Ultrassonografia: diferenças entre revisões

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==== Arranjos de transdutores ====
A maioria dos sistemas de ultrassom utiliza transdutores com vários elementos<ref>{{Citar periódico|ultimo=Kremkau|primeiro=F W|data=1993-09-01|titulo=Multiple-element transducers.|jornal=RadioGraphics|volume=13|numero=5|paginas=1163–1176|issn=0271-5333|doi=10.1148/radiographics.13.5.8210599|url=http://pubs.rsna.org/doi/10.1148/radiographics.13.5.8210599}}</ref> piezoelétricos retangulares individuais. Dois modos de ativação são utilizados para produzir um feixe:
* <u>Transdutores com arranjo linear</u> contémcontêm tipicamente de 256 a 512 elementos. O feixe de ultrassom é produzido ativando-se um pequeno grupo de aproximadamente 20 elementos adjacentes. Um novo feixe é produzido ativando-se um outro grupo de elementos adjacentes, deslocado de alguns elementos em relação ao anterior. Cada grupo de elementoelementos age como um elemento transdutor maior nesse caso. Para a formação da imagem em tempo real, é necessário gerar feixes através do arranjo de transdutores várias vezes por segundo. O número de elemento ativados simultaneamente está relacionado com a resolução: quanto menor for esse número, melhor é a resolução, mas há um aumento na divergência do feixe, diminuindo a qualidade da imagem.
* <u>Transdutores com arranjo faseado</u> são compostos de 64 a 128 elementos. Todos os elementos são ativados quase simultaneamente para produzir o feixe. Usando diferenças de fase (menores que um microssegundo) na ativação do elementos ao longo do transdutor, o feixe de ultrassom pode ser curvadoapontado para diferentes direções. Alterando-se as diferenças de fase pode-se varrer um setor em forma de leque, sem que seja necessário mover o transdutor.
O som é parcialmente refletido (gera o eco) pelas interfaces formadas pelos diferentes tecidos do corpo. Portanto, o som é refletido por qualquer lugar em que a densidade do corpo mude.
 
A frequência do ultrassom não é afetada pelas mudanças na velocidade do som conforme o feixe acústico se propaga através dos diferentes meios. Já o comprimento de onda do som sim, é afetado pela velocidade de propagação, ou seja, depende do meio pelo qual a onda se propaga. Quanto maior for a frequência emitida pelo transdutor, maior será a resolução da imagem. Contudo, se a frequência for muito alta, o campo de visualização fica restringido a alguns centímetros de profundidade (pois, como citado acima, a onda sonora é mais atenuada quanto maior for sua frequência). Desse modo, a frequência a ser utilizada depende da estrutura a ser analisada.
 
Existem vários tipos de transdutores. Entre eles estão: o convexo, com a frequência variando entre 3 a 6 MHz (utilizado para exames obstétricos); o linear, com a frequência variando entre 5 a 11 MHz (utilizado para exames superficiais como mama e tireoides); convexo endocavitário, com a frequência variando entre 5 a 11 MHz (utilizado para exames de próstata e genitália interna feminina).<ref>{{citar periódico|ultimo = Masselli|primeiro = Ivan Barraviera|titulo = MANUAL BÁSICO DE ULTRASSONOGRAFIA|jornal = Universidade Federal de São Paulo
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Quando o scanner sonográfico determina estas 3 informações, ele pode codificar cada pixel da imagem com a intensidade.
 
