Summary
Samenvatting Radioprotectie
- Course
- Institution
Samenvatting Radioprotectie
[Show more]
1 review
By: juliedelhem33 • 5 year ago
Seller
Follow
Nurseinspé
Reviews received
Content preview
lOMoARcPSD|1885253Hoofdstuk 1
Ultrasound
Ultrasound maakt gebruik van hoge frequentie geluidsgolven hiervoor zijn probes nodig. Deze golven gaan
interageren in het lichaam en deze interactie van golven en lichaam meten we tot een beeld.
Niet alleen gebruikt in medische beeldvorming, ook door onderzeeërs. Sturen van geluiden niet alleen
belangrijk maar ook het weerkaatsen van de golven die ze weer terug kijken zijn van belang. Omgeving
verkennen door geluid te gebruiken. Vleermuizen, dolfijnen en walvissen. Sturen ultrasone geluiden uit, boven
20.00 Hz. Golf legt afstand tweemaal af voor het gehoord wordt.
Bij echografie maken we dus gebruik van geluidsgolven, de andere technieken de elektromagnetische golven.
Alle golven hebben een frequentie, in dit geval lage frequentie radiogolven. Ze hebben een lage energie en zijn
daardoor niet schadelijk voor het lichaam.
X-stralen laten toe om rx te maken of CT, hoog energetische elektromagnetische golven. Nog hogere
magnetische golven zijn de gamma golven de PET en SPECT scanners. Voldoen aan regels van FANC voor
bescherming tegen radioactieve straling.
Echo-effect (anatomie en plaatsbepaling)
Anatomisch beeld, organen van elkaar onderscheiden. Ultrasone golf gaat door materie en wordt gereflecteerd.
Enkel bij reflectie krijgen we informatie terug. Je zend een puls, wacht en een tijd later komt de puls terug.
Geluidsgolf beweegt met een snelheid en kan omgezet worden in afstand in functie van tijd.
Doppler effect (snelheidsbepaling)
Bij bloedstroming kijken we naar de informatie van de golven die terugkomen die we gestuurd hebben. Als de
golven verstrooid worden aan RBC is er een verschuiving van frequentie, evenredig met snelheid van rode
bloedcellen. Doppler effect.
Je kan ook een anatomisch beeld maken met stroming, een combinatie van beiden.
Beeldkenmerken
Als we een beeld nemen van een lichaam zit daar materie achter. Van een 3D beeld kan je een snede nemen,
deze snede heeft een bepaalde dikte. Een beeld bestaat uit pixels (2D) (picture photon element). Elke pixel
heeft een bepaalde grijswaarde. Grijswaarde komt van een pixelgrootte. Een pixel in 3D noemt men een voxel.
Beelbereik kunnen we zelf kiezen. Dit is de field of view (FOV). De ruimtelijke dimensie hoe groot uw beeld is.
Specifiëren in twee richtingen. Afhankelijk van soort techniek kan je dit wijzigen en zelf kiezen. Over dat beeld
bereikt zitten een aantal pixels.
Beeldmatrix is het aantal punten in het beeld of de beeldrichting.
Ook 3D beeld met heel veel sneden achter elkaar, dit is een field of view in derde richting. 3D kan je draaien in
alle richtingen. Je legt aantal pixels per beeldvormingsrichting vast. Horizontaal, verticaal en eventuele derde
richting voor 3D. Als de pixel heel klein wordt in zijn grootte door de FOV te verkleinen of heel veel pixels
gebruiken grote beeldmatrix, scherpe beelden. N1 pixels, N2 rijen.
FOV van een 2D beeld: FOV1 x FOV2.
FOV van een 3D beeld: FOV1 x FOV2 x FOV3
Beeldmatrix van een 2D beeld N1 x N2
Beeldmatrix van een 3D beeld N1 x N2 x N3
Spatiale resolutie is de resolutie in meter, ruimtelijke resolutie. Maar meestal veel kleiner dan een meter.
Minimale afstand tussen 2 objecten zodanig dat je objecten gescheiden waar neemt. Hoog resolutie, groot
beeld, kleine spatiale resolutie. Resolutie bepaalt door pixelgrootte. Hoe kleiner de resolutie, hoe hoger de
resolutie. Voor elke beeldvormingstechniek een limiet voor pixelgrootte. In werkelijkheid is het signaal van
, lOMoARcPSD|1885253
puntbron niet beperkt tot pixel maar een beetje uitgesmeerd. Blijft niet heel lokaal zitten. Resolutie is dus niet
de pixelgrootte. Dit noemen we de point spread function. Geeft spreiding signaal weer.
