Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Czy ultrasonograf to współczesny stetoskop?

Urbanik Andrzej

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2022

|

Vol. 11, nr 3

203--204

PL

Autor porównuje zasadę działania następujących technik diagnostycznych: ultrasonografii, osłuchiwania oraz opukiwania. W konkluzji stwierdza, że ultrasonografia to nowoczesna forma opukiwania.

EN

The author compares the principles of operation of the following diagnostic techniques – ultrasound, auscultation and percussion. He concludes that ultrasound is a modern form of percussion.

2

(Brak) kontroli jakości urządzeń ultrasonograficznych

Jędrzejewska Monika, Węckowski Bartosz, Jankowski Piotr

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2021

|

Vol. 10, nr 1

69--75

PL

Kontrola jakości aparatury ultrasonograficznej budzi wiele kontrowersji. W Polsce opiera się ona na błędnym założeniu, że ultrasonografia jest nieszkodliwa, nie powinna zatem podlegać takiej kontroli jak metody diagnostyczne bazujące na promieniowaniu jonizującym. Powyższe nie eliminuje jednak potrzeby prowadzenia testów kontroli jakości. Kryterium braku szkodliwości nie zmienia faktu, że nieprawidłowe funkcjonowanie systemu obrazowania może stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia pacjentów ze względu na błędną diagnozę. W artykule zaproponowano schemat postępowania w zakresie oceny ultrasonografów, sond, protokołu pomiarowego oraz uzyskanych wyników i weryfikacji poprawności rejestracji obrazu.

EN

The quality control of the ultrasound equipment is controversial. In Poland, it is based on the erroneous assumption that ultrasonography is harmless, therefore it should not be subject to such control as diagnostic methods based on ionizing radiation. However, the above does not eliminate the need to conduct quality control tests. The non-harmfulness criterion does not change the fact that improper functioning of the imaging system may pose a threat to the health and life of patients due to incorrect diagnosis. The article proposes a procedure for the assessment of ultrasound scanners, probes, measurement protocol, the obtained results and verification of the correctness of image registration.

3

Deep learning on ultrasound images of thyroid nodules

Sharifi Yasaman, Bakhshali Mohamad Amin, Dehghani Toktam, DanaiAshgzari Morteza, Sargolzaei Mahdi, Eslami Saeid

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2021

|

Vol. 41, no. 2

636--655

EN

Due to safety, easy accessibility, noninvasively and cost-effectiveness of ultrasound imaging, this technology becomes one of the main contributors for analyzing thyroid nodules. However, interpretation of ultrasound images is a challenging task that subjects to the radiologist’s prior medical knowledge and observational skills. There is a significant need for reliable, objective, and automated approaches for the meaningful assessment of ultrasound images. Many areas of machine learning including computer vision and image processing have been revolutionized by the recent advances in the field of deep learning. The current study systematically reviews the existing literatures and evaluates technical characteristics of the deep learning applications on the ultrasound images of thyroid nodules. In this review, all of the included studies have been published from 2017 to 2020 indicating the recent growing interest in the utilization of deep learning-based techniques for assessment of ultrasound images of thyroid nodules. Although deep learning has demonstrated potential for analyzing thyroid nodules’ ultrasound images, this review highlights several existing barriers that need to be addressed in future works such as dealing with data limitation, generating public and valid datasets, and determining standard evaluation metrics. This survey outlines several methods (e.g., data augmentation and transfer learning) recently proposed to address similar challenges in other fields. Furthermore, to improve the diagnostic accuracy of the deep learning models, utilization of complementary information with multi-modal images are suggested.

