Acoustics Practical Physics “ THE REQUISITES” Ultrasound By William D.Middleton , Alfred B.Kutrz and Barbara S.Hertzberg Chapter 1. Part II

 

Acoustics Practical Physics “ THE REQUISITES” Ultrasound By William D.Middleton , Alfred B.Kutrz and Barbara S.Hertzberg  Chapter 1. Part II

 

Acoustics

diagnostic ultrasound

Sound is the result Of mechanical energy that

produces a!temating compression 2nd rarefaction of the Conducting medium as it travels the forrn of a waveHuman hearing-encomp&sses a range from 20 hertz (Yiz) to 20 kilohertz (kHz).- Ultrasound differs from audible•sound only in its higher frequency. hence the name •ultrasound- (i.e.. kHz)- Diagnostic sonography generally Operates at frequencies-of I to 20 megahertz

20 ہرٹز (Yiz) سے لے کر 20 کلو ہرٹز (kHz) تک کی ایک لہر انسانی سماعت کے گھیرے میں سفر کرتے ہوئے کنڈکٹنگ میڈیم کی ایک ٹیمٹنگ کمپریشن 2nd rarefaction پیدا کرتا ہے۔- الٹراساؤنڈ قابل سماعت سے مختلف ہوتا ہے • صرف اس کی اعلی تعدد میں آواز۔ اس لیے نام الٹراساؤنڈ- (یعنی kHz) - تشخیصی سونوگرافی عام طور پر I سے 20 میگا ہرٹز کی فریکوئنسی پر کام کرتی ہے۔

Ultrasound uses short sound pulses that are transmit. ted into the The velocitygpropaætion is conStant for a given tissue and is not affected bv the frequency or wavelength Of the puLse The more closely packed the molecules. the faster the speed of sound. So in biologic tissues, the speed of .ound is lowest in gases. faster in fluid. faster yet in soft tissue. and fastest in bones. In soft tissues. the assumed average propagation velocity is 1540 m/sec.

الٹراساؤنڈ مختصر آواز کی دالیں استعمال کرتا ہے جو منتقل ہوتی ہیں۔ ted in the velocitygpropaætion دیئے گئے ٹشو کے لئے مستقل ہے اور پلس کی فریکوئنسی یا طول موج پر اثر نہیں ہوتا ہے انووں کو زیادہ قریب سے پیک کیا جاتا ہے۔ آواز کی تیز رفتار. لہٰذا بائیولوجک ٹشوز میں، گیسوں میں .ound کی رفتار سب سے کم ہے۔ سیال میں تیزی سے. نرم بافتوں میں ابھی تک تیز۔ اور ہڈیوں میں سب سے تیز۔ نرم بافتوں میں۔ فرض کی گئی اوسط پھیلاؤ کی رفتار 1540 میٹر فی سیکنڈ ہے۔

Sound pulses transmitted into the body can be reflected. scattered. refracted, or absorbed. Reflection or backscatter occurs whenever the pulse encounters an interface between tissues that have different acoustic impedances. Acoustic impedance is the product of the speed of sound and the tissue density. The strength of reflection depends on the difference in acoustic impedance between the tissues as well as the size of the inter face, its surface characteristics. and its orientation with respect to the transmitted sound pulse The greater the acoustic impedance mismatch. the greater the backscatter or reflection_ Large interfaces that are smooth are

referred to as specular reflectors If specular reflectors are oriented perpendicular to the direction of the transmitted pulse, they will reflect the sound directly back to the costal elements tn the transducer and pm duce a strung signal not

 to the sound will produce a

signal Scattering refers to the redirection Of multiple directions Scattenng produces a and occurs when the pulse encounters small acoust interface or large interface that is rough he results these interactions are illustrated in Figure I-I.

جسم میں منتقل ہونے والی آواز کی نبضیں منعکس ہو سکتی ہیں۔ بکھرے ہوئے refracted، یا جذب. انعکاس یا بیک سکیٹر اس وقت ہوتا ہے جب نبض مختلف صوتی رکاوٹوں والے بافتوں کے درمیان ایک انٹرفیس کا سامنا کرتی ہے۔ صوتی رکاوٹ آواز کی رفتار اور بافتوں کی کثافت کی پیداوار ہے۔ عکاسی کی طاقت ٹشوز کے درمیان صوتی رکاوٹ کے فرق کے ساتھ ساتھ بین چہرے کے سائز، اس کی سطح کی خصوصیات پر منحصر ہے۔ اور ٹرانسمیٹڈ ساؤنڈ پلس کے حوالے سے اس کی واقفیت صوتی مائبادا کی مماثلت زیادہ ہوتی ہے۔ بیک سکیٹر یا عکاسی جتنے زیادہ ہوں گے_ بڑے انٹرفیس جو ہموار ہیں۔

