Analys av myokardiella hastighetsvariabler för diagnos av ...

More documents

Recommendations

Info

12 KAPITEL 2. BAKGRUND Givaren i ett ultraljudssystem best˚ar av en piezoelektrisk kristall som alstrar ljud när en elektrisk spänning läggs över den. Den fungerar ocks˚a omvänt genom att generera en elektrisk ström när den utsätts för ett ljudtryck. Den fungerar bäst vid frekvenser kring sin egenfrekvens. [3] 2.2.2 Doppler Doppler 1 är benämning p˚a ett fysikaliskt fenomen som uppkommer när v˚agor reflekteras mot ett förem˚al i rörelse. Med v˚agor menas här b˚ade akustiska och elektromagnetiska, s˚a det är en generell teori med användbara effekter. När exempelvis en ljudv˚ag reflekteras mot ett objekt med relativ hastighet emot givaren ger det frekvensförskjutningar upp˚at. Det kan vara lättare om man föreställer sig att v˚aglängden har förminskats vilket är motsvarande frekvensförskjutning d˚a hastigheten p˚a v˚agen är konstant. Enkelt kommer det ifr˚an att fr˚an den stund d˚a början p˚a en period har reflekterats tills dess att slutet p˚a samma period reflekterats har objektet i sig förlyttats och därmed tryck ihop den reflekterade v˚agformen. Motsvarande vid rörelse ifr˚an givaren sträcks v˚agformen ut och ger en frekvenssänkning. [3, 6] I samband med ultraljud ger Doppler information om hastigheter p˚a vävnader relativt givaren. Dessa kan utföras p˚a olika sätt och är dessutom förknippat med n˚agra sv˚arigheter. [3] Mätningsmetoder med Doppler Det finns tv˚a övergripande metoder för att utnyttja Doppler inom ultraljud. Genom att kontinuerligt sända ut en ljudv˚ag och mäta frekvensskiftningen i den reflekterade v˚agen kan man mäta förlopp med hög frekvens, vilket innebär att tidsupplösningen är hög. Däremot g˚ar det inte att se p˚a vilket avst˚and reflektionen uppst˚ar. Av den anledningen används denna typ, kontinuerlig Doppler (CW), mest vid vävnads-Dopperlanalys av flöden och klaffsjukdomar. Den andra metoden kallad pulsad Doppler innebär att korta ljudsekvenser sänds ut s˚a att tiden till att en reflektion ˚atervänder kan mätas, och s˚aledes att reflektionen kan avst˚andsbestämmas. Ju kortare ljudsekvenser är desto högre kan repetitionsfrekvensen vara och därmed f˚as högre tidsupplösning, den m˚aste dock vara mer än en period för att Dopplereffekten ska upptäckas. De flesta implementationer idag samplar endast en g˚ang per utsänd ljudsekvens och ˚aterskapar Doppler-signalen ur sekventiellt mottagna reflektioner, allts˚a mäts ej Doppler-skiftningen p˚a varje utsänd ljudsekvens. [3, 9] Vinkelfel & vikning Det första problemet uppkommer oberoende vilken typ av Dopplermätning som görs och verkar d˚a en rörelse sker snett mot ultraljudgivaren, vilket innebär att man endast f˚ar med en komponent av den totala hastigheten i mätningen. Detta kallas vinkelfel och kan beräknas som ˜v = v0cos(θ) (2.5) 1 Termen härstammar fr˚an Christian Doppler som 1842 beskrev hur färgändringar uppstod hos stjärnor som rör sig mot eller fr˚an betraktaren. Dessa benämns som bl˚askift och rödskift d˚a de färgerna ligger i utkanterna av färgspektrat.