Um pulso curto (tipicamente 0.5 μs de duração com uma frequência central de cerca de 5 MHz) é aplicado ao tecido por um transdutor piezoelétrico. O pulso viaja com uma velocidade de cerca de <math>c =1540 ms^-1m/s
 
</math> (velocidade média de propagação do som nos tecidos moles). Quando ele se aproxima de uma fronteira entre dois tecidos com impedâncias acústicas diferentes, parte do pulso incidente é refletido como um eco, que pode ser detectado pelo mesmo transdutor piezoelétrico.
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Um aumento na PRF resulta em uma diminuição no tempo de captação dos ecos. A PRF máxima é determinada pelo tempo necessário para os ecos das estruturas mais distantes alcançarem o transdutor. Se um segundo pulso ocorrer antes da detecção do eco mais distante, estes ecos mais distantes podem ser confundidos com os ecos mais próximos do segundo pulso, dando origem a um artefato.
 
Feixes de ultrassom com frequência mais alta temtêm uma menor profundidade de penetração (pois, novamente, a onda sonora é mais atenuada quanto maior for sua frequência), permitindo PRFs maiores. Feixes de ultrassom com frequências mais baixas, por sua vez, exigem PRFs menores, porque ocorrem ecos em estruturas mais profundas.
 
O Ciclo de Trabalho (do inglês, [[Duty cycle|Duty Cycle]]) em Ultrassonografia é a fração de tempo em que o transdutor está produzindo ondas sonoras. Matematicamente ele é igual aà duração do pulso multiplicado pela PRF. Para imageamento em tempo real, o Ciclo de Trabalho está tipicamente entre 0,2% e 0,4%,ou seja, mais que 99,5% do tempo de escaneamento é ocupado captando os ecos.
== Efeito Doppler em Imageamento por Ultrassom ==
[[Ficheiro:DopplerSonographyBloodFlowDiagram-de.svg|thumb|220x220px|Diagrama ilustrando o processo do ultrassom na análise do fluxo sanguíneo (baseado no efeito doppler)]]
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=== Doppler Contínuo ===
Trata-se do sistema mais simples e barato para medir a velocidade do sangue. São necessários dois transdutores: um transmitindo o ultrassom incidente e o outro detectando os ecos contínuos resultantes. A precisão do Doppler contínuo é afetada pelo movimento de outras estruturas no caminho do feixe. Em regiões com múltiplos vasos sanguíneos, uns sobre os outros, ocorre superposição dos ecos, tornando difícil distinguir um sinal específico.
 
=== Doppler Pulsado ===
Este sistema combina a determinação de velocidade do sistema Doppler Contínuo com a determinação da profundidaprofundidade do imageamento Pulso-Eco.
 
Um transdutor para Doppler Pulsado é usado no formato Pulso-Eco, como no imageamento. A profundidade é selecionada utilizando um circuito eletrônico do tipo gate, que mede o tempo do eco e rejeita todos os sinais fora do intervalo determinado pelo operador. Em alguns sistemas, múltiplos gates fornecem perfis de velocidade através de um vaso.
 
Cada pulso não contém informação suficiente para determinar completamente o deslocamento de Doppler, mas apenas uma amostra das frequências alteradas medidas como uma mudança de fase. Objetos estacionários não geram mudança de fase, mas objetos em movimento o fazem. Os ecos repetidos dentro do intervalo ativo são analisados e um sinal Doppler é gradualmente construído.
 
Quando os deslocamentos de frequência de Doppler excedem metade da PRF, ocorre aliasing, causando um erro significativo na estimativa de velocidade do sangue.
 
=== Power Doppler ===
A análise por Doppler coloca uma restrição na sensibilidade doao movimento, porque os sinais gerados pelospelo movimento devem ser extraídos para determinar velocidade e direção a partir das mudanças de fase nos ecos detectados dentro da janela ativa.
 
Power Doppler é um método de processar o sinal que se baseia na amplitude de todos os sinais Doppler, independente da mudançadireção dedo frequênciamovimento (ou seja, da direção do fluxo). Isso melhora a sensibilidade deao movimento, ao custo da informação da direção do fluxo. Maior sensibilidade permite a detecção e interpretação de fluxos sanguíneos muito sutis e lentos.
 
Aliasing não é um problema porque apenas a amplitude dos sinais é analisada, e não a fase.