Ecografia
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
L'ecografia è un sistema di indagine diagnostica medica che non utilizza radiazioni ionizzanti, ma ultrasuoni e si basa sul principio dell'emissione di eco e della trasmissione delle onde ultrasonore. Questa tecnica è normalmente inserita nei mezzi della Radiologia, ma diversamente dalle altre tecniche radiologiche, viene utilizzata anche in altri reparti, medici o chirurgici. Oggi infatti tale metodica viene considerata come esame di base o di filtro rispetto a tecniche di Imaging più complesse come TAC, Risonanza magnetica nucleare, Angiografia. L'ecografia è in ogni caso, operatore-dipendente, poiché vengono richieste particolari doti di manualità e spirito di osservazione, oltre a cultura dell' immagine ed esperienza clinica.
Gli ultrasuoni utilizzati sono compresi tra 1 e 20 MHz. La frequenza è scelta tenendo in considerazione che frequenze maggiori hanno maggiore potere risolutivo dell'immagine, ma penetrano meno in profondità nel soggetto. Queste onde sono generate da un cristallo piezoceramico inserito in una sonda mantenuta a diretto contatto con la pelle del paziente con l'interposizione di un apposito gel (che elimina l'aria interposta tra sonda e cute del pazientę, permettendo agli ultrasuoni di penetrare nel segmento anatomico esaminato); la stessa sonda è in grado di raccogliere il segnale di ritorno, che viene opportunamente elaborato da un computer e presentato su un monitor.
Variando l'apertura emittente della sonda, è possibile cambiare il cono di apertura degli ultrasuoni e quindi la profondità fino alla quale il fascio può considerarsi parallelo.
Stanno diventando normali le cosiddette sonde real-time, in cui gli ultrasuoni sono prodotti e raccolti in sequenza in direzioni diverse, tramite modulazioni meccaniche o elettroniche della sonda.
Quando l'onda raggiunge un punto di variazione dell'impedenza acustica, può essere riflessa, rifratta, diffusa, attenuata. La percentuale riflessa porta informazioni sulla differenza di impedenza tra i due tessuti ed è pari a:
Vista la grande differenza di impedenza tra un osso ed un tessuto, con l'ecografia non è possibile vedere dietro di esso. Zone di aria o gas (Z piccolo) fanno invece "ombra", per via di una riflessione totale.
Il tempo impiegato dall'onda per percorrere il percorso di andata, riflessione e ritorno viene fornito al computer, che calcola la profondità da cui è giunto l'eco; questo punto si riferisce ad una superficie di suddivisione tra tessuti.
Sostanzialmente un ecografo è costituito da tre parti:
- una sonda che trasmette e riceve il segnale
- un sistema elettronic che:
- pilota il trasduttore
- genera l'impulso di trasmissione
- riceve l'eco di ritorno alla sonda
- tratta il segnale ricevuto
- un sistema di visualizzazione
Indice |
[modifica] Sistemi di scansione
I sistemi di scansione sono caratterizzati dal formato dell'immagine che a sua volta deriva dal trasduttore che si usa.
[modifica] Scansione lineare
- Formato dell'immagine rettangolare
- Trasduttori lineari
Gruppi di elementi (da 5 o 6) facenti parte di una cortina di cristalli (da 64 a 200 o più) posti in maniera contigua, vengono eccitati in successione in maniera da formare una scansione lineare.
[modifica] Scansione settoriale
- Formato dell'immagine settoriale
- Trasduttori settoriali meccanici a singolo cristallo, anulari, array.
Nel caso di un settoriale meccanico (singolo cristallo o anulare) la scansione viene data tramite un sistema di ingranaggi che fa oscillare il cristallo di un settore (normalmente 90°). Durante l'oscillazione il cristallo viene eccitato con una certa tempistica, in maniera da inviare gli impulsi ultrasonori, ricevere gli echi di ritorno e quindi permettere di creare l'immagine ultrasonoro all'internod el campo di vista.
[modifica] Scansione convex
- Formato dell'immagine a tronco di cono
- Trasduttori convex
Nel caso di un trasduttore convex i cristalli vengono eccitati esattamente come nel trasduttore lineare, ma il campo di vista sarà a tronco di cono, dato che i cristalli sono posizionati su una superficie curva.
[modifica] Modi di presentazione
[modifica] Modo A (Modulazione di Ampiezza)
Ogni eco viene presentato come un picco la cui ampiezza corrisponde all'intensità dell'eco stesso.
[modifica] Modo B (Modulazione di Luminosità)
Ogni eco viene presentato come un punto luminoso la cui tonalità di grigio è proporzionale all'intensità dell'eco.
