https://www.wikiskripta.eu/api.php?action=feedcontributions&user=Sedlarmartin&feedformat=atomWikiSkripta - Příspěvky [cs]2024-03-28T09:17:01ZPříspěvkyMediaWiki 1.39.1https://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Transformace_a_zpracov%C3%A1n%C3%AD_obrazu&diff=246875Transformace a zpracování obrazu2014-01-02T15:56:21Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>{{Zkontrolováno | 20140102165621 | [[Uživatel:Sedlarmartin|Sedlarmartin]] ([[Diskuse s uživatelem:Sedlarmartin|diskuse]])}}Na obrazové detektory můžeme nahlížet jako na tajemnou "černou skříňku" (angl. black box), která určitým způsobem přeměňuje (transformuje) vstupní obraz scény (obrazovou funkci) ''f(x,y)'' na výstupní obraz ''g(x,y)''. Výsledek přeměny je určen vlastnostmi "černé skříňky" a popisuje ji tzv. transformační funkce ''h(x,y)''. Vhodným tvarem transformační funkce lze dosáhnout požadované úpravy obrazu: např. úprava jasu a kontrastu, změna barevné škály, pseudobarvení, vyhlazení (odstranění šumu), ostření, detekce hran, morfologické operace, převod do frekvenční oblasti, rekonstrukce obrazu z projekcí, apod.).<br />
<br />
===Bodové operace===<br />
Bodové operace slouží k transformaci obrazu bod po bodu, přičemž každý bod výstupního obrazu je ovlivněn pouze jedním bodem vstupního obrazu. Požadovaná závislost je obvykle realizována modifikační tabulkou LUT (zangl. Look Up Table), která nese informaci o transformaci každého daného bodu. Bodové operace se používají při úpravě barev (změna barevné škály, pseudobarvení), dynamického rozsahu, jasu nebo kontrastu, ale lze je aplikovat také při zvýrazňování nebo segmentaci obrazu (např. prahování).<br />
<br />
===Lokální operace===<br />
U lokálních operací je každý bod výstupního obrazu ovlivněn pouze okolními body vstupního obrazu pokrytými vhodnou konvoluční maskou. Data se transformují takovým způsobem, aby byly v obraze zvýrazněny nebo potlačeny určité struktury - proces se často označuje jako filtrace. Filtrace se využívá zejména k vyhlazení obrazu, potlačení šumu, ostření obrazu, přípravě pro segmentaci (např. detekce hran) nebo pro morfologické operace s obrazem, rekonstrukci obrazu nebo detekci a klasifikaci objektů v obraze. Masky mohou mít různý tvar a velikost. Obvykle se používají čtvercové masky o velikosti od 3x3 po asi 9x9.<br />
<br />
===Globální operace===<br />
Slouží k úpravě obrazu jako celku. Každý bod výstupního obrazu je u globálních operací ovlivněn všemi body vstupního obrazu. Patří sem zejména restaurační mechanismy (odstranění zkreslení v obraze, rekonstrukce obrazu z projekcí, rekonstrukce hloubkového rozměru, potlačení šumu, aj.) nebo dvourozměrné transformace obrazu (např. Fourierova transformace, kosinová transformace, aj.). Globální úpravy lze použít také při kompresi obrazových dat, pro texturní analýzu nebo pro rozpoznávání objektů.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Detekce_obrazu&diff=246874Detekce obrazu2014-01-02T15:56:03Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>{{Zkontrolováno | 20140102165603 | [[Uživatel:Sedlarmartin|Sedlarmartin]] ([[Diskuse s uživatelem:Sedlarmartin|diskuse]])}}Detekcí obrazu rozumíme záznam plošného nebo prostorového rozložení určitých fyzikálních parametrů zobrazované scény a převod této obrazové funkce na jinou formu signálu (např. na elektrický signál), která má výhodnější vlastnosti pro další zpracování, zobrazení a uchování. Záznam a transformaci obrazového signálu zajišťují detektory obrazu (snímače). Obvykle se jedná o dvourozměrné pole velkého počtu vhodných detekčních elementů (měničů), které kromě hodnot zobrazovaných parametrů scény poskytují také prostorovou informaci o přesném místě vzniku signálu. Každý detekční element snímače zaznamenává jeden obrazový bod (pixel) výsledného obrazu. U tomografických metod je výsledkem detekce tzv. voxel (z angl. Volumetric Pixel), objemový element obrazu. V medicíně existuje řada běžně zobrazovaných parametrů scény, které lze zaznamenat různými způsoby.<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! Metoda !! Fyzikální parametr !! Obrazový detektor<br />
|-<br />
| RTG a CT zobrazení || útlum RTG záření || flat panel, fotografický film, scintilační detektory<br />
|-<br />
| Ultrazvukové zobrazení || odrazivost, útlum || piezoelektrické krystaly<br />
|-<br />
| Magnetická rezonance || kvantové chování atomových jader || cívky<br />
|-<br />
| Nukleární medicína (PET, SPECT, gamagrafie) || aktivita radionuklidů || scintilační detektory, flat panel<br />
|-<br />
| Termografie || povrchová teplota (infračervené záření) || polovodičové detektory, tekuté krystaly<br />
|-<br />
| Elastografie || Youngův modul pružnosti || piezoelektrické krystaly, cívky<br />
|-<br />
| Elektrodiagnostické mapování || elektrické vlastnosti || pole elektrod<br />
|-<br />
| Magnetodiagnostické mapování || magnetické vlastnosti || pole cívek<br />
|-<br />
| Mikroskopie, endoskopie || útlum, odraz nebo rozptyl elektromagnetického záření (UV, IR, VIS, mikrovlny) || polovodičové detektory<br />
|-<br />
| Elektrická impedanční tomografie (EIT) || elektrická vodivost, permitivita || pole elektrod<br />
|}<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude></div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246873Elastografie2014-01-02T15:55:24Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>{{Zkontrolováno | 20140102165524 | [[Uživatel:Sedlarmartin|Sedlarmartin]] ([[Diskuse s uživatelem:Sedlarmartin|diskuse]])}}Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
Elastické vlastnosti tkání se u této metody určují na základě rozdílu UZ signálu před a po kompresi tkáně. Stlačení tkáně se nejčastěji provádí přímo měřící UZ sondou nebo pomocí vhodného externího zařízení, využít lze ale i akustický tlak fokusovaného UZ paprsku nebo fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce, pulsace cév, dýchání). Z nasnímaných dvojic obrazů tkáně před a po kompresi se vhodnými korelačními algoritmy pro každý bod (pixel) zájmové oblasti (Region of Interest - ROI) obrazu stanovuje míra deformace tkáňových struktur. Nejčastěji se posun tkáně vyhodnocuje jako časový rozdíl UZ signálů (paprsky A-módu) odražených v různých hloubkách tkáně (měřící okna) před a po stlačení. Časové posunutí měřících oken před a po kompresi ''ΔT'' se obvykle vztahuje k časové vzdálenosti měřících oken ''T'' před kompresí:<br />
<br />
<math>\Delta l \approx \frac{\Delta T}{T} \rightarrow \varepsilon</math><br />
<br />
Známe-li napětí σ (působící sílu), potom můžeme po dosazení předchozí rovnice do rovnice Hookeova zákona určit elasticitu tkáně kvantitativně jako výpočet Youngova modulu pružnosti v pascalech.<br />
<br />
Další možnost vyhodnocení elasticity tkání je založena na metodě tkáňového dopplera (Doppler Tissue Imaging - DTI). Prostřednictvím dopplerovského měření je při deformaci počítána rychlost pohybu tkáně - při kompresi se tkáň pohybuje směrem od UZ sondy; při relaxaci se tkáň pohybuje směrem k UZ sondě. Z časové sekvence DTI obrazů rychlosti pohybu tkáně se následně vyhodnocuje gradient (změna) rychlosti. Nakonec je na základě gradientů rychlosti odhadována elasticita (Youngův modul) zobrazovaných tkání. Aby bylo ve tkáni dosaženo dostatečných rychlostí pohybu potřebných pro výpočet elastických vlastností, musí být tkáň stlačována až o několik milimetrů. Při takto velké kompresi ovšem hrozí riziko posunu vyšetřované struktury mimo zobrazovanou oblast a často dochází ke vzniku tzv. halo efektu (rozmazání hranic objektu v obraze), který negativně ovlivňuje kvalitu výsledného obrazu.<br />
<br />
Metoda založená na radiační síle ultrazvukového paprsku (Acoustic Radiations Force Imaging - ARFI) využívá velkého akustického tlaku fokusovaného ultrazvuku ke kompresi tkáňových struktur zaměřených ve fokusační zóně snímané oblasti. Radiační síla má směr šíření ultrazvukových paprsků, velikost síly roste s intenzitou ultrazvukových vln a je největší právě ve fokusační zóně. K vytvoření měřitelných posunů tkáně (obvykle 1 až 20 μm) je zapotřebí velmi intenzivního UZ pulzu. Měření posunů tkáně zajišťují zobrazovací (čtecí) UZ pulzy vyslané před a po aplikaci intenzivního pulzu. Posuny tkáně jsou vyhodnoceny jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. V praxi se obvykle vyšle jeden zobrazovací pulz pro stanovení pozice tkáně před stlačením, intenzivní pulz způsobující kompresi tkáně a jeden nebo více zobrazovacích pulzů, které stanovují pozici tkáně po kompresi a monitorují návrat tkáně zpět do původní polohy. Zatímco u ostatních způsobů stlačení tkáně (např. UZ sondou, externím zařízením nebo fyziologickými pohyby organismy) se účinný dosah komprese ve tkáni snižuje se vzdáleností od zdroje deformační síly (dosah typicky cca 5 cm), metoda založená na radiační síle UZ paprsku tuto limitaci překonává. Komprese tkání je v případě ARFI zaručena prakticky v libovolné hloubce, do které je zaměřena fokusační zóna ultrazvuku. Vlivem útlumu části radiační síly ve tkáních nemusí být přesně známá velikost síly. Výsledkem měření proto není kvantitativní popis elasticity, ale pouze odhad Youngova modulu na základě velikosti posunutí tkáně. Kromě toho s sebou přináší vysoká intenzita fokusovaného ultrazvuku také vyšší biologické riziko poškození tkání a větší zahřívání ultrazvukové sondy.<br />
<br />
Obecné výhody statických elastografických metod spočívají v jednoduchosti, široké dostupnosti a nízké ceně. Elastické vlastnosti lze zobrazit klasickými diagnostickými ultrazvuky, které jsou doplněny o vhodný software s algoritmem pro výpočet elasticity. Pouze ARFI systémy vyžadují ultrazvukové sondy speciální konstrukce pro generování intenzivních ultrazvukových vln. Samozřejmostí statických metod je zobrazení elasticity v reálném čase.<br />
<br />
K nevýhodám statických metod patří častá neznalost velikosti deformační síly, která neumožňuje určit elastické vlastnosti tkáně (Youngův modul) kvantitativně. Elasticita se pak odhaduje pouze na základě velikosti deformace. Odhad elasticity pak souvisí s dalšími limitacemi metody. Problematické je srovnání a reprodukovatelnost více elastogramů. Každý elastogram je víceméně originál, pořízený individuálně pro každého pacienta za odlišných podmínek (např. tkáň stlačuje každý lékař jinak, fyziologické pohyby v organismu jsou závislé na pacientovi, apod.). Kvalita obrazu i jeho analýza potom silně závisí na znalostech a zkušenostech lékaře. Jistou nevýhodou je také měření a zobrazení elasticity pouze ve směru UZ paprsku.<br />
<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
<math>c_{l}=\sqrt{\frac{K}{\rho}}</math><br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
Elasticitu tkání (Youngův modul ''E'') lze odhadnout z předchozí rovnice na základě naměřené rychlosti šíření střižných vln (''v<sub>s</sub>'') ve tkáních. Hustotu biologických tkání (ρ) obvykle dosazujeme jako konstantu. Průměrná hustota měkkých tkání (prsní tkáň, prostata, játra, ledviny) je přibližně 1047±5 kg/m<sup>3</sup>.<br />
<br />
Rychlost šíření vlny se určuje korelačními algoritmy jako výsledek míry posunu každého bodu (pixelu) tkáně v čase. Posun tkáně se stanovuje podobně jako u statické UZ elastografie jako jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. Aby bylo možné rychlost šíření střižných vln tkáněmi určit, je nutné snímkovat zájmovou oblast s velmi vysokou opakovací frekvencí, řádově v tisících Hz (často 5 000 až 20 000 snímků/s). Při rychlosti střižných vln cca 1-10 m/s totiž tyto vlny opouštějí snímanou oblast za velmi krátkou dobu (např. pro velikost snímané oblasti 10 cm opustí vlny scénu za 1/10 až 1/100 s). Při opakovací frekvenci konvenčních UZ systémů (50-60 Hz) se střižné vlny ze snímané scény vytratí již během pořizování snímku a nelze je tedy detekovat. Vibrace, které ve tkáních vytvářejí střižné vlny, mohou na počátku měření maskovat užitečné signály a musejí být před výpočtem rychlosti šíření střižných vln ze signálu odfiltrovány. Vyhodnocení rychlosti střižných vln a tedy i elastických vlastností tkání se provádí v reálném čase.<br />
<br />
Jednoznačnou výhodou Shear Waves elastografie je přímo kvantitativní popis elasticických vlastností tkáně (Youngův modul), protože jsou známé všechny parametry nutné pro výpočet - rychlost šíření střižných vln a hustota tkáně. Další výhodou je velmi přesná lokalizace a detekce i milimetrových lézí. Metoda není až tolik závislá na zkušenostech lékaře a je jednoduchá na obsluhu, kompresi tkáně obvykle zajišťuje přístroj dle nastavených parametrů. Značnou výhodou je také možnost reprodukce, srovnávání a snadnější analýzy obrazů, protože každý elastogram je pořízen víceméně stejným způsobem.<br />
<br />
Hlavní nevýhodou dynamické elastografie je zejména větší technologická náročnost a s tím spojená vyšší cena. <br />
Technika vyžaduje ultrarychlé zobrazování a speciální UZ sondy. Při kompresi tkáně akustickým tlakem UZ vln je nutné volit dostatečnou intenzitu vlnění, aby měly generované střižné vlny delší dosah a menší útlum ve tkáních. S vyšší intenzitou UZ vln je spojeno vyšší riziko biologických účinků na tkáně a konstrukční problémy (např. zahřívání sondy).<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni (v<sub>s</sub>). Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
