ˇ ˇ ´I TECHNICKE´ V PRAZE CESK E´ VYSOKE´ UCEN Fakulta elektrotechnicka´ Katedra teorie obvodu˚
´ Zaklady ultrazvukove´ diagnostiky ´ ˇ k laboratorn´ı uloze z pˇredmetu Navod ´ ´ rska´ technika A6M31LET Lekaˇ
ˇ Horˇc´ık, Jan Havl´ık Zdenek 24. bˇrezna 2016
1
´ Ukol mˇerˇen´ı
1
´ 1 Ukol mˇerˇ en´ı Seznamte se s technick´ym vybaven´ım a s postupem mˇerˇen´ı pomoc´ı ultrazvukov´eho diagnostick´eho pˇr´ıstroje GE Logiq P5 a proved’te vhodn´a pokusn´a mˇeˇren´ı pro ovˇeˇren´ı vlastnost´ı jednotliv´ych sond, moˇznost´ı zpracov´an´ı dat v pˇr´ıstroji a moˇzn´ych m´od˚u cˇ innosti. Pˇri mˇeˇren´ıch naleznˇete ultrazvukov´y odraz zadan´ych vnitˇrn´ıch org´an˚u a zmˇeˇrte jejich rozmˇery. Prozkoumejte mechanickou konstrukci a pouˇzit´e elektrick´e obvody u vyˇrazen´e UZV sondy. Jako pˇr´ıpravu pˇred mˇeˇren´ım nastudujte vlastnosti a oblasti pouˇzit´ı sond, kter´e jsou pro mˇeˇren´ı k dispozici.
2
Postup mˇerˇ en´ı
S vyuˇzit´ım diagnostick´eho ultrazvuku Logiq P5 se seznamte se z´aklady obsluhy pˇr´ıstroje a proved’te sadu z´akladn´ıch mˇeˇren´ı. Porovnejte v´ysledky mˇeˇren´ı pˇri vyuˇzit´ı vˇsech vhodn´ych sond, kter´e m´ate u pˇr´ıstroje k dispozici. Ovˇeˇrte moˇznosti pˇr´ıstroje Logiq P5 v oblasti zpracov´an´ı sign´alu, zv´ysˇen´ı kvality zobrazen´ı a pˇredevˇs´ım dopplerovsk´e m´ody. 1. Seznamte se s postupy mˇeˇren´ı pomoc´ı ultrazvukov´eho diagnostick´eho pˇr´ıstroje. Vˇenujte zv´ysˇenou pozornost souvislostem mezi orientac´ı sondy a pozorovan´ym obrazem. Ovˇeˇrte ukl´ad´an´ı pozorovan´ych obraz˚u na USB flash disk, ukl´adejte si na vlastn´ı USB disk pr˚ubˇezˇ nˇe zaj´ımav´e v´ysledky vˇsech mˇeˇren´ı. 2. Zobrazte pr˚uˇrez paˇze nad loktem, zmˇeˇrte jej´ı pr˚umˇer. Toto mˇeˇren´ı prov´ad´ıme jako u´ vodn´ı pro pochopen´ı pr´ace s ultrazvukovou sondou na jednoduch´e anatomick´e struktuˇre, kterou si dovedeme dobˇre pˇredstavit. (a) Naleznˇete obraz paˇze nad loktem v ˇrezu kolm´em na kost paˇzn´ı, porovnejte s obrazem v pod´eln´em ˇrezu. (b) Pˇriloˇzen´ım vlastn´ı ruky za sn´ımanou oblast paˇze a deformac´ı paˇze pohmatem ovˇeˇrte hranice mezi tk´an´ı paˇze a okoln´ım prostˇred´ım. Vysvˇetlete pˇr´ıcˇ inu vzniku dalˇs´ıch odraz˚u, pozorovan´ych za paˇz´ı, ovˇeˇrte svou teorii mˇeˇren´ım jejich vz´ajemn´ych vzd´alenost´ı, v´ysledky pr˚ubˇezˇ nˇe zaznamen´avejte a zobrazte v orientaˇcn´ım n´acˇ rtku. (c) Z obrazu na monitoru zmˇeˇrte rozmˇery pr˚uˇrezu paˇze a namˇeˇren´e hodnoty porovnejte s v´ysledky mˇeˇren´ı posuvn´ym mˇeˇr´ıtkem. D´ale v obrazu naleznˇete pˇr´ıcˇ n´y pr˚uˇrez paˇzn´ı kost´ı a zmˇeˇrte jej´ı pr˚umˇer, porovnejte 24. bˇrezna 2016
