Samenvatting EC-periode 2
Week 1 theorie
Beeld wordt van boven naar beneden opgebouwd als tijdschaal (afstand)
Beeld wordt van links naar rechts opgebouwd door locatie van elementen (geproduceerde
beeldlijn)
Reflectie ontstaat alleen op het grensvlak van 2 media met verschillende akoestistische
impedantie
- Reflectie is meestal kleiner dan transmissie
Wet van Snellius
Hoek van inval = hoek van reflectie
- Bij niet loodrechte inval, zal het gereflecteerde geluid niet terugkeren bij transducer
- Neemt de echo een langere weg en gaan ze op de verkeerde plek staan
- Loodrecht inval is ideaal
Effect van net niet/net wel loodrechte inval bv bij pezen → zwart gat
Zwart gat doordat:
- Opgevuld met vocht
- Wel echo maar niet opgevangen door het goede element
Dit is een artefact want pees is er wel dus je moet dynamisch scannen
Door onregelmatigheid van organen komt echo terug bij transducer
- Verlies veel signaal want reflecteert de verkeerde kant op
- Systeem gevoelig
Als deze structuren heel klein zijn ontstaat er verstrooiing
- Geluid gaat alle kanten op
- Heel klein beetje komt terug bij transducer → signaal → echo
Alle structuren zijn niet keihard waardoor je echo ontvangt ondanks dat je onder een andere
hoek instraalt
Tot nu toe alle reflectoren groter dan golflengte
- Structuren kleiner dan golflengte = verstrooiing
,Verzwakking
- Energieverlies
- Reflectie → door en terug
- Verstrooiing → geluid komt eraan maar niet terug op transducer
Deze verzwakking is weefselspecifiek
- Spieren verzwakken geluid meer dan vet
Hoge frequentie → minder diep scannen → meer verzwakt
Diffractie/scattering/verstrooiing
- Geluid dat eraan komt wordt alle kanten op verstrooid als deeltjes kleiner zijn dan
golflengte
Transducer met hoge frequentie → kleinere golflengte → meer verstrooiing
Hoe kleiner de golflengte, hoe meer verstrooid
Lever = geen verandering in akoestische
impedantie → dus zou zwart moeten zijn
- Artefact namelijk verstrooiing → naar alle
kanten en dat is doordat deeltje kleiner is
dan golflengte
- Kleine echo komen terug op transducer
𝜆4 → van 2 naar 4 mHz
24 = verstrooiing 16x sterker
Lever scannen met 3,5mHz en op 7mHz dan is bij
7mHz meer verstrooiing
Refractie / breking (=artefacten)
Geluid gaat andere kant op dan wat je dacht
- Doordat snelheid van media verschillend is
- Hoek van inval
Geluid wordt afgebogen als het niet recht invalt waardoor je afbeelding krijgt die net niet
overeenkomt met de werkelijkheid
Afhankelijk van de hoek van inval en verschil in voortplantingssnelheid van geluid
Hoek van refractie = hoek van inval
Wet van snellius
,Relatie tussen snelheid waarmee medium zich kan voortplanten en de hoek waarin
gebroken wordt
Reflectie is onafhankelijk van voortplantingsnelheden in twee media
Refractie is afhankelijk van de verhouding van de voortplantingsneldheden in twee media
Theorie week 2
Transducer
Vorm:
- Beeldvorm (lineair, sector, punt)
o Lineair: lijnen blijven constant
o Curved: Lijnen differgeren → grotere afstand naarmate je dieper komt
o Phased: vanuit 1 punt → grotere afstand naarmate je dieper komt (tussen
ribben door)
- Transducer vorm tbv. Toepassing
Frequentie (keuze onderzoeker)
- Keuze onderzoek
o Lage frequentie → hoge golflengte → dieper → weinig details (weinig
verstrooiing)
o Hoge frequentie → lage golflengte → oppervlakkig → veel details (veel
verstrooiing en verzwakking)
Elektroakoestisch effect
Elektrische energie wordt omgezet in mechanische drukgolf
Piezo-elektische effect is een vorm van het elektroakoestisch effect
- Elektrische energie omzetten in geluid
Piezo-elektrische eigenschappen
- Materiaal vervormd dan wordt er een spanning opgewekt
- Spanning opzetten dan verandert het materiaal
In echografie:
- Transductie omzetten van elektrisch signaal naar geluid en omgekeerd
- Gepulst (wissel)spanningsverschil: Met hetzelfde element zenden en ontvangen zgn
golftreintjes
Materiaal transducer
Natuurlijk of kunstmatige gemaakt keramisch materiaal (PZT = lood zirconaat titanaat)
Makkelijk te vormen naar transducer
Opgebouwd uit dipolen die worden gericht
- PZT wordt onder hoge temperatuur gepolaniseerd → dipolen richting
- Druk is evenredig met spanningsverandering
- Hoge temperatuur is funest (dus sternisatie door gas ipv warmte)
Opbouw transducer
, Rij elementen hangen allemaal aan een draadje zodat er spanning omgezet kan worden.