<math>E=3 \rho v_{s}^{2}=3 \rho (f \lambda)^{2}</math><br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Dermatoskopie&diff=246872Dermatoskopie2014-01-02T15:54:51Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>{{Zkontrolováno | 20140102165451 | [[Uživatel:Sedlarmartin|Sedlarmartin]] ([[Diskuse s uživatelem:Sedlarmartin|diskuse]])}}Cílem dermatoskopie je vyšetřrení povrchu kůže, a tak včasné odhalení počínajícího melanomu (nejzhoubnějšího kožního nádoru) ještě v době, kdy je snadno léčitelný. Dermatoskop je přenosná osvětlená 10 až 20x zvětšující lupa, která umožňuje rozpoznat jednotlivé strukturální rysy ve vyšetřovaných pigmentových projevech. Moderní digitální dermatoskopy používají polarizovaného světla a není tak nutné použití imerze jako v případě imerzních dermatoskopů. Základem pro stanovení správné dermatoskopické diagnózy je dokonalé zaškolení v této vyšetřovací metodě. Problémem zůstává vysoká subjektivita hodnocení dermatoskopického nálezu. Právě digitální dermatoskopie, která matematicky analyzuje dermatoskopické parametry pigmentových projevů, byla úspěšným krokem ke zmírnění subjektivity a zlepšení standardizace hodnocení dermatoskopických nálezů. Zvyšuje přesnost diagnostiky časných melanomů a umožňuje průběžné sledování pigmentových kožních lézí. Obrazy melanomů jsou digitálně uchovávany a sdíleny v databázích, kde je možné porovnávat a hodnotit případná rizika.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=MR_angiografie_(MRA)&diff=246871MR angiografie (MRA)2014-01-02T15:54:00Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>{{Zkontrolováno | 20140102165359 | [[Uživatel:Sedlarmartin|Sedlarmartin]] ([[Diskuse s uživatelem:Sedlarmartin|diskuse]])}}Zobrazovaným parametrem v MRI může být mimo hustoty jader a relaxačních časů T1 a T2 také průtok excitovaných jader. Pohybu jader pak využívá MR angiografie (MRA), metoda zobrazující průtok krve cévami nebo tok mozkomíšního moku. K zobrazení průtoku jader MR angiografií lze využít několika metod:<br />
<br />
* MRA s využitím kontrastních látek<br />
: - CE MRA (Contrast Enhanced)<br />
* MRA bez kontrastních látek<br />
: - TOF MRA (Time of Flight)<br />
: - PC MRA (Phase Contrast)<br />
<br />
===MRA s využitím kontrastních látek===<br />
Technika CE MRA využívá k zobrazení průtoku jader kontrastní látky. Metoda dokáže odlišit arteriální fázi (plnění tepen krví) od fáze venózní (plnění žil krví). Nejprve je pořízen srovnávací obraz bez kontrastu, poté snímek v okamžiku, kdy je kontrastní látka přítomna v tepnách a nakonec je pořízen obraz po přestupu kontrastní látky do žilního systému. MRA obraz je vypočten jako rozdíl mezi snímkem bez kontrastu a snímky s kontrastní látkou v tepnách/žilách. Používají se kontrastní látky na bázi sloučenin kovů.<br />
<br />
===MRA bez kontrastních látek===<br />
Metody MRA bez použití kontrastní látky jsou založeny na změnách fáze precesního pohybu částic a velikosti vektoru magnetizace v přítomnosti gradientního magnetického pole. Změna fáze ''ΔΦ'' precese je úměrná rychlosti pohybu částic ''v'', druhé mocnině doby trvání ''t<sub>G</sub>'' gradientního pole a velikosti gradientního pole ''G'':<br />
<br />
<math>\Delta \Phi= v t_{G}^{2} G</math><br />
<br />
Fázové změny se pak v MRA obraze projevují buď ztrátou signálu (pokles jasu) nebo ziskem signálu (zvýšení jasu). Projevují se tedy podobně jako kontrastní látky. Ztráty signálu využívá metoda PC MRA (Phase Contrast), zisku signálu využívá metoda TOF MRA (Time Of Flight).<br />
<br />
====Phase Contrast MRA====<br />
Pokud zobrazovanou oblast vybudíme RF pulzem, potom excitované částice stacionárních tkání poskytují při detekci silný signál. Vybuzené částice krevního toku ovšem opouštějí snímanou scénu dříve, než je signál zaznamenán, a na snímku se nezobrazí. Ztráta signálu je typická pouze pro vysoké rychlosti toku, při nízkých rychlostech ke ztrátě signálu nedochází. K vymizení signálu ovšem může docházet také při rozfázování precesního pohybu částic např. při turbulentním proudění (opačné fáze se navzájem vyruší), které se objevuje při vysokých rychlostech toku. Výsledný MRA obraz je vypočten z rozdílů mezi obrazy nasnímanými před a po aplikaci magnetického gradientu.<br />
<br />
====Time Of Flight MRA====<br />
Pokud zobrazovanou oblast vybudíme několika rychle po sobě jdoucími RF pulzy, potom se částice stacionární tkáně excitují prvním RF pulzem, do příchodu následujícího RF pulzu nestačí plně relaxovat, aby mohla být novým pulzem vybuzena, a poskytují proto pouze slabý signál. Částice krevního toku, které vtékají nově do snímané scény naopak nebyly prvním RF pulzem excitovány, ale následujícím RF pulzem jsou vybuzeny a poskytují silný signál. Zisk signálu, tzv. efektem vtoku, se obvykle projevuje pouze v první vrstvě, do které vstupuje krevní tok. Pomalé toky zpravidla nelze zobrazit. Nevýhodou je také pokles signálu v následujícíh tomovrstvách, do kterých vtéká krev (např. při snímání 3D obrazu), protože částice krevního toku nestačí relaxovat.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Funk%C4%8Dn%C3%AD_MRI_(fMRI)&diff=246870Funkční MRI (fMRI)2014-01-02T15:53:22Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>{{Zkontrolováno | 20140102165322 | [[Uživatel:Sedlarmartin|Sedlarmartin]] ([[Diskuse s uživatelem:Sedlarmartin|diskuse]])}}Funkční magnetická rezonance je metoda uplatňující se zejména v neurologii, která slouží k funkčnímu zobrazení mozkové aktivity. Podstatou metody je změna prokrvení a objemu krve v aktivní oblasti mozkové kůry (perfuzní fMRI) nebo změna mezi poměrem okysličené a neokysličené formy hemoglobinu (BOLD fMRI - blood oxygen level-dependent). Neokysličená forma hemoglobinu má paramagnetické vlastnosti a chová se jako přirozená MR kontrastní látka, která zkracuje relaxační čas T2*. Aktivní oblast mozku, která spotřebovává více kyslíku, potom poskytuje silnější signál než okolí. Při fMRI vyšetření se opakovaným skenováním získávají obrazy celého objemu mozku v klidu i při aktivním řešení úkolů (reakce na podnět, pohyb končetin, tvorba slov, atd.). Změny mozkové aktivity jsou měřeny z rozdílu dvojic obrazů pořízených v klidu a při mozkové činnosti.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Difuzn%C3%AD_MRI&diff=246869Difuzní MRI2014-01-02T15:52:48Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>{{Zkontrolováno | 20140102165248 | [[Uživatel:Sedlarmartin|Sedlarmartin]] ([[Diskuse s uživatelem:Sedlarmartin|diskuse]])}}Difuzní MRI zobrazuje změny signálu způsobené difuzí molekul vody ve tkáních. Takové zobrazení je relativně nezávislé na relaxačních časech T1, T2 i na hustotě protonových jader (PD). Difuzní zobrazení se uplatňuje především při hodnocení patologických stavů mozku (stáří ischemického postižení mozku, traumatické změny mozku, posuzování buněčného složení mozkových nádorů nebo změny v důsledku Alzeheimerovy choroby, autismu, schizofrenie, apod.).<br />
<br />
Směr difuze může být zcela náhodný všemi směry (např. v mozkomíšním moku nebo šedé hmotě mozku) nebo omezený pouze na některé směry (např. v bílé hmotě mozku převládá difuze ve směru dlouhých vláken axonů), kdy je všesměrové difuzi bráněno bariérou např. buněčných stěn. Směr difuze lze zjistit mnohonásobným skenováním zvolené vrstvy tkáně v několika směrech. Jednotlivé směry zobrazení se získávají změnou orientace magnetických gradientů. Každý směr gradientu potom zobrazuje jiný směr difuze. V praxi se směr difuze vypočítává nejméně ze 6 směrů, obvykle však z 12 až 256 směrů. Výsledkem difuzního zobrazení může být šedoškálová mapa velikosti difuze (metoda DWI - Diffusion Weighted Imaging) nebo barevná mapa mozku (metoda DTI - Diffusion Tensor Imaging), kdy jednotlivé barvy určují jednotlivé směry difuze v dané oblasti.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Echogenita_tk%C3%A1n%C3%AD&diff=246868Echogenita tkání2014-01-02T15:52:08Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>{{Zkontrolováno | 20140102165208 | [[Uživatel:Sedlarmartin|Sedlarmartin]] ([[Diskuse s uživatelem:Sedlarmartin|diskuse]])}}Amplituda detekované ultrazvukové vlny reprezentuje míru odrazu ultrazvuku v objemovém elementu (voxelu) tkáně a určuje stupeň jasu obrazového bodu (pixelu). Podle velikosti odrazu a výsledného jasu stanovujeme tzv. echogenitu (odrazivost) jednotlivých struktur. Rozlišujeme:<br />
<br />
* '''Hyperechogenní struktury''': Vykazují silné odrazy ultrazvuku a jsou zobrazeny jasnými/bílými pixely. Např. kosti, kalcifikace, konkrementy, aj.<br />
* '''Hypoechogenní struktury''': Vykazují slabé odrazy ultrazvuku a jsou zobrazeny tmavými/šedými pixely. Např. měkké tkáně, patologická ložiska, aj.<br />
* '''Anechogenní struktury''': Jsou zobrazeny bez jasu/černými pixely. Např. homogenní struktury, tekutiny, aj.<br />
* '''Izoechogenní struktury''': Jsou různé struktury, které se vyznačují stejnou echogenitou (jasem). <br />
<br />
Echogenitu tkáně lze zvýšit pomocí kontrastních látek. Typicky se jedná o mikrobubliny plynu (např. vzduch, těkavé uhlovodíky), které se vpravují do těla. Mikrobubliny mohou být volné nebo tzv. enkapsulové, tj. uzavřené ve vhodném obalu nejčastěji z biopolymeru.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Echogenita_tk%C3%A1n%C3%AD&diff=246865Echogenita tkání2014-01-02T15:49:34Z<p>Sedlarmartin: nový článek</p>
<hr />
<div>Amplituda detekované ultrazvukové vlny reprezentuje míru odrazu ultrazvuku v objemovém elementu (voxelu) tkáně a určuje stupeň jasu obrazového bodu (pixelu). Podle velikosti odrazu a výsledného jasu stanovujeme tzv. echogenitu (odrazivost) jednotlivých struktur. Rozlišujeme:<br />
<br />
* '''Hyperechogenní struktury''': Vykazují silné odrazy ultrazvuku a jsou zobrazeny jasnými/bílými pixely. Např. kosti, kalcifikace, konkrementy, aj.<br />
* '''Hypoechogenní struktury''': Vykazují slabé odrazy ultrazvuku a jsou zobrazeny tmavými/šedými pixely. Např. měkké tkáně, patologická ložiska, aj.<br />
* '''Anechogenní struktury''': Jsou zobrazeny bez jasu/černými pixely. Např. homogenní struktury, tekutiny, aj.<br />
* '''Izoechogenní struktury''': Jsou různé struktury, které se vyznačují stejnou echogenitou (jasem). <br />
<br />
Echogenitu tkáně lze zvýšit pomocí kontrastních látek. Typicky se jedná o mikrobubliny plynu (např. vzduch, těkavé uhlovodíky), které se vpravují do těla. Mikrobubliny mohou být volné nebo tzv. enkapsulové, tj. uzavřené ve vhodném obalu nejčastěji z biopolymeru.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Difuzn%C3%AD_MRI&diff=246860Difuzní MRI2014-01-02T15:34:37Z<p>Sedlarmartin: nový článek</p>
<hr />
<div>Difuzní MRI zobrazuje změny signálu způsobené difuzí molekul vody ve tkáních. Takové zobrazení je relativně nezávislé na relaxačních časech T1, T2 i na hustotě protonových jader (PD). Difuzní zobrazení se uplatňuje především při hodnocení patologických stavů mozku (stáří ischemického postižení mozku, traumatické změny mozku, posuzování buněčného složení mozkových nádorů nebo změny v důsledku Alzeheimerovy choroby, autismu, schizofrenie, apod.).<br />
<br />
Směr difuze může být zcela náhodný všemi směry (např. v mozkomíšním moku nebo šedé hmotě mozku) nebo omezený pouze na některé směry (např. v bílé hmotě mozku převládá difuze ve směru dlouhých vláken axonů), kdy je všesměrové difuzi bráněno bariérou např. buněčných stěn. Směr difuze lze zjistit mnohonásobným skenováním zvolené vrstvy tkáně v několika směrech. Jednotlivé směry zobrazení se získávají změnou orientace magnetických gradientů. Každý směr gradientu potom zobrazuje jiný směr difuze. V praxi se směr difuze vypočítává nejméně ze 6 směrů, obvykle však z 12 až 256 směrů. Výsledkem difuzního zobrazení může být šedoškálová mapa velikosti difuze (metoda DWI - Diffusion Weighted Imaging) nebo barevná mapa mozku (metoda DTI - Diffusion Tensor Imaging), kdy jednotlivé barvy určují jednotlivé směry difuze v dané oblasti.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Funk%C4%8Dn%C3%AD_MRI_(fMRI)&diff=246859Funkční MRI (fMRI)2014-01-02T15:31:16Z<p>Sedlarmartin: nový článek</p>
<hr />
<div>Funkční magnetická rezonance je metoda uplatňující se zejména v neurologii, která slouží k funkčnímu zobrazení mozkové aktivity. Podstatou metody je změna prokrvení a objemu krve v aktivní oblasti mozkové kůry (perfuzní fMRI) nebo změna mezi poměrem okysličené a neokysličené formy hemoglobinu (BOLD fMRI - blood oxygen level-dependent). Neokysličená forma hemoglobinu má paramagnetické vlastnosti a chová se jako přirozená MR kontrastní látka, která zkracuje relaxační čas T2*. Aktivní oblast mozku, která spotřebovává více kyslíku, potom poskytuje silnější signál než okolí. Při fMRI vyšetření se opakovaným skenováním získávají obrazy celého objemu mozku v klidu i při aktivním řešení úkolů (reakce na podnět, pohyb končetin, tvorba slov, atd.). Změny mozkové aktivity jsou měřeny z rozdílu dvojic obrazů pořízených v klidu a při mozkové činnosti.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=MR_angiografie_(MRA)&diff=246858MR angiografie (MRA)2014-01-02T15:27:52Z<p>Sedlarmartin: /* MRA bez kontrastních látek */</p>
<hr />
<div>Zobrazovaným parametrem v MRI může být mimo hustoty jader a relaxačních časů T1 a T2 také průtok excitovaných jader. Pohybu jader pak využívá MR angiografie (MRA), metoda zobrazující průtok krve cévami nebo tok mozkomíšního moku. K zobrazení průtoku jader MR angiografií lze využít několika metod:<br />
<br />
* MRA s využitím kontrastních látek<br />
: - CE MRA (Contrast Enhanced)<br />
* MRA bez kontrastních látek<br />
: - TOF MRA (Time of Flight)<br />
: - PC MRA (Phase Contrast)<br />
<br />
===MRA s využitím kontrastních látek===<br />
Technika CE MRA využívá k zobrazení průtoku jader kontrastní látky. Metoda dokáže odlišit arteriální fázi (plnění tepen krví) od fáze venózní (plnění žil krví). Nejprve je pořízen srovnávací obraz bez kontrastu, poté snímek v okamžiku, kdy je kontrastní látka přítomna v tepnách a nakonec je pořízen obraz po přestupu kontrastní látky do žilního systému. MRA obraz je vypočten jako rozdíl mezi snímkem bez kontrastu a snímky s kontrastní látkou v tepnách/žilách. Používají se kontrastní látky na bázi sloučenin kovů.<br />
<br />
===MRA bez kontrastních látek===<br />
Metody MRA bez použití kontrastní látky jsou založeny na změnách fáze precesního pohybu částic a velikosti vektoru magnetizace v přítomnosti gradientního magnetického pole. Změna fáze ''ΔΦ'' precese je úměrná rychlosti pohybu částic ''v'', druhé mocnině doby trvání ''t<sub>G</sub>'' gradientního pole a velikosti gradientního pole ''G'':<br />
<br />
<math>\Delta \Phi= v t_{G}^{2} G</math><br />