2
2
Postup mˇerˇen´ı
v´ysledky pˇri r˚uzn´ych smˇerech pohledu (tj. ovˇeˇrte, zda je pr˚uˇrez kosti kruhov´y, nebo nˇejak odliˇsn´y). (d) Porovnejte v´ysledky pˇri mˇeˇren´ı vˇsemi sondami, kter´e m´ate k dispozici, pˇr´ıp. i na r˚uzn´ych frekvenc´ıch, proved’te mˇeˇren´ı pˇri aktivovan´em m´odu THI (tk´anˇ ov´e harmonick´e zobrazen´ı), posud’te vliv na z´ıskan´y obraz. Prozkoumejte dalˇs´ı anatomick´e stuktury paˇze, kter´e dok´azˇ ete v UZV obrazu rozliˇsit, ovˇeˇrte jejich zobrazen´ı pˇri pouˇzit´ı r˚uzn´ych frekvenc´ı a r˚uzn´ych typ˚u sond. (e) Naleznˇete v pr˚uˇrezu paˇze c´evy a pomoc´ı dopplerovsk´ych m´od˚u zjistˇete smˇer proudˇen´ı krve (Color Doppler), rychlost proudˇen´ı a d´ale sign´al pˇreved’te do akustick´e podoby. Porovnejte zobrazen´ı pomoc´ı Color Doppler a Power Doppler. Pokuste se naj´ıt struktury kruhov´eho pr˚uˇrezu, kter´e v B-m´odu povaˇzujete za c´evy, u kter´ych vˇsak pomoc´ı dopplerovsk´eho zobrazen´ı nezjist´ıte pr˚utok UZV odraziv´ych tekutin. Pokuste se vysvˇetlit, o co se jedn´a. (f) Bonusov´y u´ kol pˇri dostatku cˇ asu: Sledujte pr˚utok krve c´evami nalezen´ymi v pˇredchoz´ım mˇeˇren´ı s vyuˇzit´ım tuˇzkov´e dopplerovsk´e sondy, zhodnot’te jej´ı v´yznam v porovn´an´ı s klasick´ym zobrazen´ım v B m´odu. (g) Porovnejte vyuˇzitelnost a srozumitelnost obrazu paˇze pˇri vyuˇzit´ı z´akladn´ı sondy a vysokofrekvenˇcn´ı Small parts“ sondy s pracovn´ı frek” venc´ı 11 MHz. Vyuˇzijte Small parts sondu pro mˇeˇren´ı na c´ev´ach v loketn´ı jamce . 3. Naleznˇete UZ obrazy ledvin a zmˇeˇrte jejich rozmˇery. (a) Naleznˇete postupnˇe obraz prav´e i lev´e ledviny pokusn´e osoby, obraz obou ledvin zaznamenejte do souboru a ten uloˇzte nejl´epe na vlastn´ı flash disk. (b) Zmˇeˇrte rozmˇery obou ledvin v pod´eln´em a pˇr´ıp. i v pˇr´ıcˇ n´em ˇrezu, namˇeˇren´e hodnoty pro obˇe ledviny zaznamenejte a porovnejte navz´ajem. Obrazy ledvin orientaˇcnˇe zakreslete a ok´otujte. 4. Zmˇeˇrte objem moˇcov´eho mˇech´yˇre pokusn´e osoby. (a) Naleznˇete UZ obraz moˇcov´eho mˇech´yˇre pokusn´e osoby. (b) Zmˇeˇrte rozmˇery zobrazen´eho moˇcov´eho mˇech´yˇre, kter´e v´am umoˇzn´ı vypoˇc´ıtat jeho objem, mˇeˇrte rozmˇery ve tˇrech navz´ajem kolm´ych smˇerech. Mˇeˇrte pˇri dvou poloh´ach sondy vz´ajemnˇe pootoˇcen´ych o 90 stupˇnu˚ , pˇri kaˇzd´em z mˇeˇren´ı ( sˇ´ıˇrka“ a v´ysˇka“ mˇech´yˇre) z´ısk´ame ” ” 24. bˇrezna 2016
2
3
Postup mˇerˇen´ı
z´aroveˇn tˇret´ı rozmˇer, hloubku“. Z namˇerˇen´ych hodnot lze vypoˇc´ıtat ” objem moˇci v moˇcov´em mˇech´yˇri dle empirick´eho vztahu. V = k × lx × ly × lz
