Samenvatting Echo
Techniek in de radiologie
Het tijdsverschil tussen het uitzenden van de geluidspuls en de ontvangst van een echo
bepaalt de diepte van de weefselovergang onder de huid.
15.2 Geluid
Als er een object trilt, gaan de luchtmoleculen eromheen ook trillen en deze geven het weer
door aan andere luchtmoleculen. Hierdoor ontstaat er een verzameling van trillende
luchtmoleculen, waarvan een aantal i dezelfde fase van trilling verkeert. Zo’n verzameling
van in fase trillende deeltjes heet een geluidsgolf.
Alle aan elkaar grenzende deeltjes die in dezelfde fase van de trilling verkeren vormen
samen een golffront. Als je een golf in het water ziet is het hoogste deel van de golf de
golfberg en het laagste een golfdal. Een golfpatroon met opeenvolgende golfbergen en
golfdalen noemt met een transversale golf.
De trillingsrichting van de luchtmoleculen die het geluid overbrengen is dezelfde richting als
waarin de geluidsgolf zich voortplant. Er vertoont zich een golfpatroon met opeenvolgende
verdichtingen en verdunningen, dat een longitudinale golf wordt genoemd. Geluidsgolven in
lucht zijn altijd longitudinale golven.
Door ieder materiaal kunnen geluidsgolven lopen. Geluidsgolven in gassen en vloeistoffen
zijn longitudinaal; in vaste stoffen kunnen zij zowel longitudinaal als transversaal zijn.
Echografie gebruikt longitudinale golven.
15.2.1 Frequentie
Het aantal trillingen per seconde dat een geluidsbron uitvoert, wordt frequentie genoemd.
De eenheid van frequentie is s-1 of Hz (hertz).
Audiosoon: hoorbaar geluid
Infrasoon: niet hoorbaar geluid maar wel voelbaar
Ultrasoon: voor de mens niet hoorbaar geluid
De duur van één trilling wordt de trillingstijd of periode genoemd.
15.2.2 Golflengte
De afstand tussen twee trillende deeltjes in een golf die in dezelfde fase van de trilling
verkeren, wordt de golflengte genoemd.
, Bij een hoge frequentie is de golflengte kort en bij een lage frequentie is de golflengte lang.
Om door middel van echografie twee achter elkaar liggende details van elkaar te kunnen
onderscheiden, moet de golflengte kleiner zijn dan de afstand tussen deze details. In de
echografie wordt er daarom gewerkt met kleine golflengten, dus met hoge frequenties.
15.2.3 Snelheid
De samendrukbaarheid of compressibiliteit van de materie is medebepalend voor de
snelheid van geluid door deze materie. Hoe minder samendrukbaar het materiaal is, hoe
sneller het geluid zich daarin voortplant. Geluid heeft daarom een lage snelheid in gassen,
die makkelijk samendrukbaar zijn en een hoge snelheid in vloeistoffen en vaste stoffen, die
moeilijk samendrukbaar zijn.
Ook de dichtheid is bepalend voor de geluidssnelheid. De geluidssnelheid is lager in stoffen
met grote, zware moleculen (stoffen met grote dichtheid) en hoger in stoffen met kleinere,
lichte moleculen (stoffen met kleinere dichtheid).
Het geluid plant zich voort in één trillingstijd over een afstand van één golflengte.
Snelheid = Afstand / tijd
15.2.4 Intensiteit
De geluidsintensiteit wordt bepaald door de amplitude van de trillende moleculen. Een
grotere amplitude betekent een grotere geluidsintensiteit. De intensiteit is gedefinieerd als
de energie die per seconde door een oppervlakte van 1 m2 gaat. De eenheid is W x m-2.
15.2.5 Reflectie
Geluid gedraagt zich hetzelfde als licht bij het scheidingsvlak van twee media. Óf alles wordt
teruggekaatst, óf alles wordt doorgelaten, óf een gedeelte wordt teruggekaatst en het
andere gedeelte wordt doorgelaten.
De verhouding tussen de gereflecteerde intensiteit en de opvallende intensiteit bij het
grensvlak is de intensiteitsreflectiecoëfficiënt.
Wanneer twee verschillende media met gelijke akoestische impedantie aan elkaar grenzen,
zal er op het scheidingsvlak geen terugkaatsing plaatsvinden. Twee media met een groot
verschil in akoestische impedantie zullen op het scheidingsvlak juist sterke echo’s geven.
Een ultrageluidsbundel die een grensvlak treft, volgt bij reflectie de reflectiewet: de hoek van
inval is gelijk aan de hoek van terugkaatsing. Hierom wordt er bij echografie gestreefd naar
loodrechte reflecties.
15.2.6 Verzwakking
Als een geluidspuls door materie dringt, wordt de puls op zijn weg steeds zwakker van
intensiteit. De oorzaken van deze verzwakking zijn reflectie, verstrooiing, absorptie en
spreiding van de bundel.
- Reflectie: bij iedere weefselovergang met verschillende akoestische impedanties
vindt gedeeltelijke reflectie plaats, zodat er voor de doorgaande geluidspuls minder
intensiteit overblijft.
