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D.S. apr. 96 ECOGRAFIA A CARDIO-VASCOLARE 1 ECOGRAFIA parte I a - FONDAMENTI DI FISICA - ECOGRAFIA E RISOLUZIONE - ASPETTI TECNICI E MODI ECOGRAFICI -

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1 D.S. apr. 96 ECOGRAFIA A CARDIO-VASCOLARE 1 ECOGRAFIA parte I a - FONDAMENTI DI FISICA - ECOGRAFIA E RISOLUZIONE - ASPETTI TECNICI E MODI ECOGRAFICI - FLUSSIMETRIA DOPPLER Scuole di Specializzazione in CARDIOLOGIA CHIRURGIA VASCOLARE CHIRURGIA VASCOLARE

2 D.S. apr. 96 ECOGRAFIA A CARDIO-VASCOLARE ULTRASUONI 2 1 (non udibili da orecchio umano) vibrazioni meccaniche > 2 10 4 Hz produzione artificiale : cristalli piezoelettrici (titanato di bario, zirconato di piombo) E = E(t) x = x(t) campo elettrico vibrazione meccanica ~ cristallo ultrasuoni

3 D.S. apr. 96 ECOGRAFIA A CARDIO-VASCOLARE 3 ULTRASUONI 2 applicazioni industriali e mediche : 100 kHz  1 GHz aria acqua 100 kHz 1 MHz 10 MHz 100 MHz 1 GHz 3.4 mm 0.34 mm 34  m 3.4  m 0.34  m 14.5 mm 1.45 mm 0.145 mm 14.5  m 1.45  m luce gialla : 6000 Å = 0.6  m  luce propagazione rettilinea

4 D.S. apr. 96 ECOGRAFIA A CARDIO-VASCOLARE INTENSITA' 4 1 intensità I : 10 –4 W cm –2 < I < 10 W cm –2 (ultrasuoni di impiego medico e industriale)  p o = 2 I v d  p o =  p o sen (  t) =  p o sen (2  t) I = 10 W cm –2 caso estremo = 2 10 Wcm –2 10 4 cm 2 m –2 1450 ms –1 1000 kgm –3 = = 2.8 10 11 pascal  5.5 atmosfere = A  v d  p o =

5 D.S. apr. 96 ECOGRAFIA A CARDIO-VASCOLARE 5 INTENSITA' 2 1 MHz in H 2 O  1.5 mm  p  5.5 x 2 = 11 atm tra due punti distanti 2  0.75 mm accelerazione moto armonico a =  2 A sen(  t+  ) a =  2 A =  p p v d = 2  10 6 Hz 5.5 10 Pa 1.45 10 3 m s –1 10 3 kg m –3 = 2.4 10 6 m s –1 = 2.4 10 5 g o = cavitazione intensa azione meccanica produzione di calore (assorbimento)

6 D.S. apr. 96 ECOGRAFIA A CARDIO-VASCOLARE ASSORBIMENTO 1 I(x) = I o e (dopo attraversamento spessore x ) assorbimento –  x acqua plasma sangue intero muscolo scheletrico fegato rene tessuto adiposo 0.0006 0.014 0.04 0.45 0.34 0.44 0.26 finestra acustica  (cm –1 ) 1 MHz materiali biologici 16   z)  

7 D.S. apr. 96 ECOGRAFIA A CARDIO-VASCOLARE 2 17 ASSORBIMENTO assorbimento ultrasuoni rilascio di energia al materiale passaggio in materiali omogenei : DIMINUZIONE INTENSITA' SONORA TRASMESSA presenza di interfaccia ferma : riflessione  = 0) effetto Doppler (  °  ) presenza di interfaccia in moto :

8 D.S. apr. 96 ECOGRAFIA A CARDIO-VASCOLARE 18 EFFETTO DOPPLER 1 moto relativo sorgente-osservatore  ultrasuono interfaccia moto u  velocità v  ( o ) sorgente (interfaccia) in moto osservatore (interfaccia) in moto  = – o = ±u cos  v o  = – o = o ±u cos  v u cos  + – sorgente (emettitore) ferma osservatore (rivelatore) fermo doppio effetto Doppler

9 D.S. apr. 96 ECOGRAFIA A CARDIO-VASCOLARE 19 EFFETTO DOPPLER 2 A emissione da emettitore fermo su interfaccia in moto B riflessione da interfaccia in moto su ricevitore fermo avvicinamento al rivelatore r > o tonalità colore rosso allontanamento dal rivelatore r < o tonalità colore blu r = frequenza rivelata (echi) o = frequenza emessa u = velocità interfaccia v = velocità ultrasuono  = r – o o 2 u cos  v u cos  = – + – +


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