 سپیکولر ریفلیکٹر کے طور پر کہا جاتا ہے اگر سپیکولر ریفلیکٹرز منتقلی نبض کی سمت پر کھڑے ہیں، تو وہ آواز کو براہ راست واپس ٹرانسڈیوسر کے کوسٹل عناصر کی طرف منعکس کریں گے اور pm ایک مضبوط سگنل پیدا نہیں کریں گے۔

  آواز پیدا کرے گا a

سگنل بکھرنے سے مراد متعدد سمتوں کی ری ڈائریکشن ہے Scatenng a پیدا کرتا ہے اور اس وقت ہوتا ہے جب نبض کا سامنا چھوٹے اکوسٹ انٹرفیس یا بڑے انٹرفیس سے ہوتا ہے جو کھردرا ہوتا ہے اس کے نتیجے میں ان تعاملات کو شکل I-I میں دکھایا گیا ہے۔

Refraction refers to change in the direction of sound and Occurs when sound encounters an between two tissues that transmit sound at different speeds Becausc the sound frequency remains constant. the wavelength changes to accommodate the difference in the speed of sound tn the two tissues The result of this Change  is a redirection of the sound

pulse as it passes through the interface (Fig 1-2) Refrac-

tion is important because it is one of the causes of mislocalization of a Structure on ultrasound Image Refraction is discussed in more detail later in this chapter in the section on artifacts.

ریفریکشن سے مراد آواز کی سمت میں تبدیلی ہے اور اس وقت ہوتی ہے جب آواز دو ٹشوز کے درمیان آتی ہے جو آواز کو مختلف رفتار سے منتقل کرتے ہیں کیونکہ آواز کی فریکوئنسی مستقل رہتی ہے۔ دو ٹشوز میں آواز کی رفتار میں فرق کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے طول موج کی تبدیلی اس تبدیلی کا نتیجہ آواز کی ری ڈائریکشن ہے۔

نبض جب انٹرفیس سے گزرتی ہے (تصویر 1-2) Refrac-

tion اہم ہے کیونکہ یہ الٹراساؤنڈ امیج ریفریکشن پر ساخت کی غلط لوکلائزیشن کی وجوہات میں سے ایک ہے جس پر بعد میں نمونے کے سیکشن میں اس باب میں مزید تفصیل سے بات کی جائے گی۔

Absorption refers to the loss of sound energv sccondary to its conversion to thean21 energy Absorption is greater in soft tissues t.h2n in fluid- and it is greater in bone than in soft tissues. Sound absorption is a major cause of acoustic shadowing. The combined effects reflection. scattering. and absorption result in attenuation in the intensity of the sound pulse as it travels through matter.

جذب سے مراد صوتی توانائی کا نقصان اس کے thean21 توانائی میں تبدیل ہو جانا ہے جذب نرم بافتوں میں t.h2n سیال میں زیادہ ہوتا ہے- اور یہ نرم بافتوں کی نسبت ہڈیوں میں زیادہ ہوتا ہے۔ صوتی جذب صوتی سائے کی ایک بڑی وجہ ہے۔ مشترکہ اثرات کی عکاسی. بکھرنے والا اور جذب کے نتیجے میں آواز کی نبض کی شدت میں کشندگی پیدا ہوتی ہے کیونکہ یہ مادے سے گزرتی ہے۔

 

Figure 1-1 Interactions of sound with anatomic

Transverse view of the liver demonstrates the right (W, tv. •

01). and (L) hepatic veins appear anechoic the intraluminal conta:ns 'try weak walls of the hepatic veins are specular reflcctOrs. and their ance will depcnd on their orientation to the sound the right hepatic vein is oriented to the sound_ its walls appear echogenn•. left and middie veins are not oriented perpendicular to the sound beam • wails are

Ever parenchvma appears in echogenicity YR-cause it contains multiple small tissue that scatter the sound transmit sound at different speeds. the wavelength changes. The result is a redirec. lion or bending of the sound that is called refraction.

 

                                جگر کا ٹرانسورس ویو صحیح ظاہر کرتا ہے (W, tv. •

01)۔ اور (L) جگر کی رگیں anechoic ظاہر ہوتی ہیں intraluminal conta:ns' جگر کی رگوں کی کمزور دیواروں کی کوششیں specular reflcctOrs ہیں۔ اور ان کا احساس آواز کی طرف ان کی واقفیت پر منحصر ہوگا کہ دائیں جگر کی رگ آواز کی طرف مرکوز ہے_ اس کی دیواریں ایکوجن دکھائی دیتی ہیں۔ بائیں اور مڈڈی رگیں آواز کے شہتیر پر کھڑے نہیں ہیں • wails ہیں۔

  کبھی پیرنچوما echogenicity YR میں ظاہر ہوتا ہے کیونکہ اس میں متعدد چھوٹے ٹشو ہوتے ہیں جو آواز کو بکھرتے ہیں 

آواز کو مختلف رفتار سے منتقل کریں۔ طول موج میں تبدیلی نتیجہ ایک ری ڈائریک ہے۔ آواز کا شیر یا جھکنا جسے اپورتن کہتے ہیں۔