<br />
Fázové změny se pak v MRA obraze projevují buď ztrátou signálu (pokles jasu) nebo ziskem signálu (zvýšení jasu). Projevují se tedy podobně jako kontrastní látky. Ztráty signálu využívá metoda PC MRA (Phase Contrast), zisku signálu využívá metoda TOF MRA (Time Of Flight).<br />
<br />
====Phase Contrast MRA====<br />
Pokud zobrazovanou oblast vybudíme RF pulzem, potom excitované částice stacionárních tkání poskytují při detekci silný signál. Vybuzené částice krevního toku ovšem opouštějí snímanou scénu dříve, než je signál zaznamenán, a na snímku se nezobrazí. Ztráta signálu je typická pouze pro vysoké rychlosti toku, při nízkých rychlostech ke ztrátě signálu nedochází. K vymizení signálu ovšem může docházet také při rozfázování precesního pohybu částic např. při turbulentním proudění (opačné fáze se navzájem vyruší), které se objevuje při vysokých rychlostech toku. Výsledný MRA obraz je vypočten z rozdílů mezi obrazy nasnímanými před a po aplikaci magnetického gradientu.<br />
<br />
====Time Of Flight MRA====<br />
Pokud zobrazovanou oblast vybudíme několika rychle po sobě jdoucími RF pulzy, potom se částice stacionární tkáně excitují prvním RF pulzem, do příchodu následujícího RF pulzu nestačí plně relaxovat, aby mohla být novým pulzem vybuzena, a poskytují proto pouze slabý signál. Částice krevního toku, které vtékají nově do snímané scény naopak nebyly prvním RF pulzem excitovány, ale následujícím RF pulzem jsou vybuzeny a poskytují silný signál. Zisk signálu, tzv. efektem vtoku, se obvykle projevuje pouze v první vrstvě, do které vstupuje krevní tok. Pomalé toky zpravidla nelze zobrazit. Nevýhodou je také pokles signálu v následujícíh tomovrstvách, do kterých vtéká krev (např. při snímání 3D obrazu), protože částice krevního toku nestačí relaxovat.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=MR_angiografie_(MRA)&diff=246857MR angiografie (MRA)2014-01-02T15:26:16Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>Zobrazovaným parametrem v MRI může být mimo hustoty jader a relaxačních časů T1 a T2 také průtok excitovaných jader. Pohybu jader pak využívá MR angiografie (MRA), metoda zobrazující průtok krve cévami nebo tok mozkomíšního moku. K zobrazení průtoku jader MR angiografií lze využít několika metod:<br />
<br />
* MRA s využitím kontrastních látek<br />
: - CE MRA (Contrast Enhanced)<br />
* MRA bez kontrastních látek<br />
: - TOF MRA (Time of Flight)<br />
: - PC MRA (Phase Contrast)<br />
<br />
===MRA s využitím kontrastních látek===<br />
Technika CE MRA využívá k zobrazení průtoku jader kontrastní látky. Metoda dokáže odlišit arteriální fázi (plnění tepen krví) od fáze venózní (plnění žil krví). Nejprve je pořízen srovnávací obraz bez kontrastu, poté snímek v okamžiku, kdy je kontrastní látka přítomna v tepnách a nakonec je pořízen obraz po přestupu kontrastní látky do žilního systému. MRA obraz je vypočten jako rozdíl mezi snímkem bez kontrastu a snímky s kontrastní látkou v tepnách/žilách. Používají se kontrastní látky na bázi sloučenin kovů.<br />
<br />
===MRA bez kontrastních látek===<br />
Metody MRA bez použití kontrastní látky jsou založeny na změnách fáze precesního pohybu částic a velikosti vektoru magnetizace v přítomnosti gradientního magnetického pole. Změna fáze ''ΔΦ'' precese je úměrná rychlosti pohybu částic ''v'', druhé mocnině doby trvání ''t<sub>G</sub>'' gradientního pole a velikosti gradientního pole ''G'':<br />
<br />
<math>\Delta \Phi= v t_{G}^{2} G</math><br />
<br />
Fázové změny se pak v MRA obraze projevují buď ztrátou signálu (pokles jasu) nebo ziskem signálu (zvýšení jasu). Projevují se tedy podobně jako kontrastní látky. Ztráty signálu využívá metoda PC MRA (Phase Contrast), zisku signálu využívá metoda TOF MRA (Time Of Flight).<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=MR_angiografie_(MRA)&diff=246855MR angiografie (MRA)2014-01-02T15:24:56Z<p>Sedlarmartin: /* MRA bez kontrastních látek */</p>
<hr />
<div>Zobrazovaným parametrem v MRI může být mimo hustoty jader a relaxačních časů T1 a T2 také průtok excitovaných jader. Pohybu jader pak využívá MR angiografie (MRA), metoda zobrazující průtok krve cévami nebo tok mozkomíšního moku. K zobrazení průtoku jader MR angiografií lze využít několika metod:<br />
<br />
* MRA s využitím kontrastních látek<br />
: - CE MRA (Contrast Enhanced)<br />
* MRA bez kontrastních látek<br />
: - TOF MRA (Time of Flight)<br />
: - PC MRA (Phase Contrast)<br />
<br />
===MRA s využitím kontrastních látek===<br />
Technika CE MRA využívá k zobrazení průtoku jader kontrastní látky. Metoda dokáže odlišit arteriální fázi (plnění tepen krví) od fáze venózní (plnění žil krví). Nejprve je pořízen srovnávací obraz bez kontrastu, poté snímek v okamžiku, kdy je kontrastní látka přítomna v tepnách a nakonec je pořízen obraz po přestupu kontrastní látky do žilního systému. MRA obraz je vypočten jako rozdíl mezi snímkem bez kontrastu a snímky s kontrastní látkou v tepnách/žilách. Používají se kontrastní látky na bázi sloučenin kovů.<br />
<br />
===MRA bez kontrastních látek===<br />
Metody MRA bez použití kontrastní látky jsou založeny na změnách fáze precesního pohybu částic a velikosti vektoru magnetizace v přítomnosti gradientního magnetického pole. Změna fáze ''ΔΦ'' precese je úměrná rychlosti pohybu částic ''v'', druhé mocnině doby trvání ''t<sub>G</sub>'' gradientního pole a velikosti gradientního pole ''G'':<br />
<br />
<math>E=3 \rho v_{s}^{2}=3 \rho (f \lambda)^{2}</math></div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=MR_angiografie_(MRA)&diff=246853MR angiografie (MRA)2014-01-02T15:22:27Z<p>Sedlarmartin: /* MRA s využitím kontrastních látek */</p>
<hr />
<div>Zobrazovaným parametrem v MRI může být mimo hustoty jader a relaxačních časů T1 a T2 také průtok excitovaných jader. Pohybu jader pak využívá MR angiografie (MRA), metoda zobrazující průtok krve cévami nebo tok mozkomíšního moku. K zobrazení průtoku jader MR angiografií lze využít několika metod:<br />
<br />
* MRA s využitím kontrastních látek<br />
: - CE MRA (Contrast Enhanced)<br />
* MRA bez kontrastních látek<br />
: - TOF MRA (Time of Flight)<br />
: - PC MRA (Phase Contrast)<br />
<br />
===MRA s využitím kontrastních látek===<br />
Technika CE MRA využívá k zobrazení průtoku jader kontrastní látky. Metoda dokáže odlišit arteriální fázi (plnění tepen krví) od fáze venózní (plnění žil krví). Nejprve je pořízen srovnávací obraz bez kontrastu, poté snímek v okamžiku, kdy je kontrastní látka přítomna v tepnách a nakonec je pořízen obraz po přestupu kontrastní látky do žilního systému. MRA obraz je vypočten jako rozdíl mezi snímkem bez kontrastu a snímky s kontrastní látkou v tepnách/žilách. Používají se kontrastní látky na bázi sloučenin kovů.<br />
<br />
===MRA bez kontrastních látek===</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=MR_angiografie_(MRA)&diff=246852MR angiografie (MRA)2014-01-02T15:21:50Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>Zobrazovaným parametrem v MRI může být mimo hustoty jader a relaxačních časů T1 a T2 také průtok excitovaných jader. Pohybu jader pak využívá MR angiografie (MRA), metoda zobrazující průtok krve cévami nebo tok mozkomíšního moku. K zobrazení průtoku jader MR angiografií lze využít několika metod:<br />
<br />
* MRA s využitím kontrastních látek<br />
: - CE MRA (Contrast Enhanced)<br />
* MRA bez kontrastních látek<br />
: - TOF MRA (Time of Flight)<br />
: - PC MRA (Phase Contrast)<br />
<br />
===MRA s využitím kontrastních látek===<br />
<br />
===MRA bez kontrastních látek===</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=MR_angiografie_(MRA)&diff=246851MR angiografie (MRA)2014-01-02T15:20:55Z<p>Sedlarmartin: nový článek</p>
<hr />
<div>Zobrazovaným parametrem v MRI může být mimo hustoty jader a relaxačních časů T1 a T2 také průtok excitovaných jader. Pohybu jader pak využívá MR angiografie (MRA), metoda zobrazující průtok krve cévami nebo tok mozkomíšního moku. K zobrazení průtoku jader MR angiografií lze využít několika metod:<br />
<br />
* MRA s využitím kontrastních látek<br />
: CE MRA (Contrast Enhanced)<br />
* MRA bez kontrastních látek<br />
: TOF MRA (Time of Flight)<br />
: PC MRA (Phase Contrast)</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Dermatoskopie&diff=246847Dermatoskopie2014-01-02T14:05:11Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>Cílem dermatoskopie je vyšetřrení povrchu kůže, a tak včasné odhalení počínajícího melanomu (nejzhoubnějšího kožního nádoru) ještě v době, kdy je snadno léčitelný. Dermatoskop je přenosná osvětlená 10 až 20x zvětšující lupa, která umožňuje rozpoznat jednotlivé strukturální rysy ve vyšetřovaných pigmentových projevech. Moderní digitální dermatoskopy používají polarizovaného světla a není tak nutné použití imerze jako v případě imerzních dermatoskopů. Základem pro stanovení správné dermatoskopické diagnózy je dokonalé zaškolení v této vyšetřovací metodě. Problémem zůstává vysoká subjektivita hodnocení dermatoskopického nálezu. Právě digitální dermatoskopie, která matematicky analyzuje dermatoskopické parametry pigmentových projevů, byla úspěšným krokem ke zmírnění subjektivity a zlepšení standardizace hodnocení dermatoskopických nálezů. Zvyšuje přesnost diagnostiky časných melanomů a umožňuje průběžné sledování pigmentových kožních lézí. Obrazy melanomů jsou digitálně uchovávany a sdíleny v databázích, kde je možné porovnávat a hodnotit případná rizika.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246846Elastografie2014-01-02T14:01:08Z<p>Sedlarmartin: /* Magnetická rezonanční elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
Elastické vlastnosti tkání se u této metody určují na základě rozdílu UZ signálu před a po kompresi tkáně. Stlačení tkáně se nejčastěji provádí přímo měřící UZ sondou nebo pomocí vhodného externího zařízení, využít lze ale i akustický tlak fokusovaného UZ paprsku nebo fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce, pulsace cév, dýchání). Z nasnímaných dvojic obrazů tkáně před a po kompresi se vhodnými korelačními algoritmy pro každý bod (pixel) zájmové oblasti (Region of Interest - ROI) obrazu stanovuje míra deformace tkáňových struktur. Nejčastěji se posun tkáně vyhodnocuje jako časový rozdíl UZ signálů (paprsky A-módu) odražených v různých hloubkách tkáně (měřící okna) před a po stlačení. Časové posunutí měřících oken před a po kompresi ''ΔT'' se obvykle vztahuje k časové vzdálenosti měřících oken ''T'' před kompresí:<br />
<br />
<math>\Delta l \approx \frac{\Delta T}{T} \rightarrow \varepsilon</math><br />
<br />
Známe-li napětí σ (působící sílu), potom můžeme po dosazení předchozí rovnice do rovnice Hookeova zákona určit elasticitu tkáně kvantitativně jako výpočet Youngova modulu pružnosti v pascalech.<br />
<br />
Další možnost vyhodnocení elasticity tkání je založena na metodě tkáňového dopplera (Doppler Tissue Imaging - DTI). Prostřednictvím dopplerovského měření je při deformaci počítána rychlost pohybu tkáně - při kompresi se tkáň pohybuje směrem od UZ sondy; při relaxaci se tkáň pohybuje směrem k UZ sondě. Z časové sekvence DTI obrazů rychlosti pohybu tkáně se následně vyhodnocuje gradient (změna) rychlosti. Nakonec je na základě gradientů rychlosti odhadována elasticita (Youngův modul) zobrazovaných tkání. Aby bylo ve tkáni dosaženo dostatečných rychlostí pohybu potřebných pro výpočet elastických vlastností, musí být tkáň stlačována až o několik milimetrů. Při takto velké kompresi ovšem hrozí riziko posunu vyšetřované struktury mimo zobrazovanou oblast a často dochází ke vzniku tzv. halo efektu (rozmazání hranic objektu v obraze), který negativně ovlivňuje kvalitu výsledného obrazu.<br />
<br />
Metoda založená na radiační síle ultrazvukového paprsku (Acoustic Radiations Force Imaging - ARFI) využívá velkého akustického tlaku fokusovaného ultrazvuku ke kompresi tkáňových struktur zaměřených ve fokusační zóně snímané oblasti. Radiační síla má směr šíření ultrazvukových paprsků, velikost síly roste s intenzitou ultrazvukových vln a je největší právě ve fokusační zóně. K vytvoření měřitelných posunů tkáně (obvykle 1 až 20 μm) je zapotřebí velmi intenzivního UZ pulzu. Měření posunů tkáně zajišťují zobrazovací (čtecí) UZ pulzy vyslané před a po aplikaci intenzivního pulzu. Posuny tkáně jsou vyhodnoceny jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. V praxi se obvykle vyšle jeden zobrazovací pulz pro stanovení pozice tkáně před stlačením, intenzivní pulz způsobující kompresi tkáně a jeden nebo více zobrazovacích pulzů, které stanovují pozici tkáně po kompresi a monitorují návrat tkáně zpět do původní polohy. Zatímco u ostatních způsobů stlačení tkáně (např. UZ sondou, externím zařízením nebo fyziologickými pohyby organismy) se účinný dosah komprese ve tkáni snižuje se vzdáleností od zdroje deformační síly (dosah typicky cca 5 cm), metoda založená na radiační síle UZ paprsku tuto limitaci překonává. Komprese tkání je v případě ARFI zaručena prakticky v libovolné hloubce, do které je zaměřena fokusační zóna ultrazvuku. Vlivem útlumu části radiační síly ve tkáních nemusí být přesně známá velikost síly. Výsledkem měření proto není kvantitativní popis elasticity, ale pouze odhad Youngova modulu na základě velikosti posunutí tkáně. Kromě toho s sebou přináší vysoká intenzita fokusovaného ultrazvuku také vyšší biologické riziko poškození tkání a větší zahřívání ultrazvukové sondy.<br />
<br />
Obecné výhody statických elastografických metod spočívají v jednoduchosti, široké dostupnosti a nízké ceně. Elastické vlastnosti lze zobrazit klasickými diagnostickými ultrazvuky, které jsou doplněny o vhodný software s algoritmem pro výpočet elasticity. Pouze ARFI systémy vyžadují ultrazvukové sondy speciální konstrukce pro generování intenzivních ultrazvukových vln. Samozřejmostí statických metod je zobrazení elasticity v reálném čase.<br />
<br />
