ULTRASOUND SAMENVATTING
Door: TG-samenvattingen
,Inhoud
Hoorcollege 1: inleiding medical imaging en systeem beschrijving........................................................2
Hoorcollege 2: imaging als lineair systeem.............................................................................................4
Hoorcollege 3.1: Echografie en physics ultrasound..............................................................................14
Hoorcollege 3.4....................................................................................................................................20
Hoorcollege 4.1....................................................................................................................................25
1
,Hoorcollege 1: inleiding medical imaging en systeem
beschrijving
Medische beeldvorming definitie
Medische beeldvorming is creëren van beelden van de binnenkant van het menselijk lichaam van
buitenaf. Dit gebeurt voor diagnostische doeleinden of als gids voor interventie. Het omvat het maken
van de beelden, maar ook het bewerken en de interpretatie daarvan.
Systeem definitie
Een systeem is een ‘blackbox’ tussen het input en het output signaal.
Energie bronnen
Als input signaal zou je bijvoorbeeld elektromagnetische straling kunnen gebruiken. Dat is te
voortplanten door de ruimte in de vorm van trillingen en daarvan is licht een voorbeeld. Er bestaat een
heel spectrum van elektromagnetische straling met allerlei verschillende soorten straling. Belangrijk
om te weten dat straling met een kleinere energie per foton een grotere golflengte heeft dan straling
met een foto met een hogere energie. Samenhangend met die eigenschappen heeft de
elektromagnetische straling allerlei toepassingen. De transmissie van elektromagnetische straling is
verschillend in verschillende transportmedia.
Elektromagnetisch spectrum
Het elektromagnetische spectrum is een verzameling van
alle mogelijke elektromagnetische straling. Dit gaat van
lage naar hoge frequentie. De frequentie is afhankelijk van
de golflengte. Afhankelijk van waar op het spectrum de
straling zich bevindt heeft het andere eigenschappen.
Röntgenstraling
Bij een mammografie wordt de borst platgedrukt. Dat heeft als functie dat wanneer de borst dunner is
er minder straling door de borst heen hoeft. Daarnaast is de borst heel vervormbaar en hierdoor is het
ook moeilijker te visualiseren. Het heeft dus voornamelijk te maken met de stralingsblootstelling
minimaliseren en het zorgen voor een eenduidig beeld.
Computed Tomography (CT)
Een nadeel van röntgenfoto’s is dat er verlies van diepte is en je details mist, daarnaast is
er sprake van een zacht weefsel contrast, verder is het niet kwantitatief. CT kan daarvoor
een oplossing zijn. Bij een CT worden de vele röntgenfoto’s achter elkaar die met
millimeters verschil achter elkaar gemaakt zijn, achter elkaar geplakt. Zo kun je de vorm,
de grote, maar ook de structuur van bijvoorbeeld bloedvaten veel beter in beeld brengen.
Het principe van CT is dat er met een roterende bron vanaf verschillende punten
röntgenfoto’s worden gemaakt. Op sommige plekken vindt er minder verzakking plaats
dan op andere plekken. Daarmee komt er een verzwakkingsprofiel uit (zie rechter
afbeelding). Dan ga je ronddraaien en komt er weer een nieuw verzwakkingsprofiel uit.
Met behulp van alle verkregen verzwakkingsprofielen wordt een afbeelding gemaakt.
Nucleaire geneeskunde
Hierbij wordt een afbeelding gemaakt van bepaalde functies in het lichaam, waarbij eigenlijk een
radioactieve tracer wordt gelinkt aan een bepaald lichaamsproces. Radioactief materiaal gaat het
lichaam in, het materiaal vervaalt en straalt daarbij straling uit, dit kan weer gedetecteerd worden met
een PET of SPECT scan. Er wordt vaak radioactief glucose gebruikt als bron. Daarbij kun je kijken
naar de hoog metabolische gebieden, tumoren zijn hoog metabolisch en kunnen hierbij dus worden
opgespoord. Bij deze vorm van imaging is de patiënt dus de bron.
2
, PET scan
PET wordt door drie factoren beperkt:
- Het radioactieve materiaal moet een korte halveringstijd hebben om de patiënt niet teveel te
belasten.
- De productie van het radioactieve materiaal moet in de buurt van de plaats van de PET scan
plaatsvinden.
