Fisica do US Flashcards
O som
É um tipo de energia mecanica.
É transmitida atraves da vibracao das moleculas de um meio (compressao x rarefacao)
N se propaga no vácuo.
Propriedades da onda som
Amplitude: “altura” da onda, qto maior, maior a energia carregada pela onda.
Comprimento: distancia entre dois pontos correspondentes, distancia percorrida por um ciclo.
T (periodo): tempo que demora para a onda completar um ciclo.
F (frequencia): Hz: numero de ciclos por unidade de tempo (1s)
( som audivel: 20hz a 20khz, us: >20khz, us dg: 1Mhz a 20MHz)
Relacao entre frequencia, periodo e comp onda
A frequencia e inversamente proporcional ao periodo e ao comprimento de onda.
F= 1/T
< periodo , > freq
< comp, > freq
Velocidade do som
Depende das propriedades do tecido, pela resistencia do meio a compressao.
Influenciada por:
Rigidez/ elasticidade: > rigidez/ > vel
Densidade: > densidade/ < vel
Qto mais compactas as moleculas, maior a velocidade
Ar< liq
Transdutor e efeito piezoeletrico
Conversao entre energia eletrica e mecanica (us)
Efeito piezoeletrico: estimulo eletrico induz vibracoes mecanicas e vibracoes mecanicas geral estimulo eletrico
Os cristais vibram e se deformam ao serem eletronicamente estimulados, gerando pulso sonoro, os ecos que retornam ao transdutor distorcem os elementos do cristal e geram pulso eletrico que vira imagem
Modo B
Modo brilho: ecos de amplitude elevada promovem maior deformacao do cristal e geram voltagem eletronica maior. Sao mostrados com pixels com mais brilhos que os ecos de baixa amplitude.
+ brilho= hiperecogenico
- brilho= hipo
Sem brilho= anecogenico
Reflexao
O us baseia na deteccao e na demonstracao de ecos ou sons refletidos.
Para se produzir um eco, tem que estar presente uma interface refletora.
As interfaces acusticas refletoras estao presentes na juncao de tecidos ou materiais com diferentes propriedades fisicas
A potencia de reflexao depende de
Diferenca de impedancia acustica entre os tecidos (produto da densidade do meio pela vel do som no meio)
Do tamanho da interface
Das caracteristicas da sup
Da orientacao do pulso sonoro
> dif de impedancia > reflecao
Refletores especulares X difusos
Especulares: sao interfaces refletoras grandes e lisas
Ex: parede de vasos, bexiga, diafragma, endometrio
Difusos: interfaces irregulares e de dimensoes variadas, reflexao em todas as direcoes, formam a maior parte das imagens, granulado
Dispersao
Qdo ha redirecionamento do som em multiplas direcoes, produz um sinal fraco.
Ocorre qdo o pulso encontra uma interface acustica peq ou grande e irregular
Refracao
Provoca mudanca na direcao do som.
Ocorre qdo o som encontra uma interface entre dois tecidos que transmitem o som a velocidades diferentes.
Gerador de artefato
Absorcao
Designa perda da energia sonora secundaria a transformacao em energia termica.
Osso> tec moles > liq
Causa de sombra acustica.
Atenuacao depende de
Atenuacao = reflexao + dispersao + absorcao
Depende de:
Natureza do meio atenuado
Diferentes meios tem dif graus de atenuacao
Ar> osso > tec mol
(Gel serve pra tirar o ar que atenua muito o som)
Freq da incidencia sonora (transdutor)
Dif transdutor maior freq e menor
Baixa freq: maior penetracao, menor resolucao
Alta freq: menor penetracao, maior resolucao
Ganho
Promove ampliacao ou reducao dos sinais eletronicamente depois de retornarem ao transdutor.
Pode ajustar ganho total ou ajuste setorial pela compensacao do ganho temporal (TGC)
Zona focal
É o ponto mais estreito do feixe sonoro, é o local de melhor resolucao lateral.