2.2. VÄVNADS-DOPPLER 13 där ˜v är den uppmätta hastigheten och v0 är den verkliga hastigheten och θ är vinkeln mellan rörelsen och givaren. Vid de tillfällen vinkeln θ är känd, vilket i praktiken är sällan, kan den verkliga hastigheten beräknas. Ett problem som bara uppst˚ar vid pulsad Doppler är vikningsdistorsion och inträffar när frekvensen p˚a det objekt man vill mäta är större än halva pulsrepetitionsfrekvensen fpr. Det vill säga att ju längre tid mellan de utsända pulserna som ˚atg˚ar desto lägre är den maximala signalfrekvens man kan mäta. Gränsen fmax kallas Nyqvist-frekvensen och beräknas enligt fmax = fpr 2 (2.6) Den förutsätter en kompromiss mellan hög frekvens och tillräckligt djupmätningskapacitet. [3] 2.2.3 Teknologin bakom vävnads-Doppler Vävnads-Doppler är en grupp ultraljudtillämpningar med Dopplerteknik, däribland pulsad Doppler som beskrevs i tidigare stycke. Andra tekniker är tissue Doppler imaging (TDI) som är den teknik som används när Dopplermätningar för att göra bilder. Tissue velocity information (TVI) som är den information, fr˚an mätningen, som ing˚ar i TDI. Faktumet att vävnadshastigheter i hjärtmuskeln är l˚angsammare än i kroppsvätskorna samt att hjärtmuskeln ger en starkare reflektion gör att det är enkelt att filtrera ut hjärtmuskelns rörelse fr˚an blodets genom att nyttja denna amplitudskillnad. Resultatet blir en TVI som kan presenteras som en hastighets-tid-graf eller som färgkodad bild. [3, 6] Bildfrekvensen som krävs för att korrekt uppfatta hjärtats rörelse är troligen minst 80 bilder per sekund. De höga niv˚aerna uppn˚as inte inom datortomografi eller magnetisk resonanstomografi. [3] Informationsinhämtning Själva informationsinhämtningen för vävnads-Doppler kan ske p˚a olika sätt beroende p˚a hur hög bildfrekvens som behövs och hur stort omr˚ade som ska undersökas. Omr˚aden kan sträcka sig fr˚an en punkt, linje, eller area och upp till hela det möjliga scan-omr˚adet. Tiden det tar för att täcka in ett helt omr˚ade är tD = NSNP T (2.7) där NS är antalet str˚alar som krävs för att tillfredställa den laterala upplösningen och NP det antal pulser som sänds i varje riktning. T är pulsrepetitionsfrekvensen. Det g˚ar dock att reducera denna tid med ett par tekniker. Möjligt att hantera flera str˚alar i flera riktningar samtidigt, vilket kallas MLA (Multi Linear Array), reducerar tiden enligt tDMLA = NS NMLA NP T (2.8) där NMLA är det antal str˚alar som kan behandlas parallellt. För att ytterligare snabba upp förloppet kan omr˚adet delas upp och behandlas överlappande. Det innebär att givaren sänder ut en puls p˚a ett omr˚ade för att sedan g˚a till nästa omr˚ade och sända ut en puls. Sedan g˚ar givaren tillbaka till det första omr˚adet
Page 1 and 2: Examensarbete 205 Analys av myokard
Page 3 and 4: Abstract This master of science the
Page 5 and 6: INNEH˚ALL 3 3.4.2 ROC-diagramet .
Page 7 and 8: Tabeller 2.1 Publicerade resultat f
Page 9 and 10: Kapitel 2 Bakgrund Underrubrikerna
Page 11 and 12: 2.1. MEDICINSK BAKGRUND 9 descendin
Page 13: 2.2. VÄVNADS-DOPPLER 11 ges av 2
Page 17 and 18: 2.3. MYDISE-STUDIEN 15 Försöken u
Page 19 and 20: 2.3. MYDISE-STUDIEN 17 LAD, Cx och
Page 21 and 22: 2.4. ARTIFICIELLA NEURALA NÄTVERK
Page 23 and 24: 2.4. ARTIFICIELLA NEURALA NÄTVERK
Page 25 and 26: Kapitel 3 Metoder Detta kapitel beh
Page 27 and 28: 3.2. STRUKTURERING AV TRÄNINGSMÄN
Page 29 and 30: 3.3. FLERLAGERSNÄT I NEURAL NETWOR
Page 31 and 32: 3.5. BOXPLOT 29 3.4.2 ROC-diagramet
Page 33 and 34: 4.1. FLERLAGERSNÄT KONTRA LINJÄR
Page 43 and 44: 4.2. ANALYS AV ALTERNATIVA PARAMETR
Page 45 and 46: Kapitel 5 Diskussion & slutsatser 5
Page 47 and 48: 5.3. SLUTSATSER 45 5.3 Slutsatser F
Page 49 and 50: Bilaga A Examensarbetets utförande
Page 51 and 52: Se sensitivitet Sp specificitet SSE
Page 53 and 54: LITTERATURFÖRTECKNING 51 [12] Manu

Analys av myokardiella hastighetsvariabler för diagnos av ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?