K nevýhodám statických metod patří častá neznalost velikosti deformační síly, která neumožňuje určit elastické vlastnosti tkáně (Youngův modul) kvantitativně. Elasticita se pak odhaduje pouze na základě velikosti deformace. Odhad elasticity pak souvisí s dalšími limitacemi metody. Problematické je srovnání a reprodukovatelnost více elastogramů. Každý elastogram je víceméně originál, pořízený individuálně pro každého pacienta za odlišných podmínek (např. tkáň stlačuje každý lékař jinak, fyziologické pohyby v organismu jsou závislé na pacientovi, apod.). Kvalita obrazu i jeho analýza potom silně závisí na znalostech a zkušenostech lékaře. Jistou nevýhodou je také měření a zobrazení elasticity pouze ve směru UZ paprsku.<br />
<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
<math>c_{l}=\sqrt{\frac{K}{\rho}}</math><br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
Elasticitu tkání (Youngův modul ''E'') lze odhadnout z předchozí rovnice na základě naměřené rychlosti šíření střižných vln (''v<sub>s</sub>'') ve tkáních. Hustotu biologických tkání (ρ) obvykle dosazujeme jako konstantu. Průměrná hustota měkkých tkání (prsní tkáň, prostata, játra, ledviny) je přibližně 1047±5 kg/m<sup>3</sup>.<br />
<br />
Rychlost šíření vlny se určuje korelačními algoritmy jako výsledek míry posunu každého bodu (pixelu) tkáně v čase. Posun tkáně se stanovuje podobně jako u statické UZ elastografie jako jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. Aby bylo možné rychlost šíření střižných vln tkáněmi určit, je nutné snímkovat zájmovou oblast s velmi vysokou opakovací frekvencí, řádově v tisících Hz (často 5 000 až 20 000 snímků/s). Při rychlosti střižných vln cca 1-10 m/s totiž tyto vlny opouštějí snímanou oblast za velmi krátkou dobu (např. pro velikost snímané oblasti 10 cm opustí vlny scénu za 1/10 až 1/100 s). Při opakovací frekvenci konvenčních UZ systémů (50-60 Hz) se střižné vlny ze snímané scény vytratí již během pořizování snímku a nelze je tedy detekovat. Vibrace, které ve tkáních vytvářejí střižné vlny, mohou na počátku měření maskovat užitečné signály a musejí být před výpočtem rychlosti šíření střižných vln ze signálu odfiltrovány. Vyhodnocení rychlosti střižných vln a tedy i elastických vlastností tkání se provádí v reálném čase.<br />
<br />
Jednoznačnou výhodou Shear Waves elastografie je přímo kvantitativní popis elasticických vlastností tkáně (Youngův modul), protože jsou známé všechny parametry nutné pro výpočet - rychlost šíření střižných vln a hustota tkáně. Další výhodou je velmi přesná lokalizace a detekce i milimetrových lézí. Metoda není až tolik závislá na zkušenostech lékaře a je jednoduchá na obsluhu, kompresi tkáně obvykle zajišťuje přístroj dle nastavených parametrů. Značnou výhodou je také možnost reprodukce, srovnávání a snadnější analýzy obrazů, protože každý elastogram je pořízen víceméně stejným způsobem.<br />
<br />
Hlavní nevýhodou dynamické elastografie je zejména větší technologická náročnost a s tím spojená vyšší cena. <br />
Technika vyžaduje ultrarychlé zobrazování a speciální UZ sondy. Při kompresi tkáně akustickým tlakem UZ vln je nutné volit dostatečnou intenzitu vlnění, aby měly generované střižné vlny delší dosah a menší útlum ve tkáních. S vyšší intenzitou UZ vln je spojeno vyšší riziko biologických účinků na tkáně a konstrukční problémy (např. zahřívání sondy).<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni (v<sub>s</sub>). Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
<math>E=3 \rho v_{s}^{2}=3 \rho (f \lambda)^{2}</math><br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246845Elastografie2014-01-02T14:00:15Z<p>Sedlarmartin: /* Magnetická rezonanční elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
Elastické vlastnosti tkání se u této metody určují na základě rozdílu UZ signálu před a po kompresi tkáně. Stlačení tkáně se nejčastěji provádí přímo měřící UZ sondou nebo pomocí vhodného externího zařízení, využít lze ale i akustický tlak fokusovaného UZ paprsku nebo fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce, pulsace cév, dýchání). Z nasnímaných dvojic obrazů tkáně před a po kompresi se vhodnými korelačními algoritmy pro každý bod (pixel) zájmové oblasti (Region of Interest - ROI) obrazu stanovuje míra deformace tkáňových struktur. Nejčastěji se posun tkáně vyhodnocuje jako časový rozdíl UZ signálů (paprsky A-módu) odražených v různých hloubkách tkáně (měřící okna) před a po stlačení. Časové posunutí měřících oken před a po kompresi ''ΔT'' se obvykle vztahuje k časové vzdálenosti měřících oken ''T'' před kompresí:<br />
<br />
<math>\Delta l \approx \frac{\Delta T}{T} \rightarrow \varepsilon</math><br />
<br />
Známe-li napětí σ (působící sílu), potom můžeme po dosazení předchozí rovnice do rovnice Hookeova zákona určit elasticitu tkáně kvantitativně jako výpočet Youngova modulu pružnosti v pascalech.<br />
<br />
Další možnost vyhodnocení elasticity tkání je založena na metodě tkáňového dopplera (Doppler Tissue Imaging - DTI). Prostřednictvím dopplerovského měření je při deformaci počítána rychlost pohybu tkáně - při kompresi se tkáň pohybuje směrem od UZ sondy; při relaxaci se tkáň pohybuje směrem k UZ sondě. Z časové sekvence DTI obrazů rychlosti pohybu tkáně se následně vyhodnocuje gradient (změna) rychlosti. Nakonec je na základě gradientů rychlosti odhadována elasticita (Youngův modul) zobrazovaných tkání. Aby bylo ve tkáni dosaženo dostatečných rychlostí pohybu potřebných pro výpočet elastických vlastností, musí být tkáň stlačována až o několik milimetrů. Při takto velké kompresi ovšem hrozí riziko posunu vyšetřované struktury mimo zobrazovanou oblast a často dochází ke vzniku tzv. halo efektu (rozmazání hranic objektu v obraze), který negativně ovlivňuje kvalitu výsledného obrazu.<br />
<br />
Metoda založená na radiační síle ultrazvukového paprsku (Acoustic Radiations Force Imaging - ARFI) využívá velkého akustického tlaku fokusovaného ultrazvuku ke kompresi tkáňových struktur zaměřených ve fokusační zóně snímané oblasti. Radiační síla má směr šíření ultrazvukových paprsků, velikost síly roste s intenzitou ultrazvukových vln a je největší právě ve fokusační zóně. K vytvoření měřitelných posunů tkáně (obvykle 1 až 20 μm) je zapotřebí velmi intenzivního UZ pulzu. Měření posunů tkáně zajišťují zobrazovací (čtecí) UZ pulzy vyslané před a po aplikaci intenzivního pulzu. Posuny tkáně jsou vyhodnoceny jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. V praxi se obvykle vyšle jeden zobrazovací pulz pro stanovení pozice tkáně před stlačením, intenzivní pulz způsobující kompresi tkáně a jeden nebo více zobrazovacích pulzů, které stanovují pozici tkáně po kompresi a monitorují návrat tkáně zpět do původní polohy. Zatímco u ostatních způsobů stlačení tkáně (např. UZ sondou, externím zařízením nebo fyziologickými pohyby organismy) se účinný dosah komprese ve tkáni snižuje se vzdáleností od zdroje deformační síly (dosah typicky cca 5 cm), metoda založená na radiační síle UZ paprsku tuto limitaci překonává. Komprese tkání je v případě ARFI zaručena prakticky v libovolné hloubce, do které je zaměřena fokusační zóna ultrazvuku. Vlivem útlumu části radiační síly ve tkáních nemusí být přesně známá velikost síly. Výsledkem měření proto není kvantitativní popis elasticity, ale pouze odhad Youngova modulu na základě velikosti posunutí tkáně. Kromě toho s sebou přináší vysoká intenzita fokusovaného ultrazvuku také vyšší biologické riziko poškození tkání a větší zahřívání ultrazvukové sondy.<br />
<br />
Obecné výhody statických elastografických metod spočívají v jednoduchosti, široké dostupnosti a nízké ceně. Elastické vlastnosti lze zobrazit klasickými diagnostickými ultrazvuky, které jsou doplněny o vhodný software s algoritmem pro výpočet elasticity. Pouze ARFI systémy vyžadují ultrazvukové sondy speciální konstrukce pro generování intenzivních ultrazvukových vln. Samozřejmostí statických metod je zobrazení elasticity v reálném čase.<br />
<br />
K nevýhodám statických metod patří častá neznalost velikosti deformační síly, která neumožňuje určit elastické vlastnosti tkáně (Youngův modul) kvantitativně. Elasticita se pak odhaduje pouze na základě velikosti deformace. Odhad elasticity pak souvisí s dalšími limitacemi metody. Problematické je srovnání a reprodukovatelnost více elastogramů. Každý elastogram je víceméně originál, pořízený individuálně pro každého pacienta za odlišných podmínek (např. tkáň stlačuje každý lékař jinak, fyziologické pohyby v organismu jsou závislé na pacientovi, apod.). Kvalita obrazu i jeho analýza potom silně závisí na znalostech a zkušenostech lékaře. Jistou nevýhodou je také měření a zobrazení elasticity pouze ve směru UZ paprsku.<br />
<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
<math>c_{l}=\sqrt{\frac{K}{\rho}}</math><br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
Elasticitu tkání (Youngův modul ''E'') lze odhadnout z předchozí rovnice na základě naměřené rychlosti šíření střižných vln (''v<sub>s</sub>'') ve tkáních. Hustotu biologických tkání (ρ) obvykle dosazujeme jako konstantu. Průměrná hustota měkkých tkání (prsní tkáň, prostata, játra, ledviny) je přibližně 1047±5 kg/m<sup>3</sup>.<br />
<br />
Rychlost šíření vlny se určuje korelačními algoritmy jako výsledek míry posunu každého bodu (pixelu) tkáně v čase. Posun tkáně se stanovuje podobně jako u statické UZ elastografie jako jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. Aby bylo možné rychlost šíření střižných vln tkáněmi určit, je nutné snímkovat zájmovou oblast s velmi vysokou opakovací frekvencí, řádově v tisících Hz (často 5 000 až 20 000 snímků/s). Při rychlosti střižných vln cca 1-10 m/s totiž tyto vlny opouštějí snímanou oblast za velmi krátkou dobu (např. pro velikost snímané oblasti 10 cm opustí vlny scénu za 1/10 až 1/100 s). Při opakovací frekvenci konvenčních UZ systémů (50-60 Hz) se střižné vlny ze snímané scény vytratí již během pořizování snímku a nelze je tedy detekovat. Vibrace, které ve tkáních vytvářejí střižné vlny, mohou na počátku měření maskovat užitečné signály a musejí být před výpočtem rychlosti šíření střižných vln ze signálu odfiltrovány. Vyhodnocení rychlosti střižných vln a tedy i elastických vlastností tkání se provádí v reálném čase.<br />
<br />
Jednoznačnou výhodou Shear Waves elastografie je přímo kvantitativní popis elasticických vlastností tkáně (Youngův modul), protože jsou známé všechny parametry nutné pro výpočet - rychlost šíření střižných vln a hustota tkáně. Další výhodou je velmi přesná lokalizace a detekce i milimetrových lézí. Metoda není až tolik závislá na zkušenostech lékaře a je jednoduchá na obsluhu, kompresi tkáně obvykle zajišťuje přístroj dle nastavených parametrů. Značnou výhodou je také možnost reprodukce, srovnávání a snadnější analýzy obrazů, protože každý elastogram je pořízen víceméně stejným způsobem.<br />
<br />
Hlavní nevýhodou dynamické elastografie je zejména větší technologická náročnost a s tím spojená vyšší cena. <br />
Technika vyžaduje ultrarychlé zobrazování a speciální UZ sondy. Při kompresi tkáně akustickým tlakem UZ vln je nutné volit dostatečnou intenzitu vlnění, aby měly generované střižné vlny delší dosah a menší útlum ve tkáních. S vyšší intenzitou UZ vln je spojeno vyšší riziko biologických účinků na tkáně a konstrukční problémy (např. zahřívání sondy).<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
<math>E=3 \rho v_{s}^{2}=3 \rho (f \lambda)^{2}</math><br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246844Elastografie2014-01-02T13:58:32Z<p>Sedlarmartin: /* Statická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
Elastické vlastnosti tkání se u této metody určují na základě rozdílu UZ signálu před a po kompresi tkáně. Stlačení tkáně se nejčastěji provádí přímo měřící UZ sondou nebo pomocí vhodného externího zařízení, využít lze ale i akustický tlak fokusovaného UZ paprsku nebo fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce, pulsace cév, dýchání). Z nasnímaných dvojic obrazů tkáně před a po kompresi se vhodnými korelačními algoritmy pro každý bod (pixel) zájmové oblasti (Region of Interest - ROI) obrazu stanovuje míra deformace tkáňových struktur. Nejčastěji se posun tkáně vyhodnocuje jako časový rozdíl UZ signálů (paprsky A-módu) odražených v různých hloubkách tkáně (měřící okna) před a po stlačení. Časové posunutí měřících oken před a po kompresi ''ΔT'' se obvykle vztahuje k časové vzdálenosti měřících oken ''T'' před kompresí:<br />
<br />
<math>\Delta l \approx \frac{\Delta T}{T} \rightarrow \varepsilon</math><br />
<br />
Známe-li napětí σ (působící sílu), potom můžeme po dosazení předchozí rovnice do rovnice Hookeova zákona určit elasticitu tkáně kvantitativně jako výpočet Youngova modulu pružnosti v pascalech.<br />
<br />
Další možnost vyhodnocení elasticity tkání je založena na metodě tkáňového dopplera (Doppler Tissue Imaging - DTI). Prostřednictvím dopplerovského měření je při deformaci počítána rychlost pohybu tkáně - při kompresi se tkáň pohybuje směrem od UZ sondy; při relaxaci se tkáň pohybuje směrem k UZ sondě. Z časové sekvence DTI obrazů rychlosti pohybu tkáně se následně vyhodnocuje gradient (změna) rychlosti. Nakonec je na základě gradientů rychlosti odhadována elasticita (Youngův modul) zobrazovaných tkání. Aby bylo ve tkáni dosaženo dostatečných rychlostí pohybu potřebných pro výpočet elastických vlastností, musí být tkáň stlačována až o několik milimetrů. Při takto velké kompresi ovšem hrozí riziko posunu vyšetřované struktury mimo zobrazovanou oblast a často dochází ke vzniku tzv. halo efektu (rozmazání hranic objektu v obraze), který negativně ovlivňuje kvalitu výsledného obrazu.<br />
<br />
