Fisica degli ultrasuoni: principi e imaging medico

Principi fisici

Imaging ultrasuoni usa riflessione onde sonore ad alta frequenza per rappresentare immagini dall'interno del corpo. Niente radiazioni ionizzanti (come RX). Visualizzazione real-time: movimento organi interni e flusso vascolare. 4D = immagini real-time di scansioni 3D. Usi medici: esame tessuti organi post-malattia, monitoraggio feto in gravidanza.

Funzioni

Tufts University: onde ultrasuoni frequenze ≥2 MHz. Richiedono mezzo tessuto organico per imaging. Frequenza ↑ → profondità immagine ↓ (più superficiale). Frequenze alte → risoluzione ↑. Risoluzione = capacità eco onde di rilevare oggetti separati/distinti. Scanner usano trasduttori: energia elettrica → ultrasuoni. Trasduttore oscillante = sonda meccanica → spazzolamento rapido/ripetuto fascio ultrasuoni nel tessuto. Attenuazione onde nel mezzo tessuto → artefatti immagine.

Caratteristiche

University of Washington: ultrasuoni = frequenze >20 kHz (limite udito umano). Imaging medico: frequenze 100x superiori range udibile. Echi speculari: oggetti grandi, lisci, forme regolari. Echi diffusi: oggetti piccoli, forme irregolari. Diffusione echi → attenuazione immagine. Macchine hanno potenziometri per guadagno onde → risolvono dettagli sottili.

Doppler

Ultrasuoni = echolocazione pipistrelli / sonar navi. Doppler misura movimento cellule sangue con effetto Doppler. Radiologyinfo.org: 3 tipi Doppler in ospedale:

• Color Doppler: info Doppler in array colori da software dedicato
• Power Doppler: casi sensibili flusso minimo, ma NON mostra direzione flusso
• Spectral Doppler: rappresentazione grafica (non visiva). Flusso vasi su grafico distanza/tempo