- Het nuclide moet kunnen worden ingebouwd in de gebruikte stof + de stof die een aandoening
gaat aantonen moet bekend zijn.
Een PET scan is hierdoor dus heel bewerkelijk en kostbaar.
Ultrasound
Ultrasound maakt gebruikt van transmissie en reflectie van akoestische energie en meet dit in het
weefsel. Je kunt er ook de snelheid van bewegende objecten mee meten (bloedstroom) met behulp van
doppler. Het grote voordeel van ultrasound is dat er geen straling is, het is compleet non-invasief en
veilig, bovendien is het snel en goedkoop. Daar staat tegenover dat de resolutie van de beelden wel
laag is. Toepassingen van ultrasound zijn het weergeven van foetussen, de lever en het hart. Resultaten
hangen heel erg af van de persoon die de opnames maakt.
Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Een MRI maakt gebruik van een hoog magnetisch veld en
radiogolven waarmee de organen zichtbaar worden
gemaakt. Een groot voordeel van MRI is dat er geen
schadelijke straling (bijvoorbeeld röntgenstraling) bij
kijken komt. Een nadeel is dat het veel tijd in beslag
neemt, de tunnel is dun wat naar is voor claustrofobische
processen en het best duur is. Het stappenplan van een
MRI zie je hier links. MRI wordt gebruikt voor
lichaamsdelen met waterstof het is heel flexibel welke acquisitie schema’s worden gebruikt. Het is
mogelijk om weefsel te karakteriseren met behulp van T 1 en T2 hoge beelden. Alle protonen draaien
360 graden om hun as, door de magnetische straling worden ze in een richting getrokken. De elaxatie
is de tijd die wordt bepaald door de tijd die nodig is om weer terug te komen in de originele staat. Bij
T1 is dat relatief ten opzichte van de Z-as en bij T 2 ten opzichte van de X, Y as. Gadolinium wordt
vaak als contrast gebruikt om de zichtbaarheid te vergroten en er zijn speciale sequenties om
bloedvaten in beeld te brengen. MRI zit ver naar links op het elektromagnetische spectrum.
3
Door: TG-samenvattingen
,Inhoud
Hoorcollege 1: inleiding medical imaging en systeem beschrijving........................................................2
Hoorcollege 2: imaging als lineair systeem.............................................................................................4
Hoorcollege 3.1: Echografie en physics ultrasound..............................................................................14
Hoorcollege 3.4....................................................................................................................................20
Hoorcollege 4.1....................................................................................................................................25
1
,Hoorcollege 1: inleiding medical imaging en systeem
beschrijving
Medische beeldvorming definitie
Medische beeldvorming is creëren van beelden van de binnenkant van het menselijk lichaam van
buitenaf. Dit gebeurt voor diagnostische doeleinden of als gids voor interventie. Het omvat het maken
van de beelden, maar ook het bewerken en de interpretatie daarvan.
Systeem definitie
Een systeem is een ‘blackbox’ tussen het input en het output signaal.
Energie bronnen
Als input signaal zou je bijvoorbeeld elektromagnetische straling kunnen gebruiken. Dat is te
voortplanten door de ruimte in de vorm van trillingen en daarvan is licht een voorbeeld. Er bestaat een
heel spectrum van elektromagnetische straling met allerlei verschillende soorten straling. Belangrijk
om te weten dat straling met een kleinere energie per foton een grotere golflengte heeft dan straling
met een foto met een hogere energie. Samenhangend met die eigenschappen heeft de
elektromagnetische straling allerlei toepassingen. De transmissie van elektromagnetische straling is
verschillend in verschillende transportmedia.
Elektromagnetisch spectrum
Het elektromagnetische spectrum is een verzameling van
alle mogelijke elektromagnetische straling. Dit gaat van
lage naar hoge frequentie. De frequentie is afhankelijk van
de golflengte. Afhankelijk van waar op het spectrum de
straling zich bevindt heeft het andere eigenschappen.
Röntgenstraling
Bij een mammografie wordt de borst platgedrukt. Dat heeft als functie dat wanneer de borst dunner is
er minder straling door de borst heen hoeft. Daarnaast is de borst heel vervormbaar en hierdoor is het
ook moeilijker te visualiseren. Het heeft dus voornamelijk te maken met de stralingsblootstelling
minimaliseren en het zorgen voor een eenduidig beeld.
