ECOGRAFIA

Note sugli autori:
Massimo Garagnani
Direttore del Servizio di Ingegneria Clinica Azienda USL Modena
Claudio Lamberti
Dipartimento di Elettronica Informatica e Sistemistica
Università degli Studi di Bologna

Descrizione:
Obiettivo di questa pubblicazione è presentare in maniera semplice e chiara i principi fisici che sono alla base della Ecografia e le metodologie oggi utilizzate nelle apparecchiature ecografiche ad uso diagnostico.
L'importanza crescente della diagnostica ecografica in medicina e l'ampia diffusione che queste tecnologie diagnostiche hanno avuto negli ultimi anni nelle strutture sanitarie, rendono evidente la necessità di comprendere al meglio i principi fisici e le soluzioni tecnologiche alla base di questa tecnologia.
Gli argomenti trattati illustrano sia i fondamenti dei principi fisici sui quali si basa la tecnica di indagine diagnostica ad ultrasuoni, sia le soluzioni tecnologiche in uso sulle diagnostiche ecografiche con uno sguardo alle nuove frontiere dell'ecografia (mezzi di contrasto, 3D, ...) che ora sono ancora in sviluppo e che nei prossimi anni si prevede acquistino sempre più importanza nella pratica clinica.
Un ampio spazio è stato dato alle problematiche di sicurezza specifiche dell'ecografia e alle procedure di controllo e test che un servizio di Ingegneria Clinica, preposto alla gestione delle tecnologie in una azienda sanitaria, deve attuare per controllare il mantenimento nel tempo delle caratteristiche diagnostiche dello strumento ecografico.
Il libro si propone non solo come un testo didattico per gli studenti universitari e post-universitari del settore medico e del settore tecnologico, ma anche come un indispensabile ausilio per chi, all'interno delle strutture sanitarie, utilizza le apparecchiature ecografiche per il proprio lavoro abituale.