Deze spanning doet materiaal bewegen → basis voor de golf die
wordt weggestuurd
a) Hoornvlies piek
b) Voorkant lens piek
c) Achterkant lens spike
d) Netvlies piek
e) Orbita piek
Spanning die erop staat is ongeveer 100 volt
Door dit spanningsverschil gaat element trillen en dit veroorzaakt akoestische drukgolf
Door invallende drukgolf gaat element trillen en dit veroorzaakt meetbaar spanningsverschil
Backing material zorgt voor de demping → alles komt aan de voorkant eruit
Blauw = rij elementen → kristal
Rood matching layer = kwart labda laagje → afstand zodat de golven er constructief uitgaat
- Geluid wat eruit gaat gaat niet integreren met geluid dat wordt teruggekaatst
Groen = isolatie
Kristal (element) heeft een bepaalde dikte:
• 1/2λ = dikte element in fase
• >λ = dikte element
• λ = dikte element tegenfase
Hoge frequentie heeft kleine golflengte
Lage frequentie heeft grote golflengte
- Bij hoge frequentie heb je kleinere element
grootte
o λ/2
▪ 100/2 → hoge frequentie = 50
grootte element
▪ 200/2 → lage frequentie = 100
grootte element
Bij hoge frequentie heb je dus kleinere element dikte
Bij lage frequentie heb je dus grotere element dikte
Transducer met laagste frequentie is dus altijd groter dan die met een hoge frequentie
Matching layer is 1/4 λ → golven constructief uitgaan
Week 1 theorie
Beeld wordt van boven naar beneden opgebouwd als tijdschaal (afstand)
Beeld wordt van links naar rechts opgebouwd door locatie van elementen (geproduceerde
beeldlijn)
Reflectie ontstaat alleen op het grensvlak van 2 media met verschillende akoestistische
impedantie
- Reflectie is meestal kleiner dan transmissie
Wet van Snellius
Hoek van inval = hoek van reflectie
- Bij niet loodrechte inval, zal het gereflecteerde geluid niet terugkeren bij transducer
- Neemt de echo een langere weg en gaan ze op de verkeerde plek staan
- Loodrecht inval is ideaal
Effect van net niet/net wel loodrechte inval bv bij pezen → zwart gat
Zwart gat doordat:
- Opgevuld met vocht
- Wel echo maar niet opgevangen door het goede element
Dit is een artefact want pees is er wel dus je moet dynamisch scannen
Door onregelmatigheid van organen komt echo terug bij transducer
- Verlies veel signaal want reflecteert de verkeerde kant op
- Systeem gevoelig
Als deze structuren heel klein zijn ontstaat er verstrooiing
- Geluid gaat alle kanten op
- Heel klein beetje komt terug bij transducer → signaal → echo
Alle structuren zijn niet keihard waardoor je echo ontvangt ondanks dat je onder een andere
hoek instraalt
Tot nu toe alle reflectoren groter dan golflengte
- Structuren kleiner dan golflengte = verstrooiing
,Verzwakking
- Energieverlies
- Reflectie → door en terug
- Verstrooiing → geluid komt eraan maar niet terug op transducer
Deze verzwakking is weefselspecifiek
- Spieren verzwakken geluid meer dan vet
Hoge frequentie → minder diep scannen → meer verzwakt
Diffractie/scattering/verstrooiing
- Geluid dat eraan komt wordt alle kanten op verstrooid als deeltjes kleiner zijn dan
golflengte
Transducer met hoge frequentie → kleinere golflengte → meer verstrooiing
Hoe kleiner de golflengte, hoe meer verstrooid
Lever = geen verandering in akoestische
impedantie → dus zou zwart moeten zijn
- Artefact namelijk verstrooiing → naar alle
kanten en dat is doordat deeltje kleiner is
dan golflengte
- Kleine echo komen terug op transducer
𝜆4 → van 2 naar 4 mHz
24 = verstrooiing 16x sterker
Lever scannen met 3,5mHz en op 7mHz dan is bij
7mHz meer verstrooiing