Techniek in de radiologie
Het tijdsverschil tussen het uitzenden van de geluidspuls en de ontvangst van een echo
bepaalt de diepte van de weefselovergang onder de huid.
15.2 Geluid
Als er een object trilt, gaan de luchtmoleculen eromheen ook trillen en deze geven het weer
door aan andere luchtmoleculen. Hierdoor ontstaat er een verzameling van trillende
luchtmoleculen, waarvan een aantal i dezelfde fase van trilling verkeert. Zo’n verzameling
van in fase trillende deeltjes heet een geluidsgolf.
Alle aan elkaar grenzende deeltjes die in dezelfde fase van de trilling verkeren vormen
samen een golffront. Als je een golf in het water ziet is het hoogste deel van de golf de
golfberg en het laagste een golfdal. Een golfpatroon met opeenvolgende golfbergen en
golfdalen noemt met een transversale golf.
De trillingsrichting van de luchtmoleculen die het geluid overbrengen is dezelfde richting als
waarin de geluidsgolf zich voortplant. Er vertoont zich een golfpatroon met opeenvolgende
verdichtingen en verdunningen, dat een longitudinale golf wordt genoemd. Geluidsgolven in
lucht zijn altijd longitudinale golven.
Door ieder materiaal kunnen geluidsgolven lopen. Geluidsgolven in gassen en vloeistoffen
zijn longitudinaal; in vaste stoffen kunnen zij zowel longitudinaal als transversaal zijn.
Echografie gebruikt longitudinale golven.
15.2.1 Frequentie
Het aantal trillingen per seconde dat een geluidsbron uitvoert, wordt frequentie genoemd.
De eenheid van frequentie is s-1 of Hz (hertz).
Audiosoon: hoorbaar geluid
Infrasoon: niet hoorbaar geluid maar wel voelbaar
Ultrasoon: voor de mens niet hoorbaar geluid
De duur van één trilling wordt de trillingstijd of periode genoemd.
15.2.2 Golflengte
De afstand tussen twee trillende deeltjes in een golf die in dezelfde fase van de trilling
verkeren, wordt de golflengte genoemd.
, Bij een hoge frequentie is de golflengte kort en bij een lage frequentie is de golflengte lang.
Om door middel van echografie twee achter elkaar liggende details van elkaar te kunnen
onderscheiden, moet de golflengte kleiner zijn dan de afstand tussen deze details. In de
echografie wordt er daarom gewerkt met kleine golflengten, dus met hoge frequenties.
15.2.3 Snelheid
De samendrukbaarheid of compressibiliteit van de materie is medebepalend voor de
snelheid van geluid door deze materie. Hoe minder samendrukbaar het materiaal is, hoe
sneller het geluid zich daarin voortplant. Geluid heeft daarom een lage snelheid in gassen,
die makkelijk samendrukbaar zijn en een hoge snelheid in vloeistoffen en vaste stoffen, die
moeilijk samendrukbaar zijn.
Ook de dichtheid is bepalend voor de geluidssnelheid. De geluidssnelheid is lager in stoffen
met grote, zware moleculen (stoffen met grote dichtheid) en hoger in stoffen met kleinere,
lichte moleculen (stoffen met kleinere dichtheid).
Het geluid plant zich voort in één trillingstijd over een afstand van één golflengte.
Snelheid = Afstand / tijd
15.2.4 Intensiteit
De geluidsintensiteit wordt bepaald door de amplitude van de trillende moleculen. Een
grotere amplitude betekent een grotere geluidsintensiteit. De intensiteit is gedefinieerd als
de energie die per seconde door een oppervlakte van 1 m2 gaat. De eenheid is W x m-2.
15.2.5 Reflectie
Geluid gedraagt zich hetzelfde als licht bij het scheidingsvlak van twee media. Óf alles wordt
teruggekaatst, óf alles wordt doorgelaten, óf een gedeelte wordt teruggekaatst en het
andere gedeelte wordt doorgelaten.
De verhouding tussen de gereflecteerde intensiteit en de opvallende intensiteit bij het
grensvlak is de intensiteitsreflectiecoëfficiënt.
Wanneer twee verschillende media met gelijke akoestische impedantie aan elkaar grenzen,
zal er op het scheidingsvlak geen terugkaatsing plaatsvinden. Twee media met een groot
verschil in akoestische impedantie zullen op het scheidingsvlak juist sterke echo’s geven.
Een ultrageluidsbundel die een grensvlak treft, volgt bij reflectie de reflectiewet: de hoek van
inval is gelijk aan de hoek van terugkaatsing. Hierom wordt er bij echografie gestreefd naar
loodrechte reflecties.
15.2.6 Verzwakking
Als een geluidspuls door materie dringt, wordt de puls op zijn weg steeds zwakker van
intensiteit. De oorzaken van deze verzwakking zijn reflectie, verstrooiing, absorptie en
spreiding van de bundel.
- Reflectie: bij iedere weefselovergang met verschillende akoestische impedanties
vindt gedeeltelijke reflectie plaats, zodat er voor de doorgaande geluidspuls minder
intensiteit overblijft.
