Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Technika ultradźwiękowa w diagnostyce medycznej
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. K.Kałużyński
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin bezpośrednich – 32, w tym: • wykład – 15 godz. • ćwiczenia laboratoryjne – 15 godz, • konsultacje – 2 godz. 2) Praca własna studenta – 20 godz. • studia literaturowe, przygotowywanie się do kolokwium – 10 godz. • opracowanie raportu z przeprowadzonych badań – 10 godz. Razem – 52 godz. – 2 punkty ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,5 punktu ECTS - Liczba godzin bezpośrednich – 32, w tym: • wykład – 15 godz. • ćwiczenia laboratoryjne – 15 godz, • konsultacje – 2 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1 punkt ECTS – 27 godz. w tym: • ćwiczenia laboratoryjne – 15 godz, • konsultacje – 2 godz. • opracowanie raportu z przeprowadzonych badań – 10 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
znajomość przekształceń całkowych i rozwinięcia w szereg Fouriera, opisu systemów liniowych (elektrotechnika teoretyczna/podstawy automatyki/sygnały i systemy), przetwarzania sygnałów, układów elektronicznych analogowych i cyfrowych, zalecana znajomość środowiska MATLAB
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Znajomość aparatury ultradźwiękowej stosowanej 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. Podstawy obrazowania w ujęciu systemowym. Szereg i przekształcenie Fouriera – przypomnienie. Impedancja akustyczna tkanek. Odbicie, załamanie, ugięcie i rozpraszanie fali w tkankach. Krew jako ośrodek akustyczny. Tłumienie fali i jego mechanizmy. Implikacje właściwości propagacyjnych tkanek dla aparatury ultradźwiękowej i możliwości obrazowania - zasięgowa regulacja wzmocnienia Źródło elementarne fali kulistej. Całka Kirchhoffa. Wybrane przykłady źródeł akustycznych. Bliska i daleka strefa promieniowania. Kierunkowość źródła. Rozkład ciśnienia generowanego przez przetwornik płaski i jego przekrój. Przetwornik liniowy. Układy źródeł elmentarnych i liniowych. Przekształcenie Fouriera jako narzędzie określania właściwości rozkładu ciśnienia w strefie dalekiej. Podstawowe wiadomości nt. budowy sond do obrazowania. Elektroniczne ogniskowanie i odchylanie wiązki przy nadawaniu w strefie dalekiej i w strefie bliskiej. Elektroniczny beamforming przy odbiorze. Podstawowe metody obrazowania – A, 2D, M i C. Schematy blokowe ultrasonografów. Zjawisko Dopplera. Pomiar prędkości przepływu metodą fali ciągłej. Podstawowe zależności i układy. Pomiar prędkości metodą impulsową. Podstawowe zależności i układy. Analiza widmowa sygnałów dopplerowskich prędkości przepływu krwi i podstawowe dopplerowskie parametry diagnostyczne. Wstęp do obrazowania rozkładu prędkości przepływu krwi. Zjawisko piezoeleketryczne. Schemat zastępczy przetwornika w okolicy rezonansu. Dopasowanie mechaniczne. Współpraca przetwornika z układami elektronicznymi. Metody pomiaru 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. Wybrane zastosowania techniki ultradźwiekowej w diagnostyce medycznej. Laboratorium Analiza sygnałów występujących w diagnostycznej aparaturze ukltradźwiękowej Obsługa ultrasonografu i badanie fantomów ultradźwiękowych. Badanie właściwości przetworników ultradźwiękowych. Pomiary wybranych parametrów przepływomierza dopplerowskiego. Pomiary prędkości przepływu krwi.
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:
brak
Uwagi:
wykład 1.2h/tygodniowo laboratorium 0.8h/tygodniowo

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka TUD_W01
Zna specyfikę tkanek biologicznych jako medium propagacji fal i wynikające zeń implikacje dla aparatury.
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02, K_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG
Charakterystyka TUD_W02
Ma elementarną wiedzę w zakresie architektury ultradźwiękowych urządzeń diagnostycznych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W10, K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_WG, P6U_W, I.P6S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka TUD_U01
Potrafi obsłużyć ultrasonograf i przeprowadzić badanie fantomów ultradźwiękowych.
Weryfikacja: Laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U10, K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o, I.P6S_UK
Charakterystyka TUD_U02
Potrafi przeprowadzić pomiar podstawowych parametrów przepływomierza dopplerowskiego
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka TUD_K01
Potrafi pracowac w zespole
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_K, I.P6S_KO, I.P6S_KR