(1)
kde lx , ly , lz jsou rozmˇery mˇech´yrˇe ve smˇeru vz´ajemnˇe kolm´ych os a k je empirick´a konstanta, kter´a reprezentuje pomˇer objemu mezi myˇslen´ym kv´adrem okolo moˇcov´eho mˇech´yˇre a nepravideln´ym tvarem skuteˇcn´eho moˇcov´eho mˇech´yˇre, podle tvaru a stupnˇe naplnˇen´ı mˇech´yˇre je v rozmez´ı 0,5 aˇz 0,8. (c) V´ypoˇcet objemu proved’te s vyuˇzit´ım v´ypoˇctov´eho algoritmu zabudovan´eho v UZV pˇr´ıstroji, k tomu zvolte urologick´y m´od, moˇcov´y mˇech´yˇr (Bladder). Zd˚uvodnˇete volbu konstanty v empirick´em vztahu, pˇr´ıp. jej´ı z´avislost na stupni naplnˇen´ı moˇcov´eho mˇech´yˇre. (d) Zmˇeˇrte tlouˇst’ku stˇeny moˇcov´eho mˇech´yrˇe, studujte artefakty obrazu na boˇcn´ıch a na zadn´ı stranˇe moˇcov´eho mˇech´yˇre (napˇr. rozd´ıly v jasu z´ıskan´eho obrazu zd´anlivˇe odpov´ıdaj´ıc´ı odliˇsn´e echogenitˇe prostˇred´ı), pokuste se je zaznamenat a pokud moˇzno vysvˇetlit. Pokuste se v Bm´odu a v B-m´odu s vyuˇzit´ım dopplerovsk´eho zobrazen´ı zachytit vypuzen´ı moˇcov´eho vˇret´enka do moˇcov´eho mˇech´yˇre. 5. Naleznˇete obraz bˇriˇsn´ı aorty a doln´ı dut´e zˇ´ıly, zobrazte je v pˇr´ıcˇ n´em i pod´eln´em ˇrezu, zmˇeˇrte jejich pr˚umˇery. Ovˇeˇrte dopplerovsk´e m´ody mˇeˇren´ı pr˚utoku. Ovˇeˇrte rozd´ıly v moˇznostech a v dosaˇzen´em obrazu pro klasickou konvexn´ı sondu a pro sektorovou sondu, porovnejte s vyuˇzitelnost´ı vysokofrekvenˇcn´ı Small parts“ sondy pro tyto druhy mˇeˇren´ı. Bonusov´y u´ kol: ” Ovˇeˇrte moˇznost pouˇzit´ı tuˇzkov´e sondy pro tato mˇeˇren´ı, vysvˇetlete zjiˇstˇen´e v´ysledky. 6. Naleznˇete obraz nˇekter´e srdeˇcn´ı chlopnˇe a zobrazte ji v B i M m´odu. Zd˚uvodnˇete volbu vhodn´e sondy. Zaznamenejte videosekvenci cˇ innosti srcde. 7. Mˇeˇren´ı na j´atrech pokusn´e osoby (a) Naleznˇete obraz jater pokusn´e osoby. Zobrazte strukturu tk´anˇe jater, c´evn´ı z´asoben´ı, porovnejte echogenitu jater s ledvinami. Pokuste se zobrazit pr˚utoky krve j´atry vhodn´ymi prostˇredky pouˇzit´eho UZV. (b) Pokuste se naj´ıt zˇ luˇcn´ık a zmˇeˇrit jeho rozmˇery.
24. bˇrezna 2016
3
3
Konstrukce ultrazvukov´e sondy
4
Konstrukce ultrazvukov´e sondy
Pokuste se nedestruktivnˇe prozkoumat mechanickou konstrukci a pouˇzit´e elektrick´e obvody u vyˇrazen´e UZV sondy. Podle moˇznost´ı zhodnot’te typ pouˇzit´eho UZV mˇeniˇce, proveden´ı elektronick´ych obvod˚u, odhadnˇete u´ cˇ el jednotliv´ych d´ıl˚u a obvod˚u.
4
Vyhodnocen´ı
Uved’te namˇeˇren´e hodnoty a n´akresy a kde je tˇreba, dopoˇc´ıtejte poˇzadovan´e hodnoty.
24. bˇrezna 2016