Contenuti:
Principi fisici degli ultrasuoni - 1.1 Introduzione -1.2 La propagazione degli ultrasuoni - 1.2.1 Le Onde Elastich - 1.2.2 Impedenza acustica - 1.2.3 Riflessione e rifrazione - 1.2.4 Il fenomeno dello scattering - 1.2.5 Assorbimento ed attenuazione
Trasduttori ad ultrasuoni - 2.1 Generalità sui trasduttori - 2.1.1 Piezoelettricità - 2.1.2 Processo di realizzazione degli elementi piezoelettrici - 2.1.3 Modalità di funzionamento: continuo e pulsato - 2.1.4 Matching layer - 2.1.5 Frequenza di ripetizione dell'impulso (PRF) - 2.1.6 Risoluzione spaziale - 2.1.7 Focalizzazione e tipi di trasduttori - 2.2 Trasduttori monoelemento - 2.2.1 Focalizzazione - 2.2.2 Trasduttori a scansione meccanica - 2.3 Trasduttori multielemento - 2.3.1 Array lineare - 2.3.2 Array convesso - 2.3.3 Array fasato (Phased Array) - 2.3.4 Array anulare - 2.3.5 Focalizzazione dinamica in ricezione - 2.4 Sonde a matrice 1.5 e 2D - 2.4.1 Visualizzazione all'interno di vasi - 2.4.2 Ricostruzione - 2.4.3 Visualizzazione 3-D - 2.4.4 Applicazioni cliniche
Tecniche di imaging ad ultrasuoni - 3.1 Principi base. B-Mode Real Time. M-Mode. Eco-Doppler. Color-Doppler - 3.2 Elementi funzionali di un ecografo - 3.2.1 Sezione di trasmissione: Trasmettitore - 3.2.2 Sezione di ricezione: Ricevitore - 3.3 Tecniche di imaging - 3.3.1 A-mode - 3.3.2 B-mode - 3.3.3 Real Time - 3.3.4 M-mode
Tecniche di rilevamento dei flussi ematici - 4.1 Introduzione - 4.2 Emodinamica - 4.2.1 Profilo di velocità - 4.2.2 Equazione di Poiseuille - 4.2.3 Pressione intravascolare - 4.2.4 Principio di Bernoulli - 4.2.5 Modificazioni del profilo di velocità - 4.3 Effetto Doppler - 4.3.1 Flussimetri ad onda continua (CW) e pulsata (PW) - 4.3.2 Limiti dei rilievi Doppler - 4.4 Analisi spettrale ed interpretazione dell'immagine - 4.4.1 Analisi Qualitativa - 4.4.2 Analisi quantitativa - 4.4.3 Segnali patologici - 4.5 Color Doppler - 4.5.1 Costruzione dell'immagine color Doppler - 4.5.2 Calcolo dell'effetto Doppler - 4.5.3 Assegnazione del codice cromatico - 4.5.4 Fattori condizionanti il segnale color Doppler - 4.6 Artefatti all'ecoDoppler e al Color Doppler - 4.6.1 Artefatti riguardanti la presenza del flusso ematico - 4.6.2 Artefatti riguardanti la determinazione della direzione del flusso ematico - 4.6.3 Artefatti riguardanti la misurazione delle velocità del flusso - 4.6.4 Artefatti riguardanti la localizzazione spaziale del vaso - 4.7 Power Color Doppler - 4.7.1 Principi generali - 4.7.2 Informazioni deducibili dal power Doppler - 4.7.3 Presentazione dell'immagine del power Doppler - 4.7.4 Prospettive future
Ecografia tridimensionale - 5.1 Introduzione - 5.2 Limitazioni dell'ecografia bidimensionale - 5.3 Ecografia 3D off-line - 5.3.1 Acquisizione dei dati - 5.3.2 Ricostruzione dei dati - 5.3.3 Visualizzazione dei dati
Mezzi di contrasto in ecografia - 6.1 Nuovi sviluppi in ecografia - 6.2 I Mezzi di contrasto - 6.3 Caratteristiche dei mezzi di contrasto - 6.4 Le diverse tipologie di mezzi di contrasto - 6.4.1 Bolle di gas libere - 6.4.2 Bolle di gas stabilizzate - 6.4.3 Sospensioni colloidali - 6.4.4 Emulsioni - 6.4.5 Soluzioni acquose - 6.4.6 I nuovi mezzi di contrasto - 6.5 Metodologie e applicazioni cliniche: principi fisici - 6.5.1 Metodo armonico: Tissue Harmonic Imaging - 6.5.2 Imaging lineare: tecniche tradizionali per l'utilizzo di MDC - 6.5.3 Imanging non lineare: utilizzo di MDC con l'analisi della seconda armonica - 6.5.4 Emissione acustica stimolata - 6.5.5 Imaging intermittente - 6.5.6 Metodiche sviluppate per MDC di "prima generazione" - 6.5.7 Metodiche sviluppate per MDC di "seconda generazione" - 6.6 Prospettive - 6.6.1 Analisi di sequenze di immagini - 6.6.2 Confronto diretto di immagini prodotte con il B-mode classico e con sistema specifico - 6.6.3 Utilizzo combinato tra 3D e immagini ecografiche di perfusione - 6.6.4 Small Part e Sonde Endocavitarie - 6.6.5 Diagnosi avanzata e Terapia - 6.6.6 Futuribili applicazioni terapeutiche - 6.7 Conclusioni
Verifica delle prestazioni e controllo di qualità - 7.1 Introduzione - 7.2 Parametri funzionali degli ecografi - 7.3 Controlli di Qualità - 7.3.1 Fantoccio tessuto-equivalente per imaging - 7.3.2 Oggetti test per flussimetri
Effetti biologici e sicurezza - 8.1 Introduzione - 8.2 Effetti biologici degli ultrasuoni - 8.2.1 Meccanismi d'interazione degli ultrasuoni con i tessuti - 8.2.2 Applicazioni ostetriche - 8.2.3 Applicazioni cardiologiche - 8.2.4 L'esposizione professionale - 8.3 Parametri e regolamentazioni per la sicurezza

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