Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Technika ultradźwiękowa w diagnostyce medycznej
Koordynator przedmiotu:
Krzysztof KAŁUŻYŃSKI
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Biomedyczna
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
TUDM
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2017/2018
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
15 godz wykład, 15 godz laboratorium, 3 godz konsultacje, 10 godz przygotowanie sprawozdań, 5 godz przygotowanie do kolokwium, 5 godz przygotowanie do wykładów Razem 53 godz 3 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
15 godz wykład, 15 godz laboratorium, 3 godz konsultacje, Razem 33 godz 2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
15 godz laboratorium, 10 godz przygotowanie sprawozdań 25 godz 1 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Kurs fizyki z semestru 2 i 3. Sygnały i systemy, Elektronika
Limit liczby studentów:
18
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zaznajomienie słuchaczy z aparaturą ultradźwiękową stosowaną w diagnostyce medycznej.
Treści kształcenia:
Podstawowe pojęcia związane z ruchem falowym. Rodzaje fal. Przemieszczenie i prędkość cząstki. Impedancja akustyczna. Ciśnienie i natężenie fali. Rozwiązania równania falowego. Równanie Eulera. Przekształcenie Fouriera – rola w technice ultradźwiękowej. Podstawy obrazowania w ujęciu systemowym. Propagacja fali akustycznej w tkankach. Źródło elementarne fali kulistej. Całka Kirchhoffa. Przykłady źródeł. Bliska i daleka strefa promieniowania. Kierunkowość źródła. Przekształcenie Fouriera jako narzędzie określania właściwości rozkładu ciśnienia w strefie dalekiej. Przetwornik płaski. Rozkład ciśnienia generowanego przez przetwornik płaski i jego przekrój. Przetwornik liniowy. Układy źródeł elmentarnych i liniowych. Elektroniczne ogniskowanie i odchylanie wiązki przy nadawaniu w strefie dalekiej i w strefie bliskiej. Elektroniczny beamforming przy odbiorze. Podstawowe wiadomości nt. budowy sond do obrazowania. Podstawowe metody obrazowania – A, 2D, M i C. Funkcjonalny schemat blokowy ultrasonografu. Pomiary prędkości przepływu krwi. Zjawisko Dopplera i pomiar metodą fali ciągłej. Podstawowe zależności i schematy blokowe. Pomiar prędkości metodą impulsową. Podstawowe zależności i schematy blokowe. Analiza widmowa sygnałów dopplerowskich prędkości przepływu krwi i podstawowe parametry diagnostyczne. Wstęp do obrazowania rozkładu prędkości przepływu krwi. Zjawisko piezoeleketryczne. Schemat zastępczy przetwornika. Dopasowanie. Współpraca przetwornika z układami elektronicznymi. Pomiary parametrów przetworników ultradźwiękowych. Przykłady budowy przetworników. Sondy wieloelementowe – typologia i właściwości. Zjawiska termiczne i mechaniczne związane z ekspozycję na działanie ultradźwięków. Parametry stosowane w ocenie poziomu emisji i skutków ekspozycji. Indeksy cieplny i mechaniczny. Nowe metody obrazowania. Elastografia. Obrazowanie harmoniczne. Obrazowanie 3D. Obrazowanie kodowane. Kontrasty ultradźwiękowe. Inne zastosowania. Laboratorium 1. Analiza sygnałów występujących w diagnostycznej aparaturze ukltradźwiękowej 2. Przepływomierz dopplerowski - pomiary wybranych parametrów. Dopplerowskie pomiary przepływów w naczyniach, analiza widmowa sygnałów, wyznaczanie parametrów diagnostycznych. 3. Obsługa ultrasonografu. Badanie fantomów ultradźwiękowych. Badanie tłumienia w fantomie i w tkankach w funkcji drogi propagacji i częstotliwości. 4. Badanie właściwości przetworników ultradźwiękowych.
Metody oceny:
Na ocenę końcową składają się: ocena z kolokwium (waga 0.8), ocena z laboratorium (waga 0.2)
Egzamin:
nie
Literatura:
1. A. Sliwiński Ultradźwięki i ich zastosowania, WNT, 2001 2. A. Nowicki Podstawy ultrasonografii dopplerowskiej, PWN, 1995 3. A. Nowicki Ultradźwięki w medycynie, Wyd.IPPT, 2010 4. G. Łypacewicz Piezoelektryczne układy nadawczo-odbiorcze dla celów ultrasonografii, Prace IPPT, 1995
Witryna www przedmiotu:
nie istnieje.
Uwagi:
wykład 1.2h/tygodniowo laboratorium 0.8h/tygodniowo

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1
zna podstawowe pojęcia związane z ruchem falowym
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka W2
Zna specyfikę tkanek biologicznych jako medium propagacji fal i wynikające zeń implikacje dla aparatury.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08, K_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka W3
Ma elementarną wiedzę w zakresie architektury ultradźwiękowych urządzeń diagnostycznych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1
Potrafi obsłużyć ultrasonograf i przeprowadzić badanie fantomów ultradźwiękowych.
Weryfikacja: sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o
Charakterystyka U2
Potrafi przeprowadzic pomiar dopplerowski prędkości przepływu krwi
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K1
potrafi pracować w zespole
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KR