[modifica] Modo Real-Time
Le onde sono emesse e raccolte in direzioni diverse in sequenza, in modo da poter associare ad ogni istante una direzione. In questo modo è possibile avere un'immagine contemporaneamente su tutto il campo di osservazione. La maggior parte degli ecografi attuali è usata in questo modo.
[modifica] Amplificazione e compenso di profondità
Molto importante è il sistema di amplificazione degli echi ed il compenso di profondità.
[modifica] Amplificazione
Gli echi ricevuti hanno un ampiezza ridotta rispetto all'eco incidente. La tensione generata dal cristallo a seguito dell'eco di ritorno è molto bassa, deve essere quindi amplificata prima di essere inviata ai sistemei di elaborazione e quindi di presentazione.
[modifica] Compenso di profondità
A causa dell'attenuazione degli ultrasuoni nel tessuto umano (1 dB/cm/MHz) gli echi provenienti da strutture distali saranno di minor ampiezza rispetto a quelli provenienti da strutture similari ma prossimali. Per compensare ciò è necessario amplificare maggiormente gli echi lontani rispetto a quelli più vicini. Ciò viene svolto da un amplificatore dove il guadagno aumenta in funzione del tempo (T.G.C. Time Gain Compensation) cioè in funzione della profondità di penetrazione.
[modifica] Modo Doppler
Quando un'onda è riflessa su un oggetto in movimento, la parte riflessa cambia la propria frequenza in funzione della velocità dell'oggetto (effetto Doppler). L'ammontare del cambiamento della frequenza dipende dalla velocità del bersaglio.
Doppler shift (Variazione di frequenza)
f0 = Frequenza onda incidente
C = Velocità di propagazione del suono nel tessuto umano (1540 m/sec)
V = Velocità di bersaglio
Θ = Angolo di incidenza del fascio ultrasonoro con il bersaglio.
Il computer dell'ecografo, conoscendo la differenza di frequenza, può calcolare la velocità del mezzo su cui l'onda si è riflessa, mentre la profondità è nota dal tempo impiegato. L'informazione della velocità è presentata a monitor con codifica a colori (normalmente rosso e blu) a seconda se si tratti di velocità in avvicinamento o in allontanamento; l'intensità del colore è questa volta legata alla frequenza dell'onda di ritorno. Uso tipico è lo studio vascolare (Flussometro).
Sono possibili due modi interpretativi: Color Doppler (si hanno informazioni sulla velocità media del mezzo - adatto per un volume di studio ampio) e Gated Doppler (si ottiene lo spettro di tutte le velocità presenti nel mezzo, con la loro importanza - adatto per uno studio su un particolare).
Nella modalità Doppler, il sistema fornisce normalmente anche un segnale udibile che simula il flusso del sangue; si tratta comunque di un segnale virtuale che non esiste, utilizzato solo per comodità (si può conoscere quanto riprodotto sul monitor anche senza guardarlo).
Le immagini ecografiche sono a bassa risoluzione (tipico 256x256) ad 8 bit/pixel. Normalmente, il radiologo effettua la diagnosi direttamente sul monitor, passando alla stampa solo per documentazione.
[modifica] Modo 3D
L'evoluzione più recente è rappresentata dalla tecnica TRIDIMENSIONALE, la quale, a differenza della classica immagine bidimensionale, è basata sull'acquisizione, mediante apposita sonda, di un "volume" di tessuto esaminato. Il volume da studiare viene acquisito e digitalizzato in pochi secondi o frazioni di secondo, dopo di che può essere successivamente esaminato sia in bidimensionale, con l'esame di infinite "fette" del campione (sui tre assi x, y e z), oppure in rappresentazione volumetrica, con l'esame del tessuto o dell'organo da studiare, il quale appare sul monitor come un solido che può essere fatto ruotare sui tre assi. In tal modo si evidenzia con particolare chiarezza il suo reale aspetto nelle tre dimensioni. Con la metodica "real time", si aggiunge a tutto ciò l'effetto "movimento", per esempio il feto che si muove nel liquido amniotico.
[modifica] Voci correlate
- Radiologia
- Radiografia computerizzata
- Radiografia digitale
- Tomografia assiale computerizzata
- Medicina nucleare
- Angiografia
- CMUT
| Medicina | |
|---|---|
 |
Tavolino Ippocratico | Progetto Medicina | Portale Medicina | Stub medicina |
| Tutte le voci di medicina | Tutte le malattie | Specialità mediche | Specialità chirurgiche | |