4

Numerical prediction of breast skin temperature based on thermographic and ultrasonographic data in healthy and cancerous breasts

Korczak Ilona, Romowicz Agnieszka, Gambin Barbara, Palko Tadeusz, Kruglenko Eleonora, Dobruch-Sobczak Katarzyna

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2020

|

Vol. 40, no. 4

1680--1692

EN

Breast cancer is one of the most common women's cancers, so an available diagnostic modality, particularly non-invasive, is important. Infrared thermography (IRT) is a supporting diagnostic modality. Until now, many finite element methods (FEM) numerical models have been constructed to evaluate IRT's diagnostic value and to relate breast skin temperature characteristics with breast structural disorder presence, particularly to distinguish between cancerous types and normal structures. However, most of the models were not based on any clinical data, except for several papers based on clinical magnetic resonance imaging (MRI) data, wherein a three-dimensional (3D) breast model was studied. In our paper, we propose a very simplified numerical two-dimensional FEM model constructed based on clinical ultrasound data of breasts, which is much cheaper and available in real-time as opposed to MRI data. We show that our numerical simulations enabled us to distinguish between types of healthy breasts in agreement with the clinical classification and with thermographic results. The numerical breast models predicted the possibility of differentiation of cancerous breasts from healthy breasts by significantly different skin temperature variation ranges. The thermal variations of cancerous breasts were in the range of 0.5 °C–3.0 °C depending on the distance of the tumor from the skin surface, its size, and the cancer type. The proposed model, due to its simplicity and the fact that it was constructed based on clinical ultrasonographic data, can compete with the more sophisticated 3D models based on MRI.

5

Bezpieczeństwo badań ultrasonograficznych : wskaźniki termiczny i mechaniczny

Nowicki Andrzej

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2019

|

Vol. 8, nr 4

325--330

PL

W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci ultradźwięki znalazły szerokie zastosowanie w diagnostyce obrazowej. Ten artykuł przeglądowy omawia potencjalne efekty biologiczne związane z propagacją ultradźwięków w tkankach i podaje fizyczne podstawy wprowadzonych indeksów mechanicznego MI i termicznego TI zgodnych z Output Display Standard (ODS). W praktyce klinicznej otrzymywane wyniki są kompromisem pomiędzy jakością obrazu a możliwością systemu uzyskiwania zadowalających obrazów głęboko leżących struktur tkankowych – wyboru dokonuje się, biorąc pod uwagę minimalizację bioefektów. Moce wyjściowe ultrasonografów są regulowane i ograniczane do określonych poziomów. Bezpieczne dawki ultradźwiękowe wyznacza się według określonych zasad, a na ekranie wyświetlane są związane z nimi wielkości. Wielkości te określają możliwości wystąpienia zmian mechanicznych i termicznych w tkankach i dlatego mają znaczenia kliniczne. Wprowadzone wskaźniki – mechaniczny MI i termiczny TI uwzględniają fizyczny mechanizm oddziaływania między ultradźwiękami i biologiczną tkanką, który zależy od czasowych i przestrzennych parametrów pola akustycznego generowanego przez głowice ultradźwiękowe. Przewidywany wzrost temperatury określa się, stosując trzy różne modele tkankowe: homogeniczny, warstwowy i układ kość/tkanka.

EN

Ultrasounds have found widespread use in imaging diagnostics over the past few decades. This review article combines the reports on the biophysical effects and provides the rationale behind the mechanical index (MI) and thermal index TI complying with Output Display Standard (ODS). In clinical practice, the obtained diagnostic results are a compromise between the quality of the image and the possibility of a system of obtaining satisfactory images of deep-lying tissue structures – the choice is made taking into account the minimization of bioeffects. The output powers of ultrasonographs are regulated and limited to specific levels. Safe ultrasonic doses are determined according to specific rules, and the screen displays the associated quantities. These quantities determine the possibility of mechanical and thermal changes in the tissues and therefore have clinical significance. The introduced indexes MI and TI take into account the physical mechanism of interaction between ultrasounds and biological tissue, which depends on the temporal and spatial parameters of the acoustic field generated by ultrasound transducers. The predicted temperature increase is determined using three different tissue models: homogeneous, layered and bone/tissue interface.

6

Badania ultrasonograficzne z zastosowaniem środków kontrastujących

Fedak Andrzej

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2019

|

Vol. 8, nr 2

95--98

PL

Badania z zastosowaniem środków kontrastujących znacznie poszerzają możliwości ultrasonografii jako metody diagnostycznej. Autor przedstawił podstawy fizyczne, mechanizmy obrazowania oraz opisał możliwości zastosowania ultrasonografii z wykorzystaniem środków kontrastujących.

EN

Studies using contrast agents significantly expand the possibilities of ultrasonography as a diagnostic method. The author presented physical fundamentals, imaging mechanisms and described possibilities of using Contrast Enhanced Ultrasound.

7

Badania ultrasonograficzne: elastografia ultrasonograficzna

Fedak Andrzej

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2019

|

Vol. 8, nr 3

167--170

PL

Badania ultrasonograficzne z wykorzystaniem zjawiska propagacji fali ścinającej w ośrodkach o różnej impedancji akustycznej – oporności tkanek w czasie przechodzenia przez nie fali mechanicznej – ultradźwiękowej, są w stanie wykazać metodami obrazowymi obecność zmian, które mogą być stwierdzone jedynie w badaniach histopatologicznych. Autor przedstawia podstawy fizyczne, mechanizmy obrazowania oraz podstawowe zastosowania metody.

EN

Ultrasound examinations, using the shear wave propagation phenomenon in medium with different acoustic impedance – tissue resistance during the passing of a mechanical wave – ultrasound wave, are able to show, by means of imaging methods, the presence of changes that can be found only in histopathological studies. The author presents physical fundamentals, imaging mechanisms and basic applications of the modern ultrasound examination method.

8

Aplikacja mobilna wspomagająca badania ultrasonograficzne Dopplera

Michalski M., Bąkała M., Wojciechowski R.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2017

|

T. 7, nr 3

64--67

PL

Ultrasonografia Dopplerowska jest jednym z najlepszych sposobów diagnozy zmian miażdżycowych oraz szczegółowej kontroli patologii zmian ścian naczyń krwionośnych. Wykonanie badania wymaga szeregu czynności wykonywanych współbieżnie, m.in. analizy obrazów USG oraz ręcznego sporządzania notatek na potrzeby podsumowania badania. Analiza problemu wykazała, że przebieg badań ultrasonograficznych może zostać częściowo zautomatyzowany przez dedykowane oprogramowanie, co przedstawia niniejszy artykuł.

EN

Doppler ultrasonography is one of the best ways of diagnosing the atherosclerosis and inspecting the details of the vessel wall pathology. Carrying out the examination requires plenty of activities that have to be done simultaneously, i.a. analysing the USG images and manually taking notes to the examination report. The analysis of the problem enables stating that the Doppler ultrasound examination can be partially automated with the aid of dedicated software system, what is the point of the article.

9

Selected methods for improving photointerpretation features of ultrasonographic images with the practical application of wavelet transformation

Jankowicz B., Piotrowski P.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2017

|

no. 3

83--88

EN

Images of different sections of the examined tissue, and in the result, the spatial image of the examined organ on the flat screen of the monitor, are obtained using the mobile apparatus head, which is moved by the physician over the patient’s body surface. The obtained image exactly reproduces the reality, but its interpretation always depends on the physician. Only the proficient knowledge of anatomy enables the correct interpretation of the image. For example, a cyst looks like a homogeneous dark spot with regular shape and smooth edges, while the tumour has a heterogeneous structure, visible as different shades of grey and ragged edges. Of course, the interpretation of the image is not always as simple as that, and therefore, among the professionals it is considered, that good diagnostics is more important than even the most modern equipment. However, the technology and methodology of processing and visualization of images is not without significance. By using the wavelet filtration to transform original images – their photointerpretation becomes easier, and more accurate.

PL

Obraz różnych przekrojów badanej tkanki, a w efekcie przestrzenny obraz badanego narządu na płaskim ekranie monitora, uzyskuje się dzięki ruchomej głowicy aparatu, którą przesuwa lekarz po powierzchni ciała chorego. Uzyskany obraz wiernie odtwarza rzeczywistość, jednak jego interpretacja zawsze należy do lekarza. Jedynie dobra znajomość anatomii pozwala prawidłowo zinterpretować obraz. Przykładowo torbiel wygląda, jak jednorodna ciemna plama o regularnym kształcie i gładkich brzegach, natomiast guz nowotworowy ma strukturę niejednorodną, widoczną jako różne odcienie szarości i poszarpane brzegi. Oczywiście nie zawsze interpretacja obrazu jest tak prosta i dlatego wśród specjalistów uważa się, że dobry diagnostyk jest ważniejszy od najnowocześniejszego sprzętu. Jednakże nie bez znaczenia pozostaje technologia i metodyka opracowywania – wizualizacji obrazów.

