Echoscopie

Opgave a

De ultrasone golf wordt gereflecteerd bij overgangen tussen verschillende geluidsnelheden. In BINAS tabel 15A is te zien dat de geluidssnelheid in lucht wel 5 keer zo klein is als de geluidssnelheid in de weefsel in het lichaam. Dit zou betekenen dat als er een luchtspleet zou zitten tussen de transducer en het lichaam, de ultrasone golven het lichaam niet eens zouden bereiken. Door het aanbrengen van gel wordt een abrupte overgang in geluidssnelheid voorkomen. De gel heeft een geluidssnelheid die goed overeen komt met de geluidssnelheid van weefsel in het lichaam.

Opgave b

Het vruchtwater is één homogene massa waarin de geluidssnelheid constant is. Er zijn dus geen overgangen tussen verschillende geluidssnelheden in in het vruchtwater zullen er geen ultrasone golven gereflecteerd worden. Het vruchtwater zien er daarom zwart uit.

Opgave c

Objecten die kleiner zijn dan de golflengte van de gebruike ultrasone golven zullen door bij echografie niet gezien worden. Voor een golf geldt(zie BINAS tabel 35-B2)

v = f·λ

met v de voortplantingssnelheid in ms^-1, f de frequentie in Hz, en λ de golflengte in m. De gebruikte frequentie is 6,0 MHz en de geluidssnelheid in het vruchtwater vinden we in BINAS tabel 15A: 1,53·10³ ms^-1. Voor de golflengte vinden we dan

λ = v/f = 1,53·10³ / 6,0·10⁶ = 2,55·10^-4 m

Afgerond is dit 0,26 mm. Dit betekent dat de grens van objecten die we nog nét kunnen onderscheiden rond de ¼ mm ligt.

Opgave d

We berekenen eerst de tijd die het een geluidpuls kost om vanaf de transducer tot 25 cm diep in het lichaam te komen en weer terug te komen bij de tranducer. De totaal afgelegde afstand is twee keer 25 cm = 0,50 m en de snelheid (gemiddeld) 1,5·10³ ms^-1. Er geldt

v_gem = s/ t

t = s / v_gem = 0,50 / 1,5·10³ = 3,3333·10^-4 s

Omdat de transducer niet tegelijkertijd geluid kan uitzenden en ontvangen moet er minstens 3,3333·10^-4 s zitten tussen het einde van een puls en het begin van een volgende puls. Gedurende deze tijd ontvangt de transducer het gerefleceerde geluid. Als we de tijd die het duurt voor de uitzenden van de pulsen negeren worden de pulsen uitgezonden met een periode van 3,3333·10^-4. Voor de frequentie vinden we dan

f = 1/T = 1/ 3,3333·10^-4 = 3000 Hz

Afgerond is dit 3,0 kHz. In de praktijk zal, omdat het uitzenden van de pulsen ook tijd kost, deze frequentie nog iets lager zijn.

Vraag over opgave "Echoscopie"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers