تصویر برداری با فراصوت

Report
‫ترجمه ی اختصاصی دانشجویان دکترای حرفه ای دامپزشکی‬
‫دانشگاه آزاد – واحد شوشتر‬
‫‪Medical uses of ultrasound‬‬
‫استفاده های درمانی از امواج فراصوت‬
‫!‪Bats‬‬
‫خفاش ها‬
‫‪Bats navigate using ultrasound‬‬
‫خفاش ها به وسیله ی امواج فراصوت مسیر خود را میابند‬
‫خفاش ها ‪ :‬مسیر یابی با فراصوت ‪Bats: Navigating with ultrasound‬‬
‫خفاش ها صداهای بلندی از خود در می آورند که‬
‫برای انسان ها آنقدر زیاد است که قابل شنیدن‬
‫نیستند که اینها فراصوت هستند‬
‫‪• Bats make high-pitched chirps‬‬
‫‪which are too high for humans to‬‬
‫‪hear. This is called ultrasound‬‬
‫مانند صدا های معمولی ‪ ،‬فراصوت نیز با برخورد‬
‫به اشیاء انعکاس میابد‬
‫‪• Like normal sound, ultrasound‬‬
‫‪echoes off objects‬‬
‫خفاش انعکاس را میشنود و بررسی میکند که چه‬
‫چیزی باعث ایجاد آن شده است‬
‫‪• The bat hears the echoes and‬‬
‫‪works out what caused them‬‬
‫دلفین ها نیز با فراصوت راه یابی میکنند‬
‫زیردریایی ها نیز از یک متد مشابه به نام سونار‬
‫استفاده میکنند ‪.‬‬
‫ما نیز میتوانیم از فراصوت برای دیدن درون بدن‬
‫استفاده کنیم‬
‫‪• Dolphins also navigate with‬‬
‫‪ultrasound‬‬
‫‪• Submarines use a similar‬‬
‫‪method called sonar‬‬
‫‪• We can also use ultrasound to‬‬
‫…‪look inside the body‬‬
Bats: Navigating with ultrasound ‫ مسیر یابی با فراصوت‬: ‫خفاش ها‬
• If a bat hears an echo 0.01 second
after it makes a chirp, how far away is
the object?
‫ ثانیه پس از‬0.01 ‫اگر خفاش یک انعکاس را‬
‫ با آن شیء چقدر‬، ‫فرستادن موج (صدا) بشنود‬
‫فاصله دارد ؟‬
• Clue 1: the speed of sound in air is ‫ متر بر ثانیه‬330 ‫ سرعت صوت در هوا‬: 1 ‫راهنمایی‬
330 ms-1
‫است‬
‫ سرعت صوت برابر است با مسافتی که‬: 2 ‫راهنمایی‬
• Clue 2: The speed of sound equals
‫رفته تقسیم بر زمان‬
the distance travelled divided by the
time taken
• Answer: distance = speed x time
• Put the numbers in:
‫ فاصله = سرعت × زمان‬: ‫پاسخ‬
: ‫عدد ها را جایگذاری کنید‬
‫ متر‬3.3 = 0.01 × 330 = ‫فاصله‬
‫اما این فاصله ایست که موج از خفاش خارج شده و‬
‫ پس فاصله ی‬، ‫به جسم برخورد کرده و برگشته‬
• But this is the distance from the bat to
‫خفاش تا جسم برابر نصف فاصله ی بدست آمده‬
the object and back again, so the
. ‫ متر است‬1.65
distance to the object is 1.65 m.
distance = 330 x 0.01 = 3.3 m
‫‪Ultrasound imaging‬‬
‫تصویر برداری با فراصوت‬
Ultrasound imaging: What does it look like?
‫ چگونه دیده میشود ؟‬: ‫تصویر برداری با فراصوت‬
‫?‪Ultrasound imaging: How does it work‬‬
‫تصویر برداری با فراصوت ‪ :‬چگونه کار میکند ؟‬
‫یک عنصر فراصوت مانند یک خفاش عمل میکند‬
‫فراصوت خارج میکند و انعکاس را تشخیص میدهد‬
‫مرز اشیاء را به تصویر میکشد‬
‫‪• An ultrasound element acts like a bat.‬‬
‫‪• Emit ultrasound and detect echoes‬‬
‫‪• Map out boundary of object‬‬
‫?‪Ultrasound imaging: How does it work‬‬
‫تصویر برداری با فراصوت ‪ :‬چگونه کار میکند ؟‬
‫حال تعداد زیادی عنصر را کنار یکدیگر قرار‬
‫می دهیم تا یک کاوشگر (دستگاه) بسازیم و‬
‫عکس را تهیه کنیم ‪.‬‬
‫‪• Now put many elements together to‬‬
‫‪make a probe and create an image‬‬
‫‪Ultrasound imaging: development of a pregnancy‬‬
‫تصویر برداری با فراصوت‬
‫‪ :‬تکامل و ظهور یک بارداری‬
‫‪24 weeks‬‬
‫هجدهمین هفته‬
‫هشتمین هفته ی‬
‫بارداری (در یک‬
‫بارداری ‪ 40‬هفته‬
‫ای)‬
Ultrasound imaging: foetus feet
‫ پای جنین‬: ‫تصویر برداری با فراصوت‬
This is a 2D ultrasound scan
through the foot of a foetus. You can
see some of the bones of the foot.
‫ بعدی فراصوتی از درون پای‬2 ‫این یک تصویر‬
‫ میتوانید برخی از استخوان های‬. ‫یک جنین است‬
. ‫پا را مشاهده کنید‬
We can process the image in a
computer to find the outline of the foot.
This is called surface rendering. Here,
the foot has been surface rendered
‫میتوانیم عکس را در یک رایانه پردازش کنیم تا‬
‫ به این کار تحلیل سطح گفته‬. ‫طرح کلی پا را بیابیم‬
. ‫ در این تصویر پا تحلیل سطح شده است‬. ‫میشود‬
Ultrasound imaging: more surface rendering
‫ نمونه های تحلیل سطح‬: ‫تصویر برداری با فراصوت‬
‫‪Ultrasound imaging: imaging the heart‬‬
‫تصویر برداری با فراصوت ‪ :‬تصویر برداری از قلب‬
‫قسمتی از دهلیز که خون‬
‫سیاهرگی به آن میریزد‬
‫‪atrium‬‬
‫‪heart valves‬‬
‫دریچه های قلب‬
‫‪ventricle‬‬
‫بطن‬
‫!‪Ultrasound imaging: kissing‬‬
‫تصویر برداری با فراصوت ‪ :‬بوسیدن!‬
Ultrasound imaging: kissing – an inside view!
!‫ بوسیدن – نمای داخلی‬: ‫تصویر برداری با فراصوت‬
Doppler ultrasound
‫فراصوت دوپلر‬
Doppler effect: change in wavelength with speed
• Ultrasound, like normal sound, is a
.‫فراصوت نیز مانند صوت معمولی یک موج است‬
wave.
• If a source of sound moves towards
، ‫اگر یک منبع صوت به سمت شنونده حرکت کند‬
the listener, the waves begin to catch
. ‫موج ها شروع به ترکیب بای یک دیگر میکنند‬
up with each other. The wavelength
‫طول موج ها کوتاه تر شده و بنابر این فرکانس‬
gets shorter and so the frequency gets
. ‫افزایش می یابد – دانگ صدا بیشتر میشود‬
higher – the sound has a higher pitch.
• We use this principle to work out how
fast blood cells move. Ultrasound
reflects off the blood cells and causes
a Doppler shift
‫ما ازین اصل استفاده میکنیم تا به چگونگی حرکت‬
‫ فراصوت از‬. ‫سریع سلول های خونی پی ببریم‬
‫سلول های خونی انعکاس می یابد و باعث تغییر‬
. ‫داپلر میشود‬
‫ تغییر در طول موج با سرعت‬: ‫اثر داپلر‬
• The ultrasound probe
emits an ultrasound wave
• A stationary blood cell
reflects the incoming wave
with the same wavelength:
there is no Doppler shift
. ‫دستگاه موج فراصوت خارج میکند‬
‫یک سلول خونی ساکن موج ورودی‬
:‫را با طول موج مشابه انعکاس میدهد‬
. ‫هیچ تغییر داپلری ایجاد نمیشود‬
•
•
•
The ultrasound probe emits an ultrasound
wave
A blood cell moving away from the probe
reflects the incoming wave with a longer
wavelength
In reality, there is actually two Doppler shifts.
The first one occurs between the probe and
the moving blood cell (not shown here) and
the second one occurs as the red blood cell
reflects the ultrasound.
.‫دستگاه موج فراصوت ساطع میکند‬
‫یک سلول خونی که در حال دور شدن از دستگاه‬
‫است موج دریافتی را با طول موج بلندتر انعکاس‬
. ‫میدهد‬
. ‫ در اینجا دو تغییر داپلر اتفاق می افتد‬، ‫در واقع‬
‫اولی بین دستگاه و سلول متحرک اتفاق می افتد ( که‬
‫در اینجا نشان داده نشده است) و دومی هنگامی که‬
‫سلول خونی قرمز فراصوت را انعکاس میدهد اتفاق‬
. ‫می افتد‬
• Now, the blood cell moves
towards the probe. It
reflects the incoming wave
with a shorter wavelength
‫ سلول خونی به سمت دستگاه‬، ‫حال‬
‫ این باعث میشود که‬. ‫حرکت میکند‬
‫موج دریافتی با طول موج کمتری‬
.‫انعکاس پیدا کند‬
Doppler effect: blood flow in artery
‫ جریان خون در عروق‬: ‫اثر داپلر‬
‫‪Doppler imaging: combine imaging and Doppler‬‬
‫‪• Use BOTH normal ultrasound imaging and Doppler‬‬
‫‪imaging‬‬
‫‪• Used to image blood flow‬‬
‫عکس برداری داپلر ‪ :‬ترکیب عکس برداری و داپلر‬
‫از هر دو روش عکس برداری معمولی فراصوت و داپلر استفاده میشود ‪.‬‬
‫برای تهیه عکس از جریان خون مورد استفاده قرار میگیرد ‪.‬‬
Ultrasound imaging: carotid artery
• Doppler
imaging looks
at artery
• Get image and
trace of blood
flow
• This is a
healthy artery.