Temporele resolutie. Hoe snel kan je één beeld opnemen, of hoe snel kan je dit herhalen. Snelle beeldopname
gaat met ultrasound. Elk beeld duurt ongeveer 30 milliseconde. Dit is voor het oog realtime. Andere
beeldvormingstechnieken minder snel. Meerdere data duurt dan ook langer. Gemiddeld 5 minuten voor 1 data
bij een PET scan en 1 á 2 minuten bij CT en MRI.
Grijswaarde komt van een signaal uit een 3 dimensionale voxel.
Signaal tegenover ruis is een verhouding. Een goed beeld met veel intensiteit is een beeld met een grote
signaalruiswaarde. Het gemiddelde signaal intensiteit in een regio meetbaar. Signalen zijn niet constant. Elk
beeld heeft een zekere ruis. Fluctuatie, standaard deviatie, hoe groter hoe meer ruis in beeld. Goed beeld heeft
zo weinig mogelijk ruis maar zoveel mogelijk signaal. Standaard deviatie in achtergrond is de maat voor ruis.
Belangrijk, als die slecht is hebben we een donker beeld.
Ook contrast ruis belangrijk. Verschil in signaal intensiteiten. Contrast-ruisverhouding. Verschil in gemiddelde
signalen in eerste regio tegenover een tweede regio. Helder beeld heeft een goede ruis. Donker beeld heeft
een slechte ruis. Ventrikels veel beter zichtbaar op een helder MRI beeld. We kiezen een optimaal contrast.
Voordeel digitale beeldvorming is dat je ze kan bewerken. Helderheid en contrast kunnen aangepast zijn.
Hierdoor andere visualisatie van dezelfde beeldinformatie. Soms handig dat je contrast voor de radioloog beter
waar te nemen is. Door helderheid te verhogen verwijder je de grijswaarde. Beeld inverteren. Menselijk oog
beter in verschillen zien in kleuren dan in grijswaarden. Door kleurschalen toe te voegen kan het makkelijker
worden om onderscheid te maken.
Contrast wordt bepaalt door wat er rond zit. Omgeving bepaalt contrast.
Werking ultrasound
Ultrasone golven gaan een bepaalde afstand afleggen in weefsel en komen op grensvlak met twee verschillende
weefsels met een verschillende akoestische impedantie (vergelijkbaar met weerstand). Snelheid is constant van
een golf in biologisch weefsel, 1540 m/s. Hoe groter de reflectie hoe groter de intensiteit van die golf, orgaan
helder in beeld.
Door het berekenen van de diepte kunnen we de afstand van de bron tot het weefsel of orgaanoppervlak
meten.
Materiaal met een piëzo elektrisch effect heeft, dit zijn kristallen. Tegenwoordig wordt er gebruik gemaakt van
synthetische materialen. Piëzo wil zeggen druk. Het is materiaal dat een drukgolf kan omzetten in een elektrisch
signaal en andersom. Een kristal kan ultrasone golf zenden en later de reflecteerde golf te detecteren.
Om de golf te zenden, plaatsen we een elektrisch potentiaal verschil aan beide zijden van het materiaal, door
een elektrische puls uit te zenden. Het materiaal gaat onder invloed van potentiaal verschil uitzetten of krimpen
wat trillen tot gevolg heeft. In materiaal ontstaan grote dichtheden en kleine dichtheden, de geluidsgolf
(drukgolf of dichtheidsgolf). De golf propageert verder in omgevende materiaal. Het kristal gaat intensiteit
detecteren van de dichtheden. De golf botst teruf op kristal en heeft wisselende druk waardoor het materiaal
opnieuw gaat trillen. Er ontstaan nu aan weerszijden opnieuw een ladingsverdelingen dit geeft een
potentiaalverschil die je kan detecteren over dat kristal in de ontvangstmode. Je hebt een beeld.