Metoda založená na radiační síle ultrazvukového paprsku (Acoustic Radiations Force Imaging - ARFI) využívá velkého akustického tlaku fokusovaného ultrazvuku ke kompresi tkáňových struktur zaměřených ve fokusační zóně snímané oblasti. Radiační síla má směr šíření ultrazvukových paprsků, velikost síly roste s intenzitou ultrazvukových vln a je největší právě ve fokusační zóně. K vytvoření měřitelných posunů tkáně (obvykle 1 až 20 μm) je zapotřebí velmi intenzivního UZ pulzu. Měření posunů tkáně zajišťují zobrazovací (čtecí) UZ pulzy vyslané před a po aplikaci intenzivního pulzu. Posuny tkáně jsou vyhodnoceny jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. V praxi se obvykle vyšle jeden zobrazovací pulz pro stanovení pozice tkáně před stlačením, intenzivní pulz způsobující kompresi tkáně a jeden nebo více zobrazovacích pulzů, které stanovují pozici tkáně po kompresi a monitorují návrat tkáně zpět do původní polohy. Zatímco u ostatních způsobů stlačení tkáně (např. UZ sondou, externím zařízením nebo fyziologickými pohyby organismy) se účinný dosah komprese ve tkáni snižuje se vzdáleností od zdroje deformační síly (dosah typicky cca 5 cm), metoda založená na radiační síle UZ paprsku tuto limitaci překonává. Komprese tkání je v případě ARFI zaručena prakticky v libovolné hloubce, do které je zaměřena fokusační zóna ultrazvuku. Vlivem útlumu části radiační síly ve tkáních nemusí být přesně známá velikost síly. Výsledkem měření proto není kvantitativní popis elasticity, ale pouze odhad Youngova modulu na základě velikosti posunutí tkáně. Kromě toho s sebou přináší vysoká intenzita fokusovaného ultrazvuku také vyšší biologické riziko poškození tkání a větší zahřívání ultrazvukové sondy.<br />
<br />
Obecné výhody statických elastografických metod spočívají v jednoduchosti, široké dostupnosti a nízké ceně. Elastické vlastnosti lze zobrazit klasickými diagnostickými ultrazvuky, které jsou doplněny o vhodný software s algoritmem pro výpočet elasticity. Pouze ARFI systémy vyžadují ultrazvukové sondy speciální konstrukce pro generování intenzivních ultrazvukových vln. Samozřejmostí statických metod je zobrazení elasticity v reálném čase.<br />
<br />
K nevýhodám statických metod patří častá neznalost velikosti deformační síly, která neumožňuje určit elastické vlastnosti tkáně (Youngův modul) kvantitativně. Elasticita se pak odhaduje pouze na základě velikosti deformace. Odhad elasticity pak souvisí s dalšími limitacemi metody. Problematické je srovnání a reprodukovatelnost více elastogramů. Každý elastogram je víceméně originál, pořízený individuálně pro každého pacienta za odlišných podmínek (např. tkáň stlačuje každý lékař jinak, fyziologické pohyby v organismu jsou závislé na pacientovi, apod.). Kvalita obrazu i jeho analýza potom silně závisí na znalostech a zkušenostech lékaře. Jistou nevýhodou je také měření a zobrazení elasticity pouze ve směru UZ paprsku.<br />
<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
<math>c_{l}=\sqrt{\frac{K}{\rho}}</math><br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
Elasticitu tkání (Youngův modul ''E'') lze odhadnout z předchozí rovnice na základě naměřené rychlosti šíření střižných vln (''v<sub>s</sub>'') ve tkáních. Hustotu biologických tkání (ρ) obvykle dosazujeme jako konstantu. Průměrná hustota měkkých tkání (prsní tkáň, prostata, játra, ledviny) je přibližně 1047±5 kg/m<sup>3</sup>.<br />
<br />
Rychlost šíření vlny se určuje korelačními algoritmy jako výsledek míry posunu každého bodu (pixelu) tkáně v čase. Posun tkáně se stanovuje podobně jako u statické UZ elastografie jako jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. Aby bylo možné rychlost šíření střižných vln tkáněmi určit, je nutné snímkovat zájmovou oblast s velmi vysokou opakovací frekvencí, řádově v tisících Hz (často 5 000 až 20 000 snímků/s). Při rychlosti střižných vln cca 1-10 m/s totiž tyto vlny opouštějí snímanou oblast za velmi krátkou dobu (např. pro velikost snímané oblasti 10 cm opustí vlny scénu za 1/10 až 1/100 s). Při opakovací frekvenci konvenčních UZ systémů (50-60 Hz) se střižné vlny ze snímané scény vytratí již během pořizování snímku a nelze je tedy detekovat. Vibrace, které ve tkáních vytvářejí střižné vlny, mohou na počátku měření maskovat užitečné signály a musejí být před výpočtem rychlosti šíření střižných vln ze signálu odfiltrovány. Vyhodnocení rychlosti střižných vln a tedy i elastických vlastností tkání se provádí v reálném čase.<br />
<br />
Jednoznačnou výhodou Shear Waves elastografie je přímo kvantitativní popis elasticických vlastností tkáně (Youngův modul), protože jsou známé všechny parametry nutné pro výpočet - rychlost šíření střižných vln a hustota tkáně. Další výhodou je velmi přesná lokalizace a detekce i milimetrových lézí. Metoda není až tolik závislá na zkušenostech lékaře a je jednoduchá na obsluhu, kompresi tkáně obvykle zajišťuje přístroj dle nastavených parametrů. Značnou výhodou je také možnost reprodukce, srovnávání a snadnější analýzy obrazů, protože každý elastogram je pořízen víceméně stejným způsobem.<br />
<br />
Hlavní nevýhodou dynamické elastografie je zejména větší technologická náročnost a s tím spojená vyšší cena. <br />
Technika vyžaduje ultrarychlé zobrazování a speciální UZ sondy. Při kompresi tkáně akustickým tlakem UZ vln je nutné volit dostatečnou intenzitu vlnění, aby měly generované střižné vlny delší dosah a menší útlum ve tkáních. S vyšší intenzitou UZ vln je spojeno vyšší riziko biologických účinků na tkáně a konstrukční problémy (např. zahřívání sondy).<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246843Elastografie2014-01-02T13:55:15Z<p>Sedlarmartin: /* Statická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
Elastické vlastnosti tkání se u této metody určují na základě rozdílu UZ signálu před a po kompresi tkáně. Stlačení tkáně se nejčastěji provádí přímo měřící UZ sondou nebo pomocí vhodného externího zařízení, využít lze ale i akustický tlak fokusovaného UZ paprsku nebo fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce, pulsace cév, dýchání). Z nasnímaných dvojic obrazů tkáně před a po kompresi se vhodnými korelačními algoritmy pro každý bod (pixel) zájmové oblasti (Region of Interest - ROI) obrazu stanovuje míra deformace tkáňových struktur. Nejčastěji se posun tkáně vyhodnocuje jako časový rozdíl UZ signálů (paprsky A-módu) odražených v různých hloubkách tkáně (měřící okna) před a po stlačení. Časové posunutí měřících oken před a po kompresi ''ΔT'' se obvykle vztahuje k časové vzdálenosti měřících oken ''T'' před kompresí:<br />
<br />
<math>\Delta l \approx \frac{\Delta T}{T} \rightarrow \varepsilon</math><br />
<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
<math>c_{l}=\sqrt{\frac{K}{\rho}}</math><br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
Elasticitu tkání (Youngův modul ''E'') lze odhadnout z předchozí rovnice na základě naměřené rychlosti šíření střižných vln (''v<sub>s</sub>'') ve tkáních. Hustotu biologických tkání (ρ) obvykle dosazujeme jako konstantu. Průměrná hustota měkkých tkání (prsní tkáň, prostata, játra, ledviny) je přibližně 1047±5 kg/m<sup>3</sup>.<br />
<br />
Rychlost šíření vlny se určuje korelačními algoritmy jako výsledek míry posunu každého bodu (pixelu) tkáně v čase. Posun tkáně se stanovuje podobně jako u statické UZ elastografie jako jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. Aby bylo možné rychlost šíření střižných vln tkáněmi určit, je nutné snímkovat zájmovou oblast s velmi vysokou opakovací frekvencí, řádově v tisících Hz (často 5 000 až 20 000 snímků/s). Při rychlosti střižných vln cca 1-10 m/s totiž tyto vlny opouštějí snímanou oblast za velmi krátkou dobu (např. pro velikost snímané oblasti 10 cm opustí vlny scénu za 1/10 až 1/100 s). Při opakovací frekvenci konvenčních UZ systémů (50-60 Hz) se střižné vlny ze snímané scény vytratí již během pořizování snímku a nelze je tedy detekovat. Vibrace, které ve tkáních vytvářejí střižné vlny, mohou na počátku měření maskovat užitečné signály a musejí být před výpočtem rychlosti šíření střižných vln ze signálu odfiltrovány. Vyhodnocení rychlosti střižných vln a tedy i elastických vlastností tkání se provádí v reálném čase.<br />
<br />
Jednoznačnou výhodou Shear Waves elastografie je přímo kvantitativní popis elasticických vlastností tkáně (Youngův modul), protože jsou známé všechny parametry nutné pro výpočet - rychlost šíření střižných vln a hustota tkáně. Další výhodou je velmi přesná lokalizace a detekce i milimetrových lézí. Metoda není až tolik závislá na zkušenostech lékaře a je jednoduchá na obsluhu, kompresi tkáně obvykle zajišťuje přístroj dle nastavených parametrů. Značnou výhodou je také možnost reprodukce, srovnávání a snadnější analýzy obrazů, protože každý elastogram je pořízen víceméně stejným způsobem.<br />
<br />
Hlavní nevýhodou dynamické elastografie je zejména větší technologická náročnost a s tím spojená vyšší cena. <br />
Technika vyžaduje ultrarychlé zobrazování a speciální UZ sondy. Při kompresi tkáně akustickým tlakem UZ vln je nutné volit dostatečnou intenzitu vlnění, aby měly generované střižné vlny delší dosah a menší útlum ve tkáních. S vyšší intenzitou UZ vln je spojeno vyšší riziko biologických účinků na tkáně a konstrukční problémy (např. zahřívání sondy).<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246842Elastografie2014-01-02T13:54:33Z<p>Sedlarmartin: /* Ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
Elastické vlastnosti tkání se u této metody určují na základě rozdílu UZ signálu před a po kompresi tkáně. Stlačení tkáně se nejčastěji provádí přímo měřící UZ sondou nebo pomocí vhodného externího zařízení, využít lze ale i akustický tlak fokusovaného UZ paprsku nebo fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce, pulsace cév, dýchání). Z nasnímaných dvojic obrazů tkáně před a po kompresi se vhodnými korelačními algoritmy pro každý bod (pixel) zájmové oblasti (Region of Interest - ROI) obrazu stanovuje míra deformace tkáňových struktur. Nejčastěji se posun tkáně vyhodnocuje jako časový rozdíl UZ signálů (paprsky A-módu) odražených v různých hloubkách tkáně (měřící okna) před a po stlačení. Časové posunutí měřících oken před a po kompresi ''ΔT'' se obvykle vztahuje k časové vzdálenosti měřících oken ''T'' před kompresí:<br />
<br />
<math>\Delta l \approx \sqrt{\Delta T}{T}} \rightarrow \epsilon</math><br />
<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
<math>c_{l}=\sqrt{\frac{K}{\rho}}</math><br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
Elasticitu tkání (Youngův modul ''E'') lze odhadnout z předchozí rovnice na základě naměřené rychlosti šíření střižných vln (''v<sub>s</sub>'') ve tkáních. Hustotu biologických tkání (ρ) obvykle dosazujeme jako konstantu. Průměrná hustota měkkých tkání (prsní tkáň, prostata, játra, ledviny) je přibližně 1047±5 kg/m<sup>3</sup>.<br />
<br />
Rychlost šíření vlny se určuje korelačními algoritmy jako výsledek míry posunu každého bodu (pixelu) tkáně v čase. Posun tkáně se stanovuje podobně jako u statické UZ elastografie jako jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. Aby bylo možné rychlost šíření střižných vln tkáněmi určit, je nutné snímkovat zájmovou oblast s velmi vysokou opakovací frekvencí, řádově v tisících Hz (často 5 000 až 20 000 snímků/s). Při rychlosti střižných vln cca 1-10 m/s totiž tyto vlny opouštějí snímanou oblast za velmi krátkou dobu (např. pro velikost snímané oblasti 10 cm opustí vlny scénu za 1/10 až 1/100 s). Při opakovací frekvenci konvenčních UZ systémů (50-60 Hz) se střižné vlny ze snímané scény vytratí již během pořizování snímku a nelze je tedy detekovat. Vibrace, které ve tkáních vytvářejí střižné vlny, mohou na počátku měření maskovat užitečné signály a musejí být před výpočtem rychlosti šíření střižných vln ze signálu odfiltrovány. Vyhodnocení rychlosti střižných vln a tedy i elastických vlastností tkání se provádí v reálném čase.<br />
<br />
Jednoznačnou výhodou Shear Waves elastografie je přímo kvantitativní popis elasticických vlastností tkáně (Youngův modul), protože jsou známé všechny parametry nutné pro výpočet - rychlost šíření střižných vln a hustota tkáně. Další výhodou je velmi přesná lokalizace a detekce i milimetrových lézí. Metoda není až tolik závislá na zkušenostech lékaře a je jednoduchá na obsluhu, kompresi tkáně obvykle zajišťuje přístroj dle nastavených parametrů. Značnou výhodou je také možnost reprodukce, srovnávání a snadnější analýzy obrazů, protože každý elastogram je pořízen víceméně stejným způsobem.<br />
<br />
Hlavní nevýhodou dynamické elastografie je zejména větší technologická náročnost a s tím spojená vyšší cena. <br />
Technika vyžaduje ultrarychlé zobrazování a speciální UZ sondy. Při kompresi tkáně akustickým tlakem UZ vln je nutné volit dostatečnou intenzitu vlnění, aby měly generované střižné vlny delší dosah a menší útlum ve tkáních. S vyšší intenzitou UZ vln je spojeno vyšší riziko biologických účinků na tkáně a konstrukční problémy (např. zahřívání sondy).<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246841Elastografie2014-01-02T13:52:53Z<p>Sedlarmartin: /* Statická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
Elastické vlastnosti tkání se u této metody určují na základě rozdílu UZ signálu před a po kompresi tkáně. Stlačení tkáně se nejčastěji provádí přímo měřící UZ sondou nebo pomocí vhodného externího zařízení, využít lze ale i akustický tlak fokusovaného UZ paprsku nebo fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce, pulsace cév, dýchání). Z nasnímaných dvojic obrazů tkáně před a po kompresi se vhodnými korelačními algoritmy pro každý bod (pixel) zájmové oblasti (Region of Interest - ROI) obrazu stanovuje míra deformace tkáňových struktur. Nejčastěji se posun tkáně vyhodnocuje jako časový rozdíl UZ signálů (paprsky A-módu) odražených v různých hloubkách tkáně (měřící okna) před a po stlačení. Časové posunutí měřících oken před a po kompresi ''ΔT'' se obvykle vztahuje k časové vzdálenosti měřících oken ''T'' před kompresí:<br />
<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
<math>c_{l}=\sqrt{\frac{K}{\rho}}</math><br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