Computed Tomography (CT)
Een nadeel van röntgenfoto’s is dat er verlies van diepte is en je details mist, daarnaast is
er sprake van een zacht weefsel contrast, verder is het niet kwantitatief. CT kan daarvoor
een oplossing zijn. Bij een CT worden de vele röntgenfoto’s achter elkaar die met
millimeters verschil achter elkaar gemaakt zijn, achter elkaar geplakt. Zo kun je de vorm,
de grote, maar ook de structuur van bijvoorbeeld bloedvaten veel beter in beeld brengen.
Het principe van CT is dat er met een roterende bron vanaf verschillende punten
röntgenfoto’s worden gemaakt. Op sommige plekken vindt er minder verzakking plaats
dan op andere plekken. Daarmee komt er een verzwakkingsprofiel uit (zie rechter
afbeelding). Dan ga je ronddraaien en komt er weer een nieuw verzwakkingsprofiel uit.
Met behulp van alle verkregen verzwakkingsprofielen wordt een afbeelding gemaakt.
Nucleaire geneeskunde
Hierbij wordt een afbeelding gemaakt van bepaalde functies in het lichaam, waarbij eigenlijk een
radioactieve tracer wordt gelinkt aan een bepaald lichaamsproces. Radioactief materiaal gaat het
lichaam in, het materiaal vervaalt en straalt daarbij straling uit, dit kan weer gedetecteerd worden met
een PET of SPECT scan. Er wordt vaak radioactief glucose gebruikt als bron. Daarbij kun je kijken
naar de hoog metabolische gebieden, tumoren zijn hoog metabolisch en kunnen hierbij dus worden
opgespoord. Bij deze vorm van imaging is de patiënt dus de bron.
2
, PET scan
PET wordt door drie factoren beperkt:
- Het radioactieve materiaal moet een korte halveringstijd hebben om de patiënt niet teveel te
belasten.
- De productie van het radioactieve materiaal moet in de buurt van de plaats van de PET scan
plaatsvinden.
- Het nuclide moet kunnen worden ingebouwd in de gebruikte stof + de stof die een aandoening
gaat aantonen moet bekend zijn.
Een PET scan is hierdoor dus heel bewerkelijk en kostbaar.
Ultrasound
Ultrasound maakt gebruikt van transmissie en reflectie van akoestische energie en meet dit in het
weefsel. Je kunt er ook de snelheid van bewegende objecten mee meten (bloedstroom) met behulp van
doppler. Het grote voordeel van ultrasound is dat er geen straling is, het is compleet non-invasief en
veilig, bovendien is het snel en goedkoop. Daar staat tegenover dat de resolutie van de beelden wel
laag is. Toepassingen van ultrasound zijn het weergeven van foetussen, de lever en het hart. Resultaten
hangen heel erg af van de persoon die de opnames maakt.
Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Een MRI maakt gebruik van een hoog magnetisch veld en
radiogolven waarmee de organen zichtbaar worden
gemaakt. Een groot voordeel van MRI is dat er geen
schadelijke straling (bijvoorbeeld röntgenstraling) bij
kijken komt. Een nadeel is dat het veel tijd in beslag
neemt, de tunnel is dun wat naar is voor claustrofobische
processen en het best duur is. Het stappenplan van een
MRI zie je hier links. MRI wordt gebruikt voor
lichaamsdelen met waterstof het is heel flexibel welke acquisitie schema’s worden gebruikt. Het is
mogelijk om weefsel te karakteriseren met behulp van T 1 en T2 hoge beelden. Alle protonen draaien
360 graden om hun as, door de magnetische straling worden ze in een richting getrokken. De elaxatie
is de tijd die wordt bepaald door de tijd die nodig is om weer terug te komen in de originele staat. Bij
T1 is dat relatief ten opzichte van de Z-as en bij T 2 ten opzichte van de X, Y as. Gadolinium wordt
vaak als contrast gebruikt om de zichtbaarheid te vergroten en er zijn speciale sequenties om
bloedvaten in beeld te brengen. MRI zit ver naar links op het elektromagnetische spectrum.
3