10

Zastosowanie przezbrzusznego badania ultrasonograficznego w ocenie mięśni dna miednicy w fizjoterapii

Oleksy Ł., Mika A., Kielnar R., Grzegorczyk J., Marchewka A.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2017

|

Vol. 23, nr 4

270--277

PL

Mięśnie w obrębie kompleksu lędźwiowo-miedniczno-biodrowego pełnią rolę podtrzymującą dla narządów miednicy mniejszej, odpowiadają za kontyngencję pęcherza oraz pełnią funkcję mięśni oddechowych. Mięśnie dna miednicy są również uważane za ważną część mechanizmu stabilizacji głębokiej kręgosłupa. U pacjentów z zaburzeniami funkcji mięśni dna miednicy mamy do czynienia z dolegliwościami bólowymi w obrębie kręgo-słupa lędźwiowego i miednicy, z objawami nietrzymania moczu oraz z zaburzeniami toru oddychania. Celem pracy jest przedstawienie metodyki zastosowania obrazowania ultrasonograficznego w ocenie funkcji mięśni dna miednicy. Ultrasonografia staje się coraz bardziej popularna w pracy fizjoterapeutów, zarówno w diagnostyce zaburzeń mięśni głębokich kompleksu lędźwiowo-miednicznego jak i jako narzędzie służące do biofeedbacku podczas terapii.

EN

The muscles of the lumbopelvic region play a significant role in musculoskeletal function as well as continence and respiration. The pelvic floor muscles also provide trunk stability. In patients with failure of pelvic floor muscles function we observe low back pain, incontinence and breathing disorders. The aim of this study was to present the methodology of ultrasound evaluation of pelvic floor muscles. Ultrasonography becomes popular in physiotherapy practice both in evaluation of lumbopelvic complex dysfunction and as a biofeedback tool during the therapy.

11

Rodzaje sond w ultrasonografii

Jędrzejewska M., Węckowski B., Jankowski P.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2015

|

Vol. 4, nr 2

106--108

PL

W obrazowaniu ultrasonograficznym stosuje się fale ultradźwiękowe o częstotliwościach od pojedynczych MHz do ok. 30 MHz. Jeżeli nie jest wymagana wysoka rozdzielczość, jak np. w badaniu jamy brzusznej, używa się niskich częstotliwości – ich tłumienie jest stosunkowo niewielkie, co umożliwia wykonanie badań struktur zlokalizowanych głębiej wewnątrz ciała. Jeśli jednak zależy nam na wysokiej rozdzielczości, np. podczas obserwacji zmian rakowych skóry lub oka, gdzie zasięg fali może być krótki, zachodzi konieczność stosowania fal o najwyższych częstotliwościach. Miarą sprawności zamiany energii elektrycznej w energię akustyczną jest współczynnik sprzężenia elektromechanicznego.

12

Kliniczne zastosowanie pomiarów ultrasonograficznych

Jędrzejewska M., Węckowski B.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2015

|

Vol. 4, nr 4

203--205

PL

Pomiary wykonywane w ultrasonografii mogą decydować o rozpoczęciu lub niepodejmowaniu leczenia. Istnieje zatem konieczność wykonywania pomiarów na niezależnych fantomach, co zauważyli już Amerykanie, Anglicy oraz kilkanaście towarzystw naukowych z innych państw. Stowarzyszenia zawodowe przygotowały swoje zalecenia do kontroli jakości w ultrasonografii, niestety Polska, na chwilę obecną, jeszcze takich nie opracowała.