Elasticitu tkání (Youngův modul ''E'') lze odhadnout z předchozí rovnice na základě naměřené rychlosti šíření střižných vln (''v<sub>s</sub>'') ve tkáních. Hustotu biologických tkání (ρ) obvykle dosazujeme jako konstantu. Průměrná hustota měkkých tkání (prsní tkáň, prostata, játra, ledviny) je přibližně 1047±5 kg/m<sup>3</sup>.<br />
<br />
Rychlost šíření vlny se určuje korelačními algoritmy jako výsledek míry posunu každého bodu (pixelu) tkáně v čase. Posun tkáně se stanovuje podobně jako u statické UZ elastografie jako jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. Aby bylo možné rychlost šíření střižných vln tkáněmi určit, je nutné snímkovat zájmovou oblast s velmi vysokou opakovací frekvencí, řádově v tisících Hz (často 5 000 až 20 000 snímků/s). Při rychlosti střižných vln cca 1-10 m/s totiž tyto vlny opouštějí snímanou oblast za velmi krátkou dobu (např. pro velikost snímané oblasti 10 cm opustí vlny scénu za 1/10 až 1/100 s). Při opakovací frekvenci konvenčních UZ systémů (50-60 Hz) se střižné vlny ze snímané scény vytratí již během pořizování snímku a nelze je tedy detekovat. Vibrace, které ve tkáních vytvářejí střižné vlny, mohou na počátku měření maskovat užitečné signály a musejí být před výpočtem rychlosti šíření střižných vln ze signálu odfiltrovány. Vyhodnocení rychlosti střižných vln a tedy i elastických vlastností tkání se provádí v reálném čase.<br />
<br />
Jednoznačnou výhodou Shear Waves elastografie je přímo kvantitativní popis elasticických vlastností tkáně (Youngův modul), protože jsou známé všechny parametry nutné pro výpočet - rychlost šíření střižných vln a hustota tkáně. Další výhodou je velmi přesná lokalizace a detekce i milimetrových lézí. Metoda není až tolik závislá na zkušenostech lékaře a je jednoduchá na obsluhu, kompresi tkáně obvykle zajišťuje přístroj dle nastavených parametrů. Značnou výhodou je také možnost reprodukce, srovnávání a snadnější analýzy obrazů, protože každý elastogram je pořízen víceméně stejným způsobem.<br />
<br />
Hlavní nevýhodou dynamické elastografie je zejména větší technologická náročnost a s tím spojená vyšší cena. <br />
Technika vyžaduje ultrarychlé zobrazování a speciální UZ sondy. Při kompresi tkáně akustickým tlakem UZ vln je nutné volit dostatečnou intenzitu vlnění, aby měly generované střižné vlny delší dosah a menší útlum ve tkáních. S vyšší intenzitou UZ vln je spojeno vyšší riziko biologických účinků na tkáně a konstrukční problémy (např. zahřívání sondy).<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246840Elastografie2014-01-02T13:49:48Z<p>Sedlarmartin: /* Dynamická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
<math>c_{l}=\sqrt{\frac{K}{\rho}}</math><br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
Elasticitu tkání (Youngův modul ''E'') lze odhadnout z předchozí rovnice na základě naměřené rychlosti šíření střižných vln (''v<sub>s</sub>'') ve tkáních. Hustotu biologických tkání (ρ) obvykle dosazujeme jako konstantu. Průměrná hustota měkkých tkání (prsní tkáň, prostata, játra, ledviny) je přibližně 1047±5 kg/m<sup>3</sup>.<br />
<br />
Rychlost šíření vlny se určuje korelačními algoritmy jako výsledek míry posunu každého bodu (pixelu) tkáně v čase. Posun tkáně se stanovuje podobně jako u statické UZ elastografie jako jako změny UZ signálů (paprsky A-módu) před a po kompresi tkáně. Aby bylo možné rychlost šíření střižných vln tkáněmi určit, je nutné snímkovat zájmovou oblast s velmi vysokou opakovací frekvencí, řádově v tisících Hz (často 5 000 až 20 000 snímků/s). Při rychlosti střižných vln cca 1-10 m/s totiž tyto vlny opouštějí snímanou oblast za velmi krátkou dobu (např. pro velikost snímané oblasti 10 cm opustí vlny scénu za 1/10 až 1/100 s). Při opakovací frekvenci konvenčních UZ systémů (50-60 Hz) se střižné vlny ze snímané scény vytratí již během pořizování snímku a nelze je tedy detekovat. Vibrace, které ve tkáních vytvářejí střižné vlny, mohou na počátku měření maskovat užitečné signály a musejí být před výpočtem rychlosti šíření střižných vln ze signálu odfiltrovány. Vyhodnocení rychlosti střižných vln a tedy i elastických vlastností tkání se provádí v reálném čase.<br />
<br />
Jednoznačnou výhodou Shear Waves elastografie je přímo kvantitativní popis elasticických vlastností tkáně (Youngův modul), protože jsou známé všechny parametry nutné pro výpočet - rychlost šíření střižných vln a hustota tkáně. Další výhodou je velmi přesná lokalizace a detekce i milimetrových lézí. Metoda není až tolik závislá na zkušenostech lékaře a je jednoduchá na obsluhu, kompresi tkáně obvykle zajišťuje přístroj dle nastavených parametrů. Značnou výhodou je také možnost reprodukce, srovnávání a snadnější analýzy obrazů, protože každý elastogram je pořízen víceméně stejným způsobem.<br />
<br />
Hlavní nevýhodou dynamické elastografie je zejména větší technologická náročnost a s tím spojená vyšší cena. <br />
Technika vyžaduje ultrarychlé zobrazování a speciální UZ sondy. Při kompresi tkáně akustickým tlakem UZ vln je nutné volit dostatečnou intenzitu vlnění, aby měly generované střižné vlny delší dosah a menší útlum ve tkáních. S vyšší intenzitou UZ vln je spojeno vyšší riziko biologických účinků na tkáně a konstrukční problémy (např. zahřívání sondy).<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246839Elastografie2014-01-02T13:47:47Z<p>Sedlarmartin: /* Dynamická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
<math>c_{l}=\sqrt{\frac{K}{\rho}}</math><br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
Elasticitu tkání (Youngův modul ''E'') lze odhadnout z předchozí rovnice na základě naměřené rychlosti šíření střižných vln (''v<sub>s</sub>'') ve tkáních. Hustotu biologických tkání (ρ) obvykle dosazujeme jako konstantu. Průměrná hustota měkkých tkání (prsní tkáň, prostata, játra, ledviny) je přibližně 1047±5 kg/m<sup>3</sup>.<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246838Elastografie2014-01-02T13:28:26Z<p>Sedlarmartin: /* Dynamická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
<math>c_{l}=\sqrt{\frac{K}{\rho}}</math><br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246837Elastografie2014-01-02T13:27:23Z<p>Sedlarmartin: /* Dynamická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}}=\sqrt{\frac{E}{3 \rho}}</math><br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246836Elastografie2014-01-02T13:26:14Z<p>Sedlarmartin: /* Dynamická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{ρ}}=\sqrt{\frac{E}{3ρ}\}</math><br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246835Elastografie2014-01-02T13:25:52Z<p>Sedlarmartin: /* Dynamická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
<math>v_{s}=\sqrt{\frac{G}{ρ}\}=\sqrt{\frac{E}{3ρ}\}</math><br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246834Elastografie2014-01-02T13:22:35Z<p>Sedlarmartin: /* Dynamická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''c<sub>l</sub>'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
Střižné vlny se mohou šířit pouze prostředím, které odolává namáhání ve smyku, tj. pouze v prostředí pevném. V plynech ani kapalinách střižné vlny nevznikají. Rychlost šíření střižných vln ''v<sub>s</sub>'' ve tkáních je oproti rychlosti šíření podélných vln velmi nízká (cca 1-10 m/s) a závisí na smykových elastických vlastnostech (G ≈ E/3) a hustotě ρ prostředí:<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246833Elastografie2014-01-02T13:19:54Z<p>Sedlarmartin: /* Dynamická ultrazvuková elastografie */</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
Dynamická elastografie (nebo také Shear Waves elastografie, příp.Transient elastografie} je metoda založená na střižných vlnách (shear waves). Tyto vlny vznikají jako odezva elastického odporu tkáně na mechanické vibrace s nízkou frekvencí (asi 10-500 Hz) a šíří se celým objemem tkáně v příčném směru (částice tkáně kmitají kolmo na směr šíření ultrazvuku), podobně jako vlny na vodní hladině. Zdrojem vibrací mohou být fyziologické pohyby v organismu (např. tlukot srdce nebo pulsace cév), častěji pak externí vibrátory nebo intenzivní pulzy akustického tlaku vytvořené fokusovaným UZ paprskem (ARFI). Problém s krátkým dosahem působení deformačních sil ve tkáni může v případě ARFI řešit např. použití více fokusačních zón UZ paprsku, které umožňují vyvolat vznik střižných vln ve více hloubkách tkáně.<br />
<br />
Ultrazvukové vlny se šíří prostředím v podélném směru. Částice látky kmitají ve směru šíření vlny, přičemž dochází ke zhušťování a zřeďování částic prostředí ve směru šíření. Rychlost šíření podélných vln ''cl'' je ovlivněna elastickými vlastnostmi (objemový modul pružnosti ''K'') a hustotou prostředí ρ. Podélné vlny se mohou šířit libovolným hmotným prostředím: plynným, kapalným i pevným. V biologických měkkých tkáních je rychlost šíření podélných vln asi 1400 až 1600 m/s.<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246832Elastografie2014-01-02T13:01:22Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
<br />
====Intravaskulární elastografie====<br />
Intravaskulární elastografie se využívá k zobrazení elastických vlastností cév. Princip měření je podobný jako u statické UZ elastografie. Ultrazvukový snímač se zavádí do snímané cévy v podobě katétru. Ke kompresi cévy se využívají pulsace cév vytvořené rytmickou srdeční činností nebo se do cévy zavádí intravaskulární balónek, který změnou objemu roztahuje cévní stěnu. Metoda je vhodná pro detekci trombů a aterosklerotických plátů usazených na cévní stěně.<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246831Elastografie2014-01-02T12:59:25Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
Generátory mechanických vln mohou být akustická a pneumatická zařízení nebo elektromagnetické cívky (např. při MRE mozku). Aktivní prvek akustického (např. reproduktor) nebo pneumatického (např. pneumatická pumpa) zařízení vytváří mechanické vibrace, které jsou vedeny spojovací plastovou trubicí k pasivnímu prvku. Aktivní prvek může být umístěn také mimo MR místnost, což eliminuje vznik šumu a artefaktů při pořizování MR snímků. Pasivní část zařízení se přikládá na vyšetřovanou oblast (např. na břišní stěnu u MRE jater) a přenáší vibrace do těla pacienta.<br />
<br />
Doba MR elastografického vyšetření je velice krátká oproti klasickému MRI vyšetření. Pořízení obrazu trvá obvykle asi 15 až 30 s, což je umožněno jednak rychlými fázově-kontrastními sekvencemi, jednak nižším rozlišením (asi 3 až 5x) elastogramu oproti nativním MR snímků. Během snímání obrazu musí pacient zadržet dech, aby nebyl výsledný obraz znehodnocen pohybovými artefakty. <br />
<br />
Magnetická rezonanční elastografie nevyžaduje žádné složité softwarové ani hardwarové doplňky ke standardním MR přístrojům a nabízí značný diagnostický přínos především při vyšetření jater, ledvin, a mozku. Patologie lze ovšem s výhodou hodnotit také u jiných orgánů: prsní tkáně, prostaty, srdce, cév, sleziny, slinivky břišní, plic, svalstva, kostí, chrupavky, oka, míchy, aj. Relativní jednoduchost metody umožňuje zařadit MRE do standardního protokolu vyšetření. Značnou výhodou je možnost měření pohybu tkáně v libovolné rovině. Nevýhodou metody je vysoká cena vyšetření.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246830Elastografie2014-01-02T12:58:00Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
Magnetická rezonanční elastografie (MRE) vyhodnocuje elastické vlastnosti tkání na základě rychlosti šíření střižných vln (shear waves). Střižné vlny vznikají ve tkáni jako odezva na nízkofrekvenční mechanické vlny (asi 50 až 500 Hz), které jsou do vyšetřované oblasti generovány pomocí akustických, pneumatických nebo elektromagnetických zařízení. Šíření střižných vln je detekováno speciálními fázově-kontrastními metodami citlivými na pohyb. Fáze atomových jader obsažených ve tkáni je kódována fázovými gradienty, které jsou aplikovány synchronizovaně se stejnou frekvencí jako mechanické vibrace. Změna fáze jader je přímo úměrná posunutí tkáně způsobenému šířením střižných vln. Atomová jádra s různou fází produkují odlišné MR signály a jejich detekcí lze tedy snadno vyhodnotit jejich pohyb. Fázově-kontrastní metoda je velmi citlivá a detekuje pohyb tkáně již o stovky nanometrů. Fázový obraz nese informaci o rychlosti šíření střižných vln ve tkáni. Z obrazu šíření střižných vln je nakonec pomocí speciálních matematických algoritmů vytvořen elastogram, který popisuje elasticitu tkáně (Youngův modul) kvantitativně.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246829Elastografie2014-01-02T12:50:55Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
===Ultrazvuková elastografie===<br />
K zobrazení elastických vlastností tkání se používají ultrazvukové vlny, podobně jako u diagnostického ultrazvuku. Výstupem ultrazvukové elastografie je ultrazvukový B-obraz překrytý barevnou mapou, kdy je každému bodu tkáně (pixelu) v zájmové oblasti přiřazena určitá barva, která kóduje elastické vlastnosti příslušného bodu zobrazované tkáně. Měkké tkáně bývají obvykle kódovány teplými odstíny (červená, žlutá), tuhé tkáně pak studenými barvami (modrá, fialová). Ultrazvukové elastografické metody rozlišujeme ''statické (kompresní)'' nebo ''dynamické (shear waves)''.<br />
<br />
====Statická ultrazvuková elastografie====<br />
====Dynamická ultrazvuková elastografie====<br />
<br />
===Magnetická rezonanční elastografie===<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elastografie&diff=246828Elastografie2014-01-02T12:47:32Z<p>Sedlarmartin: nový článek</p>
<hr />
<div>Elastografie je neinvazivní metoda, založená na diagnostickém ultrazvuku nebo magnetické rezonanci, zobrazující elastické vlastnosti biologických tkání. Metoda je obdobou palpačního vyšetření tkání, kdy je nahmataná tuhost ve tkáních obvykle znakem nějaké nemoci nebo zdravotní komplikace. Elastografie vychází ze skutečnosti, že různé biologické tkáně mají různou elasticitu, a že změny elastických vlastností často souvisejí s patologií nebo abnormalitami tkání. Podstatou metody je zkoumání odezvy zobrazovaných tkání na silové působení. Historie ultrazvukové elastografie se datuje přibližně od počátku 80. let minulého století. Název metody poprvé použil v roce 1991 Ophir a jeho spolupracovníci. Měření elastických vlastností tkání pomocí magnetické rezonance (tzv. Magnetic Resonance Elastography - MRE) představuje poprvé v r. 1995 Muthupillai a spol.<br />