Ao examinar uma estrutura especifica, a zona focal deve ser colocada no nivel de interesse
Curva de escala de cinza
Traduz as amplitudes do eco para valores da escala de cinza
Altera o contraste da imagem
Escala de cinza estreita - aumenta o contraste
Vazao de potencia
Potencia do pulso transmitido
Mais forte, ecos de retorno forte, imagem mais brilho
Deve ser aum qdo a atenuacao do som limitar a penetracao e n conseguir obter info dg nem apos o ajuste de ganho e da freq do transdutor
O aum da pot pode determinar o dano biologico (aum energia termica).
Indice mecanico/ thermal index
Qualidade da imagem: Resolução espacial
Capacidade de dif objetos mto proximos como sendo distintos
3 planos: axial, lateral, em elevacao
Resolucao axial
Capacidade de distinguir objetos em dif profundidades ao longo do feixe sonoro
Depende da extensao do pulso que depende do comprimento de onda.
Transdutores de freq mais alta produzem pulsos mais curtos e de melhor resolucao axial
Resolucao lateral
Capacidade de distinguir objetos localizados lado a lado na mesma prof
Depende da largura do feixe e pode variar dentro de certos limites pelo ajuste da zona focal
Zona focal é o ponto com melhor resolucao lat
> zona proxima, maior resolucao lat
< comp onda, > freq do transd, > resolucao lat
Resolucao em elevacao
É equivalente a espessura do corte, depende da forma dos elementos do cristal do transdutor e nao e variavel
Artefatos
Imagens us e baseado nas suposicoes:
- o som se movimenta em linha reta e vel constante.
- a unica fonte de som é o transdutor, atenuado de forma uniforme e cada refletor no corpo produz apenas um eco
- a espessura de corte é considerada como sendo infinitamente fina
Os devios dessas suposicoes produz artefatos
Artefatos: Sombras
Som diminuido por reflexo e/ou absorcao
Calcificacoes: atenuacao do som por absorcao - sombra limpa
Gas: alto grau de reflexo em interfaces gas/ tec. Reflexos secundarios - ecos de baixa amplitude - sombra suja
Atras de tecidos moles com atenuacao elevada (gordura)
Reforco posterior
Estrutura atenua menos o som do que as estruturas vizinhas
Ex liq
O pulso e maior apos passar atraves do liq do que uma qtd equivalente de tec solido
Lesoes solidas que atenuam menos que o tec adjacente
Ex: linfonodo no pescoco
Artefatos: imagem especular
A via de retorno do eco nao e esperada, resultando na demonstracao do eco em uma localizacao impropria.
Sup curveas vao produzir uma imagem distorcida
O gas e o melhor espelho acustico do corpo
Ex: pulmao: grande interface gasosa uniforme
Artefato de refracao
Ocorre mudanca de direcao
Som e refratado ao passar obliquamente por uma interface entre duas estruturas que transmitem o som a vel dif
Pode acarretar em duplicidade de estruturas profundamente situadas em relacao a interface de refracao
pode ocorrer sombra nas bordas de estruturas cisticas
Ex: juncao do mm retoabd com tec adiposo da parede abd levando dup aorta
Artefato de reverberacao
Sinal de us reflete repetidamente entre interfaces altamente reflexivas.
Isso produz um outro conjunto de ecos que é interpretado como se originando profundamente do refletor original.
Aparece como faixas brilhantes ou ecos de baixo nivel na sup de espacos cisticos ou prof a sup refletoras (gas, agulhas).
Podem ser eliminadas reduzindo o debito de potencia ou ganho ou posicionamento a estrutura mais profundamente
Artefato de lobo lateral
A maior parte da energia sonora transmitida pelo transdutor esta concentrada no feixe central. No entanto, lobos laterais fracos se irradiam para fora do feixe e geralmente nao acarretam artefatos significativos.
Os artefatos sao produzidos as vezes qdo um lobo lat e refletido por um refletor forte e produz um eco forte
Efeito doppler
Avalia a frequencia dos ecos de retorno.