13

Ultrasonografia w Polsce

Nowicki A.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2014

|

Vol. 3, nr 1

7--9

PL

Ultrasonografia jest obecnie najczęściej stosowaną i najłatwiej dostępną diagnostyczną techniką obrazowania narządów człowieka. Jest szczególnie istotna w procesie badań przeglądowych mających na celu szybkie wykrywanie zagrożeń we wstępnym okresie rozwoju choroby, a nie tylko w procesie diagnostyki postępów choroby i jej leczenia. Po niespełna czterdziestu latach od pierwszych nieśmiałych zastosowań ultrasonografii wartość sprzedaży aparatury ultrasonograficznej w Europie wyniosła ponad 35% całkowitej wartości sprzedanej aparatury obrazowej. Badania globalnego rynku, prowadzone przez tak renomowane firmy jak BCC Market Research and Forecasting, In Medica-IMS Medical czy Global Industry Analysts Inc., przewidują dalszą ekspansję rynku sprzętu ultradźwiękowego z dzisiejszych 6-7 miliardów dolarów do nawet 27 miliardów dolarów w 2016 roku. To potężne i wymagające światowe przedsięwzięcie. Jego sukces lub porażka bezpośrednio dotyka każdego z nas – pacjentów oczekujących obiektywnej oceny stanu narządów wewnętrznych.

14

Podstawy obrazowania USG. Cz. 3. : Pomiary kliniczne

Jędrzejewska M., Jankowski K., Węckowski B.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2014

|

Vol. 3, nr 4

205--207

PL

W poprzednich częściach cyklu dotyczącego ultrasonografii omówiono podstawowe pojęcia dotyczące ultrasonografii oraz metody dopplerowskie. W części trzeciej omówimy pomiary kliniczne realizowane za pomocą USG.

15

Left ventricle phantom and experimental setup for MRI and echocardiography – Preliminary results of data acquisitions

Cygan S., Werys K., Błaszczyk Ł., Kubik T., Kałużyński K.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2014

|

Vol. 34, no. 1

19--24

EN

Methods for imaging myocardial strains are a subject of intense research. Many methods are being proposed by scientists from numerous laboratories. Those methods are designated for ultrasonic imaging or for magnetic resonance tomography. Attempts to quantitatively compare results obtained from those modalities are scarce. In this work a left ventricle phantom and an experimental setup are described, that enable subsequent acquisition of ultrasonic and MRI data with a well defined phantom geometry and deformation pattern and thus enabling quantitative comparison of strain estimation results. Tagged MRI and ultrasonic RF data appropriate for strain estimation techniques have been registered and presented.

16

Ultrasonic Synthetic Apertures: Review

Nowicki A., Gambin B.

Archives of Acoustics

|

2014

|

Vol. 39, No. 4

427--438

EN

In the paper the concept of synthetic aperture used for high resolution/high frame rate ultrasonic imaging is reviewed. The synthetic aperture technique allows building extended “virtual” apertures, synthesized from smaller real aperture resulting in improved lateral resolution along full penetration depth without sacrificing the frame rate. Especially, four methods, synthetic aperture focusing (SAF), multi-element synthetic aperture focusing (M-SAF), synthetic receive aperture (SRA) and synthetic transmit aperture (STA) are addressed. The effective aperture function, describing two-way, far field radiation is a useful tool in beam pattern analysis. Some basic notations, which are used to calculate the effective aperture are introduced in Appendix.

17

Ultrasound Transmission Tomography Imaging of Structure of Breast Elastography Phantom Compared to US, CT and MRI

Opieliński K. J., Pruchnicki P., Gudra T., Podgórski P., Kraśnicki T., Kurcz J., Sąsiadek M.

