Design features of a portable ultrasonic-impedance tomograph for bladder monitoring

• Autorzy: Gołąbek Michał , Baran Bartłomiej , Bożek Piotr , Stefańczak Daria , Wójcik Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.04.48

Warianty tytułu

PL

Cechy konstrukcyjne przenośnego tomografu impedancji ultradźwiękowej do monitorowania pęcherza moczowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes the construction of an ultrasonic tomograph combined with an impedance tomograph for bladder monitoring. The combination of both tomography techniques allows for an increase in the accuracy of urinary tract imaging. The main advantages of a dual tomographic system are the non-invasiveness, low cost of production and small size. The device supports the ultrasound beamforming technology and makes measurements using a phased array ultrasonic transducer. The impedance measurement device uses electrodes made of conductive material placed directly on the body.

PL

W artykule opisano budowę tomografu ultradźwiękowego połączonego z tomografem impedancyjnym do monitorowania pęcherza moczowego. Połączenie obu technik tomografii pozwala zwiększyć dokładność obrazowania dróg moczowych. Głównymi zaletami podwójnego systemu tomograficznego jest bezinwazyjność, niski koszt produkcji i niewielkie rozmiary. Urządzenie obsługuje technologię ultradźwiękowego kształtowania wiązki i wykonuje pomiary za pomocą głowicy ultradźwiękowej typu phased array. Do pomiaru impedancji urządzenie wykorzystuje elektrody wykonane z materiału przewodzącego, umieszczane bezpośrednio na ciele.

Słowa kluczowe

EN

ultrasound tomography; electrical impedance tomography; beamforming; bladder monitoring

PL

tomografia ultradźwiękowa; tomografia impedancyjna; formowanie wiązki; monitorowanie pęcherza

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 4
• Strony: 241--244
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Gołąbek Michał

• Research & Development Centre Netrix S.A. Związkowa 26, Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-2696-505X

autor

Baran Bartłomiej

• Research & Development Centre Netrix S.A. Związkowa 26, Lublin

• https://orcid.org/0000-0001-9544-3696

autor

Bożek Piotr

• Research & Development Centre Netrix S.A. Związkowa 26, Lublin

• https://orcid.org/0000-0003-4929-1251

autor

Stefańczak Daria

• Research & Development Centre Netrix S.A. Związkowa 26, Lublin

• https://orcid.org/0009-0003-6297-3473

autor

Wójcik Dariusz

• University of Economics and Innovation, Projektowa 4, Lublin, Poland/ Research & Development Centre Netrix S.A.

• https://orcid.org/0000-0002-4200-3432

Bibliografia

• [1] Kathrin Heilenkütter, Christian Bachmann, Ellen Janhsen, Tatiana Stauber, Hildegard Lax, Franz Petermann, and Hannsjörg Bachmann. Prospective evaluation of inpatient and outpatient bladder training in children with functional urinary incontinence. Urology, 67(2006), No. 1, 176–180.
• [2] Daniela Schultz-Lampel, Christian Steuber, Peter F. Hoyer, Christian J. Bachmann, Daniela Marschall-Kehrel, and Hannsjörg Bachmann. Urinary incontinence in children. Deutsches Ärzteblatt international, September 2011.
• [3] Wang, J.Y.; Liao, L.; Liu, M.; Sumarsono, B.; Cong, M. Epidemiology of lower urinary tract symptoms in a cross sectional,population-based study. Medicine, (2018), 97, e11554.
• [4] Giulia Matrone, Alessandro Stuart Savoia, Giosue Caliano, and Giovanni Magenes. The delay multiply and sum beamforming algorithm in ultrasound b-mode medical imaging. IEEE Transactions on Medical Imaging, 34(2015), No. 4, 940–949.
• [5] Kania, W., Wajman, R., Ckript: a new scripting language for web applications, Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 12(2022), No. 2, 4-9.
• [6] Lebioda, M., Korzeniewska, E., The Influence of Buffer Layer Type on the Electrical Properties of Metallic Layers Deposited on Composite Textile Substrates in the PVD Process, Materials, 16 (2023), No. 13, 4856.
• [7] Koulountzios P., Rymarczyk T., Soleimani M., A triple-modality ultrasound computed tomography based on full-waveform data for industrial processes, IEEE Sensors Journal, 21 (2021), No. 18, 20896-20909.
• [8] Koulountzios P., Aghajanian S., Rymarczyk T., Koiranen T., Soleimani M., An Ultrasound Tomography Method for Monitoring CO2 Capture Process Involving Stirring and CaCO3 Precipitation, Sensors, 21 (2021), No. 21, 6995.
• [9] Styła, M., Adamkiewicz, P., Hybrid navigation system for indoor use. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 12 (2022), No. 1, 10-14.
• [10] Sikora R., Markiewicz P., Korzeniewska E., Using identification method to modelling short term luminous flux depreciation of LED luminaire to reducing electricity consumption, Scientific Reportst, 13 (2023), No. 1, 673.
• [11] Rymarczyk T., Kozłowski E., Kłosowski G., Electrical impedance tomography in 3D flood embankments testing – elastic net approach, Transactions of the Institute of Measurement and Control, 42 (2020), No. 4, 680-690.
• [12] Kłosowski G., Rymarczyk T., Niderla K., Rzemieniak M., Dmowski A., Maj M., Comparison of Machine Learning Methods for Image Reconstruction Using the LSTM Classifier in Industrial Electrical Tomography, Energies 2021, 14 (2021), No. 21, 7269.
• [13] Rymarczyk T., Kłosowski G., Hoła A., Sikora J., Tchórzewski P., Skowron Ł., Optimising the Use of Machine Learning Algorithms in Electrical Tomography of Building Walls: Pixel Oriented Ensemble Approach, Measurement, 188 (2022), 110581.
• [14] Kłosowski G, Rymarczyk T, Niderla K, Kulisz M, Skowron Ł, Soleimani M., Using an LSTM network to monitor industrial reactors using electrical capacitance and impedance tomography – a hybrid approach. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, 25 (2023), No. 1, 11.
• [15] Kłosowski G., Rymarczyk T., Kania K., Świć A., Cieplak T., Maintenance of industrial reactors supported by deep learning driven ultrasound tomography, Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability; 22 (2020), No 1, 138–147.
• [16] Leonhäuser, D.; Castelar, C.; Schlebusch, T.; Rohm, M.; Rupp, R.; Leonhardt, S.; Walter, M.; Grosse, J.O. Evaluation of electrical impedance tomography for determination of urinary bladder volume: Comparison with standard ultrasound methods in healthy volunteers. Biomed. Eng. Online, 17 (2018), 95.
• [17]Maserejian, N.N.; Chen, S.; Chiu, G.R.; Wager, C.G.; Kupelian, V.; Araujo, A.B.; McKinlay, J.B. Incidence of lower urinary tract symptoms in a population-based study of men and women, Urology. 2013 Sep; 82 (2013), No.3, 560–564.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).