Ocorre uma variacao da freq emitida e a observada nas ondas qdo emitidas ou refletidas por um objeto que esta em movimento em relacao ao observador.
Obj em direcao ao transdutor: freq mais alta que do pulso emitido
Obj em direcao oposta ao trans: freq mais baixa que do pulso emitido
Angulo de insonacao do doppler
A vel é proporcional ao inverso do cosseno
0-60 graus: pequenas diferencas do angulo correlacionam a peq dif do inverso do cos.
>60 graus: peq dif do angulo acarretam grandes dif do inverso do cos.
Angulo de insonacao <60
IR e IP
Analisar as formas das ondas arteriais
IR: S-D/S
IP: S-D/ m
Independe do angulo
Otimizacao do doppler
Fc dos transdutores
Transdutores de fc mais alta, causa um desvio de fc do doppler maior, que é de deteccao mais facil.
Otimizacao do doppler
Escala (Freq de repeticao de pulsos - PRF)
Numero de pulsos sonoros por segundo.
> PRF, > escala
Baixa escala implica em maior sensibilidade a um fluxo sg de baixa vel, mas tbm tem mais artefatos.
Otimozacao do doppler
Ganho
É a ampliacao na extremidade receptora do sinal do Doppler.
Pode ser aplicado a forma da onda (espectral) ou ao doppler colorido.
Afeta apenas a parte da imagem do doppler e nao a escala de cinza.
Deve ser ajustado ate o limite de nao aparecer ruido
Otimizacao do doppler
Filtro de parede
É um filtro de elevada passagem, que possibilita que desvios de freq acima de um certo nivel sejam mostrados
Isso pode reduzir ou eliminar movimentos teciduais, mas tbm pode filtrar um fluxo de baixa vel efetivo
Como melhorar doppler
Ajustad frequencia de transmissao Diminuir o angulo Aumentar o ganho Diminuir a escala (PRF) Diminuir o filtro de parede
Doppler pulsatil
Posiciona o volume de amostra no local de interesse
O volume da freq (vertical) pelo tempo (horizontal) vai ser traduzido como uma onda.
O desvio de freq de objetos que se movem em direcao ao transdutor e positivo e oposto ao transdutor é neg
Doppler colorido
O desvio da freq e traduzido em uma escala de cores.
Os sinais das hemacias tem uma cor e sao atribuidas baseados na direcao.
A nuance de cor para cada pixel é baseado no desvio de frequencia medio daquele pixel.
Doppler de amplitude (potencia)
Estima a potencia ou forca do sinal do Doppler.
A cor e a nuance se relacionam ao volume sg em movimento e nao a direcao ou velocidade do fluxo
Na formação das imagens por ultrassom
Tanto o tempo de retorno do eco quanto a intensidade são utilizados para gerar as imagens.
Qual das alterações de parâmetro listadas a seguir pode ser efetiva para evitar o artefato de aliasing no Doppler?
Aumentar a frequência de repetição de pulso (PRF)
Aumentar o ângulo de insonação para reduzir a diferença de frequências (Doppler shift).
Qual dos ajustes de parâmetro a seguir permite melhorar a resolução de contraste em exames de US modo B?
A) Colocar o foco na altura da estrutura de interesse.
B) Reduzir o ganho compensado por tempo
(TGC) de modo que as estruturas sabidamente
anecogênicas fiquem pretas na imagem.
C) Aumentar a frequência do transdutor.
D) Reduzir a faixa dinâmica.
E) Reduzir a frequência do transdutor.
D) Reduzir a faixa dinâmica.
Em relação às ondas mecânicas, é correto afirmar:
Precisam de um meio físico para sua
transmissão.
Ondas de maior frequência têm comprimento de
ondas menores.
Ondas de menor frequencia permitem maior penetração em um mesmo meio.
A velocidade delas depende da fonte emissora e do meio em que se propaga.
Não sofrem alteração de direção ao passar perpendicularmente por interface entre dois
meios com coeficientes de atenuação diferentes.
O equipamento de ultrassom determina a profundidade de um pixel com base
no tempo de eco.