<br />
Zavedení elastografických metod do klinické praxe vychází ze zkušeností, že mnoho patologických tkání (např. nádorových) vykazuje při ultrazvukovém nebo MR vyšetření slabý kontrast nebo je nelze zobrazit vůbec. Ultrazvuková nebo MR elastografie založená na mapování elastických vlastností tkání je proto velmi vhodnou metodou pro zobrazení struktury a patologie takových tkání.<br />
<br />
Měření elastických vlastností přináší zcela novou informaci o tkáních, kterou lze s výhodou využít pro lékařskou diagnostiku. Elastografické metody se v klinické praxi využívají zpravidla jako doplňkové metody, které pomáhají zvyšovat specificitu diagnózy mnoha nemocí. Velmi časté je použití elastografie při vyšetření jater, štítné žlázy a lymfatických uzlin, při screeningu rakoviny prsu a prostaty nebo při vyšetřování v gynekologii. Měření elastických vlastností lze s výhodou využít rovněž při vyšetření mozku, šlach, mléčné žlázy, slinivky, kůže nebo dalších měkkých tkání. Změny elasticity mohou poskytnou důležité klinické informace také při hodnocení srdeční dysfunkce, selhání ledvin nebo neurodegenerativních onemocněních. Zajímavou aplikací je invazivní vyšetření elastických vlastností cév v podobě tzv. ultrazvukové intravaskulární elastografie. Měření elasticity tkání pomocí magnetické rezonance se zaměřuje především na vyšetření jater, mozku a prsní tkáně.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Transformace_a_zpracov%C3%A1n%C3%AD_obrazu&diff=246824Transformace a zpracování obrazu2014-01-02T12:31:11Z<p>Sedlarmartin: wikifikace</p>
<hr />
<div>Na obrazové detektory můžeme nahlížet jako na tajemnou "černou skříňku" (angl. black box), která určitým způsobem přeměňuje (transformuje) vstupní obraz scény (obrazovou funkci) ''f(x,y)'' na výstupní obraz ''g(x,y)''. Výsledek přeměny je určen vlastnostmi "černé skříňky" a popisuje ji tzv. transformační funkce ''h(x,y)''. Vhodným tvarem transformační funkce lze dosáhnout požadované úpravy obrazu: např. úprava jasu a kontrastu, změna barevné škály, pseudobarvení, vyhlazení (odstranění šumu), ostření, detekce hran, morfologické operace, převod do frekvenční oblasti, rekonstrukce obrazu z projekcí, apod.).<br />
<br />
===Bodové operace===<br />
Bodové operace slouží k transformaci obrazu bod po bodu, přičemž každý bod výstupního obrazu je ovlivněn pouze jedním bodem vstupního obrazu. Požadovaná závislost je obvykle realizována modifikační tabulkou LUT (zangl. Look Up Table), která nese informaci o transformaci každého daného bodu. Bodové operace se používají při úpravě barev (změna barevné škály, pseudobarvení), dynamického rozsahu, jasu nebo kontrastu, ale lze je aplikovat také při zvýrazňování nebo segmentaci obrazu (např. prahování).<br />
<br />
===Lokální operace===<br />
U lokálních operací je každý bod výstupního obrazu ovlivněn pouze okolními body vstupního obrazu pokrytými vhodnou konvoluční maskou. Data se transformují takovým způsobem, aby byly v obraze zvýrazněny nebo potlačeny určité struktury - proces se často označuje jako filtrace. Filtrace se využívá zejména k vyhlazení obrazu, potlačení šumu, ostření obrazu, přípravě pro segmentaci (např. detekce hran) nebo pro morfologické operace s obrazem, rekonstrukci obrazu nebo detekci a klasifikaci objektů v obraze. Masky mohou mít různý tvar a velikost. Obvykle se používají čtvercové masky o velikosti od 3x3 po asi 9x9.<br />
<br />
===Globální operace===<br />
Slouží k úpravě obrazu jako celku. Každý bod výstupního obrazu je u globálních operací ovlivněn všemi body vstupního obrazu. Patří sem zejména restaurační mechanismy (odstranění zkreslení v obraze, rekonstrukce obrazu z projekcí, rekonstrukce hloubkového rozměru, potlačení šumu, aj.) nebo dvourozměrné transformace obrazu (např. Fourierova transformace, kosinová transformace, aj.). Globální úpravy lze použít také při kompresi obrazových dat, pro texturní analýzu nebo pro rozpoznávání objektů.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Transformace_a_zpracov%C3%A1n%C3%AD_obrazu&diff=246823Transformace a zpracování obrazu2014-01-02T12:28:16Z<p>Sedlarmartin: nový článek</p>
<hr />
<div>===Bodové operace===<br />
Bodové operace slouží k transformaci obrazu bod po bodu, přičemž každý bod výstupního obrazu je ovlivněn pouze jedním bodem vstupního obrazu. Požadovaná závislost je obvykle realizována modifikační tabulkou LUT (zangl. Look Up Table), která nese informaci o transformaci každého daného bodu. Bodové operace se používají při úpravě barev (změna barevné škály, pseudobarvení), dynamického rozsahu, jasu nebo kontrastu, ale lze je aplikovat také při zvýrazňování nebo segmentaci obrazu (např. prahování).<br />
<br />
===Lokální operace===<br />
U lokálních operací je každý bod výstupního obrazu ovlivněn pouze okolními body vstupního obrazu pokrytými vhodnou konvoluční maskou. Data se transformují takovým způsobem, aby byly v obraze zvýrazněny nebo potlačeny určité struktury - proces se často označuje jako filtrace. Filtrace se využívá zejména k vyhlazení obrazu, potlačení šumu, ostření obrazu, přípravě pro segmentaci (např. detekce hran) nebo pro morfologické operace s obrazem, rekonstrukci obrazu nebo detekci a klasifikaci objektů v obraze. Masky mohou mít různý tvar a velikost. Obvykle se používají čtvercové masky o velikosti od 3x3 po asi 9x9.<br />
<br />
===Globální operace===<br />
Slouží k úpravě obrazu jako celku. Každý bod výstupního obrazu je u globálních operací ovlivněn všemi body vstupního obrazu. Patří sem zejména restaurační mechanismy (odstranění zkreslení v obraze, rekonstrukce obrazu z projekcí, rekonstrukce hloubkového rozměru, potlačení šumu, aj.) nebo dvourozměrné transformace obrazu (např. Fourierova transformace, kosinová transformace, aj.). Globální úpravy lze použít také při kompresi obrazových dat, pro texturní analýzu nebo pro rozpoznávání objektů.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Detekce_obrazu&diff=246822Detekce obrazu2014-01-02T12:23:11Z<p>Sedlarmartin: nový článek</p>
<hr />
<div>Detekcí obrazu rozumíme záznam plošného nebo prostorového rozložení určitých fyzikálních parametrů zobrazované scény a převod této obrazové funkce na jinou formu signálu (např. na elektrický signál), která má výhodnější vlastnosti pro další zpracování, zobrazení a uchování. Záznam a transformaci obrazového signálu zajišťují detektory obrazu (snímače). Obvykle se jedná o dvourozměrné pole velkého počtu vhodných detekčních elementů (měničů), které kromě hodnot zobrazovaných parametrů scény poskytují také prostorovou informaci o přesném místě vzniku signálu. Každý detekční element snímače zaznamenává jeden obrazový bod (pixel) výsledného obrazu. U tomografických metod je výsledkem detekce tzv. voxel (z angl. Volumetric Pixel), objemový element obrazu. V medicíně existuje řada běžně zobrazovaných parametrů scény, které lze zaznamenat různými způsoby.<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! Metoda !! Fyzikální parametr !! Obrazový detektor<br />
|-<br />
| RTG a CT zobrazení || útlum RTG záření || flat panel, fotografický film, scintilační detektory<br />
|-<br />
| Ultrazvukové zobrazení || odrazivost, útlum || piezoelektrické krystaly<br />
|-<br />
| Magnetická rezonance || kvantové chování atomových jader || cívky<br />
|-<br />
| Nukleární medicína (PET, SPECT, gamagrafie) || aktivita radionuklidů || scintilační detektory, flat panel<br />
|-<br />
| Termografie || povrchová teplota (infračervené záření) || polovodičové detektory, tekuté krystaly<br />
|-<br />
| Elastografie || Youngův modul pružnosti || piezoelektrické krystaly, cívky<br />
|-<br />
| Elektrodiagnostické mapování || elektrické vlastnosti || pole elektrod<br />
|-<br />
| Magnetodiagnostické mapování || magnetické vlastnosti || pole cívek<br />
|-<br />
| Mikroskopie, endoskopie || útlum, odraz nebo rozptyl elektromagnetického záření (UV, IR, VIS, mikrovlny) || polovodičové detektory<br />
|-<br />
| Elektrická impedanční tomografie (EIT) || elektrická vodivost, permitivita || pole elektrod<br />
|}<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude></div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Dermatoskopie&diff=246821Dermatoskopie2014-01-02T11:51:00Z<p>Sedlarmartin: /* Použitá literatura */</p>
<hr />
<div>{{Pracuje se}}<br />
<br />
Cílem dermatoskopie je vyšetřrení povrchu kůže, a tak včasné odhalení počínajícího melanomu (nejzhoubnějšího kožního nádoru) ještě v době, kdy je snadno léčitelný. Dermatoskop je přenosná osvětlená 10 až 20x zvětšující lupa, která umožňuje rozpoznat jednotlivé strukturální rysy ve vyšetřovaných pigmentových projevech. Moderní digitální dermatoskopy používají polarizovaného světla a není tak nutné použití imerze jako v případě imerzních dermatoskopů. Základem pro stanovení správné dermatoskopické diagnózy je dokonalé zaškolení v této vyšetřovací metodě. Problémem zůstává vysoká subjektivita hodnocení dermatoskopického nálezu. Právě digitální dermatoskopie, která matematicky analyzuje dermatoskopické parametry pigmentových projevů, byla úspěšným krokem ke zmírnění subjektivity a zlepšení standardizace hodnocení dermatoskopických nálezů. Zvyšuje přesnost diagnostiky časných melanomů a umožňuje průběžné sledování pigmentových kožních lézí. Obrazy melanomů jsou digitálně uchovávany a sdíleny v databázích, kde je možné porovnávat a hodnotit případná rizika.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| název = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Dermatoskopie&diff=246820Dermatoskopie2014-01-02T11:50:19Z<p>Sedlarmartin: /* Použitá literatura */</p>
<hr />
<div>{{Pracuje se}}<br />
<br />
Cílem dermatoskopie je vyšetřrení povrchu kůže, a tak včasné odhalení počínajícího melanomu (nejzhoubnějšího kožního nádoru) ještě v době, kdy je snadno léčitelný. Dermatoskop je přenosná osvětlená 10 až 20x zvětšující lupa, která umožňuje rozpoznat jednotlivé strukturální rysy ve vyšetřovaných pigmentových projevech. Moderní digitální dermatoskopy používají polarizovaného světla a není tak nutné použití imerze jako v případě imerzních dermatoskopů. Základem pro stanovení správné dermatoskopické diagnózy je dokonalé zaškolení v této vyšetřovací metodě. Problémem zůstává vysoká subjektivita hodnocení dermatoskopického nálezu. Právě digitální dermatoskopie, která matematicky analyzuje dermatoskopické parametry pigmentových projevů, byla úspěšným krokem ke zmírnění subjektivity a zlepšení standardizace hodnocení dermatoskopických nálezů. Zvyšuje přesnost diagnostiky časných melanomů a umožňuje průběžné sledování pigmentových kožních lézí. Obrazy melanomů jsou digitálně uchovávany a sdíleny v databázích, kde je možné porovnávat a hodnotit případná rizika.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = akademická_práce<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| titul = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| ústav = Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně<br />
| url = http://www.med.muni.cz/biofyz/zobrazovacimetody/files/zobrazovaci_metody.pdf<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Dermatoskopie&diff=246817Dermatoskopie2014-01-02T11:44:07Z<p>Sedlarmartin: odkazy</p>
<hr />
<div>{{Pracuje se}}<br />
<br />
Cílem dermatoskopie je vyšetřrení povrchu kůže, a tak včasné odhalení počínajícího melanomu (nejzhoubnějšího kožního nádoru) ještě v době, kdy je snadno léčitelný. Dermatoskop je přenosná osvětlená 10 až 20x zvětšující lupa, která umožňuje rozpoznat jednotlivé strukturální rysy ve vyšetřovaných pigmentových projevech. Moderní digitální dermatoskopy používají polarizovaného světla a není tak nutné použití imerze jako v případě imerzních dermatoskopů. Základem pro stanovení správné dermatoskopické diagnózy je dokonalé zaškolení v této vyšetřovací metodě. Problémem zůstává vysoká subjektivita hodnocení dermatoskopického nálezu. Právě digitální dermatoskopie, která matematicky analyzuje dermatoskopické parametry pigmentových projevů, byla úspěšným krokem ke zmírnění subjektivity a zlepšení standardizace hodnocení dermatoskopických nálezů. Zvyšuje přesnost diagnostiky časných melanomů a umožňuje průběžné sledování pigmentových kožních lézí. Obrazy melanomů jsou digitálně uchovávany a sdíleny v databázích, kde je možné porovnávat a hodnotit případná rizika.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = kniha<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| titul = Zobrazovací metody využívající neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Dermatoskopie&diff=246816Dermatoskopie2014-01-02T11:43:30Z<p>Sedlarmartin: odkazy</p>
<hr />
<div>{{Pracuje se}}<br />
<br />
Cílem dermatoskopie je vyšetřrení povrchu kůže, a tak včasné odhalení počínajícího melanomu (nejzhoubnějšího kožního nádoru) ještě v době, kdy je snadno léčitelný. Dermatoskop je přenosná osvětlená 10 až 20x zvětšující lupa, která umožňuje rozpoznat jednotlivé strukturální rysy ve vyšetřovaných pigmentových projevech. Moderní digitální dermatoskopy používají polarizovaného světla a není tak nutné použití imerze jako v případě imerzních dermatoskopů. Základem pro stanovení správné dermatoskopické diagnózy je dokonalé zaškolení v této vyšetřovací metodě. Problémem zůstává vysoká subjektivita hodnocení dermatoskopického nálezu. Právě digitální dermatoskopie, která matematicky analyzuje dermatoskopické parametry pigmentových projevů, byla úspěšným krokem ke zmírnění subjektivity a zlepšení standardizace hodnocení dermatoskopických nálezů. Zvyšuje přesnost diagnostiky časných melanomů a umožňuje průběžné sledování pigmentových kožních lézí. Obrazy melanomů jsou digitálně uchovávany a sdíleny v databázích, kde je možné porovnávat a hodnotit případná rizika.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = kniha<br />