Archives of Acoustics

|

2013

|

Vol. 38, No. 3

321--334

EN

The paper presents an analysis of the results of ultrasound transmission tomography (UTT) imaging of the internal structure of a breast elastography phantom used for biopsy training, and compares them with the results of CT, MRI and, conventional US imaging; the results of the phantom examination were the basis for the analysis of UTT method resolution. The obtained UTT, CT and MRI images of the CIRS Model 059 breast phantom structure show comparable (in the context of size and location) heterogeneities inside it. The UTT image of distribution of the ultrasound velocity clearly demonstrates continuous changes of density. The UTT image of derivative of attenuation coefficient in relation to frequency is better for visualising sharp edges, and the UTT image of the distribution of attenuation coefficient visualises continuous and stepped changes in an indirect way. The inclusions visualized by CT have sharply delineated edges but are hardly distinguishable from the phantom gel background even with increased image contrast. MRI images of the studied phantom relatively clearly show inclusions in the structure. Ultrasonography images do not show any diversification of the structure of the phantom. The obtained examination results indicate that, if the scanning process is accelerated, ultrasound transmission tomography method can be successfully used to detect and diagnose early breast malignant lesions. Ultrasonic transmission tomography imaging can be applied in medicine for diagnostic examination of women’s breasts and similarly for X-ray computed tomography, while eliminating the need to expose patients to the harmful ionising radiation.

18

Neuronowe rozpoznanie ciąży na podstawie obrazów ultrasonograficznych macicy krowy z wykorzystaniem systemu informatycznego "USG Recognizer"

Kuzimska T., Boniecki P., Jaśkowski J. M., Przybył K.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2012

|

Vol. 57, nr 1

96-100

PL

W pracy zaprezentowano wytworzony, oryginalny system informatyczny "USG Recognizer", który zaopatrzony został w szereg funkcji wspomagających tworzenie adekwatnych zbiorów uczących, niezbędnych w procesie generowania modeli neuronowych. Dzięki tym funkcjonalnościom możliwa jest identyfikacja oraz ekstrakcja wiedzy zawartej w graficznych danych empirycznych, zakodowanej w postaci cyfrowych zdjęć ultrasonograficznych. W oparciu o zbudowaną aplikację wygenerowana została sztuczna sieć neuronowa, której celem było wspomaganie rozpoznania lub wykluczenia ciąży, dokonanego na podstawie ultrasonogramów macicy krowy. Zaproponowany system informatyczny "USG Recognizer" został zbudowany z wykorzystaniem środowisk: Visual Paradigm (UML 8.0) oraz Microsoft Visual Studio 2010 Professional Edition.

EN

The software "USG Recognizer" that was described in this work is equipped with a binarization function with threshold. The application also fulfills some additional functions such as: contrast and closing. With this functionality it is possible to achieve empirical data from digital ultrasound photo of cow's womb. The artificial neural network was generated on the basis of created application. The main purpose of this network is to support an identification or exclusion of the gestation in user's ultrasound picture. "USG Recognizer" was created using Visual Paradigm (UML 8.0) and Microsoft Visual Studio 2010 Professional Edition environments.

19

Kontrola jakości w ultrasonografii

Szewczyk M., Weżgowiec M., Pater E., Banaszak A.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2012

|

Vol. 1, nr 1

29--32

20

Effects of tendinous tissue properties on force output evoked by 2-pulse trains at different inter-pulse intervals in the human tibialis anterior muscle

Ohta Y.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2012

|

Vol. 14, no. 4

45-52

EN

The aim of this study was to clarify the effects of tendinous tissue properties on origin of greater force output at short inter-pulse intervals in the 2-pulse trains compared to those at longer inter-pulse intervals. Thus, this study investigated the contributions of the second stimulus (C2) in 2-pulse trains with different inter-pulse intervals on the torque response and tendinous tissue properties of human skeletal muscle in vivo. The torque response and tendinous tissue elongation following single pulses and 2-pulse trains at different inter-pulse intervals (5, 10, 20, 30, 40, 50, 80, 100, 150, and 200 ms) were recorded in the tibialis anterior muscle using real-time ultrasonography. C2 with inter-pulse intervals of 5-100 ms invoked significantly greater torque responses than single pulses. In contrast, the elongation and compliance of tendinous tissue for C2 with inter-pulse intervals from 5-80 ms were significantly lower than those of the single-pulse response. A significant negative relationship between torque response and tendinous tissue compliance was observed in C2 with different inter-pulse intervals. The torque response as a result of C2 is greater at short inter-pulse intervals in which the force summation due to second stimulus coincides with the period of decreased tendinous tissue compliance due to the first stimulus.