Refractie / breking (=artefacten)
Geluid gaat andere kant op dan wat je dacht
- Doordat snelheid van media verschillend is
- Hoek van inval
Geluid wordt afgebogen als het niet recht invalt waardoor je afbeelding krijgt die net niet
overeenkomt met de werkelijkheid
Afhankelijk van de hoek van inval en verschil in voortplantingssnelheid van geluid
Hoek van refractie = hoek van inval
Wet van snellius
,Relatie tussen snelheid waarmee medium zich kan voortplanten en de hoek waarin
gebroken wordt
Reflectie is onafhankelijk van voortplantingsnelheden in twee media
Refractie is afhankelijk van de verhouding van de voortplantingsneldheden in twee media
Theorie week 2
Transducer
Vorm:
- Beeldvorm (lineair, sector, punt)
o Lineair: lijnen blijven constant
o Curved: Lijnen differgeren → grotere afstand naarmate je dieper komt
o Phased: vanuit 1 punt → grotere afstand naarmate je dieper komt (tussen
ribben door)
- Transducer vorm tbv. Toepassing
Frequentie (keuze onderzoeker)
- Keuze onderzoek
o Lage frequentie → hoge golflengte → dieper → weinig details (weinig
verstrooiing)
o Hoge frequentie → lage golflengte → oppervlakkig → veel details (veel
verstrooiing en verzwakking)
Elektroakoestisch effect
Elektrische energie wordt omgezet in mechanische drukgolf
Piezo-elektische effect is een vorm van het elektroakoestisch effect
- Elektrische energie omzetten in geluid
Piezo-elektrische eigenschappen
- Materiaal vervormd dan wordt er een spanning opgewekt
- Spanning opzetten dan verandert het materiaal
In echografie:
- Transductie omzetten van elektrisch signaal naar geluid en omgekeerd
- Gepulst (wissel)spanningsverschil: Met hetzelfde element zenden en ontvangen zgn
golftreintjes
Materiaal transducer
Natuurlijk of kunstmatige gemaakt keramisch materiaal (PZT = lood zirconaat titanaat)
Makkelijk te vormen naar transducer
Opgebouwd uit dipolen die worden gericht
- PZT wordt onder hoge temperatuur gepolaniseerd → dipolen richting
- Druk is evenredig met spanningsverandering
- Hoge temperatuur is funest (dus sternisatie door gas ipv warmte)
Opbouw transducer
, Rij elementen hangen allemaal aan een draadje zodat er spanning omgezet kan worden.
Deze spanning doet materiaal bewegen → basis voor de golf die
wordt weggestuurd
a) Hoornvlies piek
b) Voorkant lens piek
c) Achterkant lens spike
d) Netvlies piek
e) Orbita piek
Spanning die erop staat is ongeveer 100 volt
Door dit spanningsverschil gaat element trillen en dit veroorzaakt akoestische drukgolf
Door invallende drukgolf gaat element trillen en dit veroorzaakt meetbaar spanningsverschil
Backing material zorgt voor de demping → alles komt aan de voorkant eruit
Blauw = rij elementen → kristal
Rood matching layer = kwart labda laagje → afstand zodat de golven er constructief uitgaat
- Geluid wat eruit gaat gaat niet integreren met geluid dat wordt teruggekaatst
Groen = isolatie
Kristal (element) heeft een bepaalde dikte:
• 1/2λ = dikte element in fase
• >λ = dikte element
• λ = dikte element tegenfase
Hoge frequentie heeft kleine golflengte
Lage frequentie heeft grote golflengte
- Bij hoge frequentie heb je kleinere element
grootte
o λ/2
▪ 100/2 → hoge frequentie = 50
grootte element
▪ 200/2 → lage frequentie = 100
grootte element
Bij hoge frequentie heb je dus kleinere element dikte
Bij lage frequentie heb je dus grotere element dikte
Transducer met laagste frequentie is dus altijd groter dan die met een hoge frequentie
Matching layer is 1/4 λ → golven constructief uitgaan