Piëzo elektrische materialen bestaan uit dipolen er is dus een beetje polarisatie. Over het materiaal, in de
zender modus, plaats je een potentiaalverschil. Het elektrisch veld doet ladingen bewegen. Een wisselend
elektrisch veld veranderd de richting van de elektrische dipolen. Een positieve lading met een elektrostatische
kracht bewegen in de negatieve richting. Omgekeerd als je polariteit materiaal omkeert, maar wel van + naar -.
Dit gaat heel snel, in MHz.
, lOMoARcPSD|1885253
In de ontvangstmode doet de geluidsgolf het materiaal inkrimpen waardoor je een ladingsverdeling krijgt. Deze
verdeling wekt een potentiaalverschil op dat je kan meten. Het potentiaalverschil geeft de grootte van
intensiteit van de golf die gereflecteerd is.
Enerzijds leg je een wisselspanning over transducer, je verandert continu de polariteit. Maar je wilt ook dat het
materiaal met die frequentie begint te trillen. Dit is de natuurlijke resonantie frequentie. Elk kristal heeft een
voorkeurs frequentie bepaalt door de dikte van het kristal. De dikte van het kristal is gelijk aan de halve
golflengte van de geluidsgolf, dikte = λ/2 = c/2f. De dikte van de halve golflengte is ideaal voor de natuurlijke
frequentie. Een dun kristal geeft een hoge frequentie, een dik kristal een lage frequentie.
Energie gegenereerd door geluidsgolven moeten voor een beeld het lichaam bereiken. Om dit zo efficiënt
mogelijk te doen scheren we de vacht af en maken we gebruik van en gel. Lucht wordt namelijk gezien als
grensvlak, geluidsgolven worden dan al voor ze het lichaam binnen komen terug gereflecteerd. De gel heeft
dezelfde dichtheid van de huid, waardoor bijna geen overgang op lucht en lucht op huid, er is geen 100% verlies
van de geluidsgolf en een groot percentage van de geluidgolven migreren verder doorheen het lichaam.
Er zit sterk reflecterend materiaal aan achterzijde van de probe, om de golven nuttig te gebruiken want die
worden door dit materiaal weer terug gereflecteerd naar het lichaam.
Een probe bestaat uit een rij van kristallen. Wanneer we gaan zenden gaan de kristallen gelijktijdig de golf
produceren. Als je 1 bron hebt gaat het geluid zich sferisch uitspreiden volgens een bolvorm. De maxima’s
bewegen verder. Als je een rij naast elkaar hebt dan zie je dat die verschillende maxima’s zicht gelijktijdig gaat
uitsmeren. Je kan deze maxima’s met elkaar verbinden, waardoor je een vlakke lijn krijgt. Geluid plant zich
loodrecht op de richting van de kristallen voor, de vlakke golf benadering.
De probe zendt maar enkele microseconden, daarna gaat hij over in de ontvangstmode. De tijd dat je wacht
duurt veel langer dan de tijd om te zenden, de probe is 99% van de tijd in ontvangstmode.
Elk van de probes heeft een afstand, diepte, waar de golffronten dicht bij elkaar zitten en elkaar versterken.
Het meest gevoelige gebied waar meting gaat plaatsvinden. Deze afstand is bij bepaalde probes te wijzigen.
Lineair arry
De meest eenvoudige probes, gaan kristallen per groep activeren, dus niet allemaal tegelijk. Ze vormen een vlak
golffront. Een fractie later ga je de volgende groep activeren. Dit gaat zo snel dat je dat niet ziet op je beeld, je
krijgt altijd de superpositie. Dus de som van allen is het beeld. Dit is de meest klassieke manier van ultrasound.
De vorm van het beeld hangt af van de vorm van de probe, dit is namelijk ook de vorm van de kristallen. Het is
mogelijk om real time beelden te krijgen.
Fase arry
Bij deze probe zullen alle kristallen samen een golffront opbouwen. Niet alle kristallen worden simultaan
geactiveerd, maar met kleine tijdsverschillen. Een golffront kan met dit soort kristallen een richting krijgen. Het
is wel een vlak golffront, maar gaat onder een bepaalde hoek door de materie. De richting is afhankelijk van het
tijdsverschil delta T. Verandering in delta T is afbuiging golffront. Als je de informatie van iedere richting gaat
samenstellen krijg je informatie in een trapezoïdaal beeld over alle richtingen.