The flow is
smooth and all
in the same
direction, like
water in a
large, slow
river
‫جریان شاهرگی‬
: ‫عکسبرداری فراصوت‬
‫در عکسبرداری داپلر‬
.‫به عروق توجه میشود‬
‫عکس و طرح جریان‬
. ‫خونی گرفته میشود‬
‫این یک جریان سالم‬
. ‫است‬
‫این جریان صاف و‬
‫روان و در یک جهت‬
‫مانند آب در یک رود‬
.‫آرام و بزرگ میباشد‬
Ultrasound imaging: carotid artery
• This is also a carotid
artery.
• The flow is not all in
the same direction. It
is turbulent, like
rapids in a river.
• This is usually due
to a build-up of fatty
deposits in the
artery
.‫این نیز یک جریان شاهرگی است‬
‫جریان به طور کامل در یک جهت‬
‫ جریانی آشفته مانند تندرو ها‬. ‫نیست‬
. ‫در رود است‬
‫این معموال به خاطر اندوخته ی بیش‬
‫از حد چربی در جریان خون ایجاد‬
. ‫میشود‬
‫جریان شاهرگی‬
: ‫عکسبرداری فراصوت‬
Ultrasound imaging: 4D Doppler ultrasound
‫بعدی‬4 ‫ عکسبرداری فراصوت داپلر‬: ‫عکسبرداری فراصوت‬
‫ بطن ها‬Ventricles
‫دهلیزها‬
Atria
This is a complicated image
of the heart of a foetus. It
shows the blood moving
between the ventricles and
the arteries.
‫ در این عکس‬. ‫این یک عکس پیچیده از قلب یک جنین است‬
‫خون در حال حرکت بین بطن ها و دهلیز ها نمایش داده شده‬
‫است‬
‫‪Ultrasound safety‬‬
‫ایمنی در برابر فراصوت‬
‫فراصوت ‪ :‬ایمنی‬
‫‪Ultrasound: safety‬‬
‫‪Ultrasound is energy and is absorbed by tissue, causing‬‬
‫‪heating‬‬
‫‪Question: 2D ultrasound has been used to image the‬‬
‫‪foetus for about 50 years. It is thought to be completely‬‬
‫‪safe and does not cause significant heating‬‬
‫‪4D ultrasound is new, requires more energy and therefore‬‬
‫‪generates more heating. We think it is safe.‬‬
‫?‪Should we use it to diagnose foetal illness‬‬
‫‪Should we use it to make videos of healthy babies for‬‬
‫?‪parents‬‬
‫فراصوت انرژی است و به وسیله ی بافت ها جذب شده و ایجاد‬
‫گرما میکند ‪.‬‬
‫سوال‪ :‬عکسبرداری ‪2‬بعدی فراصوت حدود ‪ 50‬سال است که‬
‫برای تهیه ی عکس از جنین استفاده میشود ‪ .‬به نظر میرسد که‬
‫کامال بی خطر بوده و باعث ایجاد گرمای قابل توجهی نمیشود ‪.‬‬
‫عکسبرداری ‪4‬بعدی فراصوت جدید بوده و نیازمند انرژی بیشتری‬
‫است و در نتیجه ایحاد گرمای بیشتری میکند ‪ .‬ما فکر میکنیم که‬
‫ایمن است ‪.‬‬
‫آیا ما باید برای تشخیص بیماری های جنین از آن استفاده کنیم ؟‬
‫آیا ما باید برای تهیه ی فیلم از بچه های سالم برای والدینشان از‬
‫آن استفاده کنیم ؟‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫خالصه‬
‫ما میتوانیم به وسیله ی ذخیره ی انعکاس های‬
‫فراصوت عکس هایی از بدن تهیه کنیم ‪.‬‬
‫فراصوت برای عکس برداری از بافت های نرم‬
‫خوب است ‪.‬‬
‫اثر داپلر میتواند برای تشخیص جریان خون مورد‬
‫استفاده قرار گیرد ‪.‬‬
‫‪Summary:‬‬
‫‪• We can get images of the‬‬
‫‪body by recording‬‬
‫‪echoes of ultrasound‬‬
‫‪• Ultrasound is good at‬‬
‫‪imaging soft tissues‬‬
‫‪• The Doppler effect can‬‬
‫‪be used to detect blood‬‬
‫‪flow‬‬
‫خداحافظ !‬
‫!‪Bye‬‬
Acknowledgements:
• Thanks to GE Healthcare, Prof Jem Hebden and Prof Alf
Linney for providing images.
• This lesson was developed by Adam Gibson, Jeff Jones,
David Sang, Angela Newing, Nicola Hannam and Emily
Cook
• We have attempted to obtain permission and acknowledge
the contributor of every image. If we have inadvertently used
images in error, please contact us.

similar documents