Deze probe kan ook focussen, en laat de energie van golffront op een bepaalde diepte samenkomen door met
tijden te gaan spelen. De beide buitenste kristallen worden tegelijk geactiveerd, van de buitenzijden naar het
midden activeren. Hierdoor is er nu geen vlak golffront meer. De golffronten komen samen op een diepte, hier
kan je nu meten met een hele hoge gevoeligheid.
, lOMoARcPSD|1885253
Snelheid van geluid
De mate van collageen bepaalt de mate van geluidssnelheid, hoe meer collageen hoe hoger de geluidssnelheid.
De meeste zachte weefsels hebben ongeveer dezelfde geluidssnelheid, c = 1540 m/s kalibratiewaarde die we
gebruiken voor het berekenen van de afstand (∆v = 2 x diepte / ∆t).
Met een hoge resolutie kan je kleine details goed waarnemen. De resolutie van het ultrasone beeld wordt
bepaalt door de golflengte van de ultrasone golf. Het verschil in het aantal MHz waarop de probe werkt zegt iets
over de resolutie, de probes hebben verschillende resolutie en dus een verschillende MHz. Resolutie wordt
uitgedrukt in mm. Een lage frequentie heeft een lage resolutie.
Als golf door lichaam propageert gaat de golf reflecteren. De akoestische impedantie Z is de maat die weergeeft
hoe groot de weestand van het weefsel is om de golf door te laten. Een vlakke golf heeft een eenvoudig
functioneel verband Z = ρ.c. De verandering in Z bij grensvlak zijn weefselspecifiek.
Bij elke reflectie treedt er een vermindering op van de intensiteit van de doorgaande golf. Dit
noemen we de reflectiecoëfficiënt ar.
Als ar=1 is er een volledige reflectie. De grote van de reflectie is groot als er een groot verschil is tussen Z1 en Z2.
Wat niet gereflecteerd wordt gaat door dit is de transmissiecoëfficiënt a t.
Twee zachte weefsels naast elkaar geeft een zwakkere echo waardoor we veel overblijvende intensiteit houden
die nog in andere weefsels kan worden voort gezet. Bij hard en zacht weefsel gaat er veel intensiteit verloren,
dit wordt dan ook donkerder in beeld gebracht.
Naast de reflectie fysische interacties zijn er nog een paar fenomenen die invloed hebben op de propagatie van
de golf. Attenuatie is de verzwakking van de intensiteit en amplitude van de ultrasound golf. Echo’s van diepere
structuren zijn zwakker dan van echo’s van oppervlakkige structuren.
- Absorptie: doet de geluidsgolf verminderen in intensiteit, het doet intensiteit naar beneden gaan. Er is dus
verlies van intensiteit. Het ene orgaan is gevoeliger dan andere.
- Verstrooiing: de energie van de geluidsgolf wordt in alle richtingen verstrooid. Energie is er nog maar is niet
nuttig meer, dit geeft ook intensiteitsvermindering.
- Refractie: het afbuigen op schuinvlak waardoor de reflectie de verkeerde kant op gaat. De transmissie buigt ook
af. Afwijking van vlakke patroon van vlakke golven uit voorkeursrichting.
Absorptiecoëfficiënt of verzwakkingscoëfficiënt wordt uitgedrukt als µ. Als geluidsgolf over afstand d door
orgaan gaat verminderd intensiteit volgens exponentiële relatie. Uitgedrukt in 1/cm. Om te berekenen hoeveel
de intensiteit wordt verzwakt gebruiken we de formule:
Absorptie is in functie van de frequentie van de geluidsgolf. Hoe groter de frequentie voor een bepaald weefsel,
hoe meer de absorptie of verzwakkingscoëfficiënt afneemt. Dit is een lineair verband.
Het gebruik van verschillende probes met verschillende frequenties voor bereiken verschillende dieptes. Men
wil een compromis maken tussen scherpte en diepte. Want hoge frequentie geeft goede scherpte maar de
geluidsgolf komt niet heel diep. Bot gaat heel sterk reflecteren en er treedt in het bot een hele sterke absorptie
op, dus structuren die achter beender weefsels liggen krijgen heel weinig intensiteit het beeld is dan bijna
volledig zwart.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller Nurseinspé. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.59. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
73314 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now