| příjmení1 = Sedlář<br />
| jméno1 = Martin<br />
| příjmení2 = Staffa<br />
| jméno2 = Erik<br />
| příjmení3 = Mornstein<br />
| jméno3 = Vojtěch<br />
| titul = Zobrazovací�� metody využí��vají�cí neionizující záření<br />
| místo = Brno<br />
| rok = 2013<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Dermatoskopie&diff=246815Dermatoskopie2014-01-02T11:40:55Z<p>Sedlarmartin: </p>
<hr />
<div>{{Pracuje se}}<br />
<br />
Cílem dermatoskopie je vyšetřrení povrchu kůže, a tak včasné odhalení počínajícího melanomu (nejzhoubnějšího kožního nádoru) ještě v době, kdy je snadno léčitelný. Dermatoskop je přenosná osvětlená 10 až 20x zvětšující lupa, která umožňuje rozpoznat jednotlivé strukturální rysy ve vyšetřovaných pigmentových projevech. Moderní digitální dermatoskopy používají polarizovaného světla a není tak nutné použití imerze jako v případě imerzních dermatoskopů. Základem pro stanovení správné dermatoskopické diagnózy je dokonalé zaškolení v této vyšetřovací metodě. Problémem zůstává vysoká subjektivita hodnocení dermatoskopického nálezu. Právě digitální dermatoskopie, která matematicky analyzuje dermatoskopické parametry pigmentových projevů, byla úspěšným krokem ke zmírnění subjektivity a zlepšení standardizace hodnocení dermatoskopických nálezů. Zvyšuje přesnost diagnostiky časných melanomů a umožňuje průběžné sledování pigmentových kožních lézí. Obrazy melanomů jsou digitálně uchovávany a sdíleny v databázích, kde je možné porovnávat a hodnotit případná rizika.<br />
<br />
==Odkazy==<br />
===Použitá literatura===<br />
*{{Citace<br />
| typ = kniha<br />
| příjmení1 = Gonzales<br />
| jméno1 = Rafael C.<br />
| příjmení2 = Woods<br />
| jméno2 = Richard E.<br />
| titul = Digital Image Processing<br />
| vydání = 3<br />
| místo = Upper Saddle River, New Jersey<br />
| vydavatel = Pearson Education Inc.<br />
| rok = 2008<br />
| isbn = 0-13-505267-X<br />
}}<br />
</noinclude><br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Biofyzika]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Dermatoskopie&diff=246814Dermatoskopie2014-01-02T11:36:39Z<p>Sedlarmartin: nový článek</p>
<hr />
<div>{{Pracuje se}}<br />
<br />
Cílem dermatoskopie je vyšetřrení povrchu kůže, a tak včasné odhalení počínajícího melanomu (nejzhoubnějšího kožního nádoru) ještě v době, kdy je snadno léčitelný. Dermatoskop je přenosná osvětlená 10 až 20x zvětšující lupa, která umožňuje rozpoznat jednotlivé strukturální rysy ve vyšetřovaných pigmentových projevech. Moderní digitální dermatoskopy používají polarizovaného světla a není tak nutné použití imerze jako v případě imerzních dermatoskopů. Základem pro stanovení správné dermatoskopické diagnózy je dokonalé zaškolení v této vyšetřovací metodě. Problémem zůstává vysoká subjektivita hodnocení dermatoskopického nálezu. Právě digitální dermatoskopie, která matematicky analyzuje dermatoskopické parametry pigmentových projevů, byla úspěšným krokem ke zmírnění subjektivity a zlepšení standardizace hodnocení dermatoskopických nálezů. Zvyšuje přesnost diagnostiky časných melanomů a umožňuje průběžné sledování pigmentových kožních lézí. Obrazy melanomů jsou digitálně uchovávany a sdíleny v databázích, kde je možné porovnávat a hodnotit případná rizika.</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elektroencefalografie&diff=155348Elektroencefalografie2011-10-28T18:09:41Z<p>Sedlarmartin: </p>
<hr />
<div>'''Elektroencefalografie (EEG)''' je diagnostická metoda používána k záznamu elektrické aktivity mozku. Elektroencefalogram je záznam časové změny polarizace [[neuron]]ů v mozku. EEG se řadí mezi neinvazivní metody. Změny v polarizaci neuronů jsou snímány povrchovými elektrodami. Snímané signály elektrické aktivity mozku lze využít také k ovládání různých přístrojů a zařízení (tzv. neurofeedback) - např. u postižených pacientů nebo v armádě.<br />
==Elektrokortikografie==<br />
Snímání signálu přímo z [[Mozková kůra|kůry mozkové]] se nazývá elektrokortikografie, používá se při neurochirurgických zákrocích. Elektrokortikografie je přesnější než elektroencefalografie, protože u EEG dochází k oslabení signálu při průchodu přes lebku, řádově v mikrovoltech. <br />
<br />
==Postup==<br />
[[Soubor:21 electrodes of International 10-20 system for EEG.svg |thumb | 200 px | rozmístění elektrod na povrchu hlavy, systém 10 - 20]]<br />
[[Soubor:Eeg alpha.svg| thumb | 200 px| vlny alfa]]<br />
[[Soubor:Eeg beta.svg| thumb | 200 px| vlny beta]]<br />
[[Soubor:Eeg theta.svg| thumb | 200 px| vlny théta]]<br />
[[Soubor:Eeg delta.svg| thumb | 200 px| vlny delta]]<br />
Elektrody se umisťují rovnoměrně na povrch lebky podle předepsaných schémat (např. systém 10-20). Elektrody jsou označeny písmeny (A=Ear lobe; C=Central; P=Parietal; F=Frontal; O=Occipital; T=Temporal) a čísly (lichá čísla pro elektrody umístěné nad levou mozkovou hemisférou, sudá čísla pro elektrody nad pravou hemisférou). Počet snímacích elektrod odpovídá množství záznamových kanálů a způsobu snímání. Využívá se zapojení v unipolárním i bipolárním režimu. U bipolárního zapojení se snímá rozdíl potenciálů mezi dvěma aktivními elektrodami, při unipolárním zapojení je snímané napětí detekováno mezi aktivní elektrodou a referenční elektrodou, příp. svorkou. U unipolárního se rozlišuje zapojení podle směru, zapojení předo-zadní a levo-pravé. Při zapojení může docházet i ke<br />
kombinaci směrů.</p><br />
<br />
Použít lze povrchové nebo podpovrchové elektrody. Povrchové elektrody slouží k neinvazivnímu snímání elektrické aktivity mozku z povrchu hlavy. Používají se buď jednotlivé elektrody nebo elektrodové čepice. Podpovrchové elektrody slouží k invazivnímu snímání při elektrokortikografii. Mohou být v podobě drátků, jehel nebo terčíků z vhodného materiálu (Pt, Ag-Cl, aj.). Využít lze i bavlněné knoty v roztoku soli. Vodivým prostředím v případě podpovrchových elektrod jsou tělní tekutiny, v případě povrchových elektrod se obvykle používají vodivé gely.<br />
<br />
Elektroencefalograf signály zesiluje a odfiltrová šum. Získané výsledky zaznamenává do grafu. Aktivita mozku se liší frekvencí a amplitudou vln. Běžně se dají rozlišit základní typy elektroencefalografické vlny:<br />
* '''vlny alfa''': f= 8-13 Hz, s amplitudou (A) do 50 &mu;V, rytmus charakteristický pro tělesný a duševní klid<br />
* '''vlny beta''': f= 15-20 Hz, A= 5-10 &mu;V, rytmus zdravého člověka v bdělém stavu<br />
* '''vlny théta''': f= 4-7 Hz, A= nad 50 &mu;V, rytmus u dětí, u dospělých je patologický<br />
* '''vlny delta''': f= 1-4 Hz, A= 100 &mu;V, rytmus vyskytující se v hlubokém [[Spánek|spánku]], v bdělém stavu je patologický<br />
<br />
==Evokované potenciály==<br />
Evokované potenciály jsou významné změny v EEG signálu vyvolané nějakým vnějším stimulem (světelným, zvukovým nebo somatosenzorickým). Současně se stimulem se musí do záznamu EEG vytvořit značka, která definuje čas vzniku stimulu pro pozdější vyhodnocení záznamu.</p><br />
<br />
Příklady:<br><br />
* VEP = Visual Evoked Potential<br />
* AEP = Auditory Evoked Potential<br />
* BERA = Brainstem Electrical Responsy Audiometry<br />
* CERA = Cortical Electrical Responsy Audiometry<br />
* SSEP = Somato-Sensory Evoked Potential<br />
<br />
==Použití==<br />
Nejčastěji v neurologii a psychiatrii. Monitorování a diagnostika chorob: [[epilepsie]], [[kóma]], [[Migréna|migrény]],<br />
[[CNS]] u dětí.<br />
<noinclude><br />
== Odkazy ==<br />
=== Související články ===<br />
* [[Použití elektřiny v diagnostice]]<br />
* [[Epilepsie]]<br />
* [[Migréna]]<br />
<references /><br />
=== Externí odkazy ===<br />
* [[wikipedia:cs:Elektroencefalografie|Elektroencefalografie (česká wikipedie)]]<br />
=== Použitá literatura ===<br />
* {{Citace| typ = kniha| příjmení1 = Hrazdira| jméno1 = Ivo |příjmení2 = Mornstein| jméno2=Vojtěch| titul = Lékařská biofyzika a přístrojová technika| místo = Brno| vydavatel = Neptun| rok = 2001| vydání= 1|isbn = 80-902896-1-4}}<br />
</noinclude><br />
<br />
[[Kategorie:Diagnostické přístroje]]<br />
[[Kategorie:Neurologie]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elektroencefalografie&diff=155299Elektroencefalografie2011-10-28T16:58:19Z<p>Sedlarmartin: evokované potenciály</p>
<hr />
<div>'''Elektroencefalografie (EEG)''' je diagnostická metoda používána k záznamu elektrické aktivity mozku. Elektroencefalogram je záznam časové změny polarizace [[neuron]]ů v mozku. EEG se řadí mezi neinvazivní metody. Změny v polarizaci neuronů jsou snímány povrchovými elektrodami. Snímané signály elektrické aktivity mozku lze využít také k ovládání různých přístrojů a zařízení (tzv. neurofeedback) - např. u postižených pacientů nebo v armádě.<br />
==Elektrokortikografie==<br />
Snímání signálu přímo z [[Mozková kůra|kůry mozkové]] se nazývá elektrokortikografie, používá se při neurochirurgických zákrocích. Elektrokortikografie je přesnější než elektroencefalografie, protože u EEG dochází k oslabení signálu při průchodu přes lebku, řádově v mikrovoltech. <br />
==Postup==<br />
[[Soubor:21 electrodes of International 10-20 system for EEG.svg |thumb | 200 px | rozmístění elektrod na povrchu hlavy, systém 10 - 20]]<br />
[[Soubor:Eeg alpha.svg| thumb | 200 px| vlny alfa]]<br />
[[Soubor:Eeg beta.svg| thumb | 200 px| vlny beta]]<br />
[[Soubor:Eeg theta.svg| thumb | 200 px| vlny théta]]<br />
[[Soubor:Eeg delta.svg| thumb | 200 px| vlny delta]]<br />
Elektrody se umisťují rovnoměrně na povrch lebky podle předepsaných schémat (např. systém 10-20). Elektrody jsou označeny písmeny (A=Ear lobe; C=Central; P=Parietal; F=Frontal; O=Occipital; T=Temporal) a čísly (lichá čísla pro elektrody umístěné nad levou mozkovou hemisférou, sudá čísla pro elektrody nad pravou hemisférou). Počet snímacích elektrod odpovídá množství záznamových kanálů a způsobu snímání. Využívá se zapojení v unipolárním i bipolárním režimu. U bipolárního zapojení se snímá rozdíl potenciálů mezi dvěma aktivními elektrodami, při unipolárním zapojení je snímané napětí detekováno mezi aktivní elektrodou a referenční elektrodou, příp. svorkou. U unipolárního se rozlišuje zapojení podle směru, zapojení předo-zadní a levo-pravé. Při zapojení může docházet i ke<br />
kombinaci směrů.<br />
<br />
Elektroencefalograf signály zesiluje a odfiltrová šum. Získané výsledky zaznamenává do grafu. Aktivita mozku se liší frekvencí a amplitudou vln. Běžně se dají rozlišit základní typy elektroencefalografické vlny:<br />
* '''vlny alfa''': f= 8-13 Hz, s amplitudou (A) do 50 &mu;V, rytmus charakteristický pro tělesný a duševní klid<br />
* '''vlny beta''': f= 15-20 Hz, A= 5-10 &mu;V, rytmus zdravého člověka v bdělém stavu<br />
* '''vlny théta''': f= 4-7 Hz, A= nad 50 &mu;V, rytmus u dětí, u dospělých je patologický<br />
* '''vlny delta''': f= 1-4 Hz, A= 100 &mu;V, rytmus vyskytující se v hlubokém [[Spánek|spánku]], v bdělém stavu je patologický<br />
<br />
==Evokované potenciály==<br />
Evokované potenciály jsou významné změny v EEG signálu vyvolané nějakým vnějším stimulem (světelným, zvukovým nebo somatosenzorickým). Současně se stimulem se musí do záznamu EEG vytvořit značka, která definuje čas vzniku stimulu pro pozdější vyhodnocení záznamu.<br />
<br />
* VEP = Visual Evoked Potential<br />
* AEP = Auditory Evoked Potential<br />
* BERA = Brainstem Electrical Responsy Audiometry<br />
* CERA = Cortical Electrical Responsy Audiometry<br />
* SSEP = Somato-Sensory Evoked Potential<br />
<br />
==Použití==<br />
Nejčastěji v neurologii a psychiatrii. Monitorování a diagnostika chorob: [[epilepsie]], [[kóma]], [[Migréna|migrény]],<br />
[[CNS]] u dětí.<br />
<noinclude><br />
== Odkazy ==<br />
=== Související články ===<br />
* [[Použití elektřiny v diagnostice]]<br />
* [[Epilepsie]]<br />
* [[Migréna]]<br />
<references /><br />
=== Externí odkazy ===<br />
* [[wikipedia:cs:Elektroencefalografie|Elektroencefalografie (česká wikipedie)]]<br />
=== Použitá literatura ===<br />
* {{Citace| typ = kniha| příjmení1 = Hrazdira| jméno1 = Ivo |příjmení2 = Mornstein| jméno2=Vojtěch| titul = Lékařská biofyzika a přístrojová technika| místo = Brno| vydavatel = Neptun| rok = 2001| vydání= 1|isbn = 80-902896-1-4}}<br />
</noinclude><br />
<br />
[[Kategorie:Diagnostické přístroje]]<br />
[[Kategorie:Neurologie]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Elektroencefalografie&diff=155295Elektroencefalografie2011-10-28T16:49:38Z<p>Sedlarmartin: doplnění</p>
<hr />
<div>'''Elektroencefalografie (EEG)''' je diagnostická metoda používána k záznamu elektrické aktivity mozku. Elektroencefalogram je záznam časové změny polarizace [[neuron]]ů v mozku. EEG se řadí mezi neinvazivní metody. Změny v polarizaci neuronů jsou snímány povrchovými elektrodami. Snímané signály elektrické aktivity mozku lze využít také k ovládání různých přístrojů a zařízení (tzv. neurofeedback) - např. u postižených pacientů nebo v armádě.<br />
==Elektrokortikografie==<br />
Snímání signálu přímo z [[Mozková kůra|kůry mozkové]] se nazývá elektrokortikografie, používá se při neurochirurgických zákrocích. Elektrokortikografie je přesnější než elektroencefalografie, protože u EEG dochází k oslabení signálu při průchodu přes lebku, řádově v mikrovoltech. <br />
==Postup==<br />
[[Soubor:21 electrodes of International 10-20 system for EEG.svg |thumb | 200 px | rozmístění elektrod na povrchu hlavy, systém 10 - 20]]<br />
[[Soubor:Eeg alpha.svg| thumb | 200 px| vlny alfa]]<br />
[[Soubor:Eeg beta.svg| thumb | 200 px| vlny beta]]<br />
[[Soubor:Eeg theta.svg| thumb | 200 px| vlny théta]]<br />
[[Soubor:Eeg delta.svg| thumb | 200 px| vlny delta]]<br />
Elektrody se umisťují rovnoměrně na povrch lebky podle předepsaných schémat (např. systém 10-20). Elektrody jsou označeny písmeny (A=Ear lobe; C=Central; P=Parietal; F=Frontal; O=Occipital; T=Temporal) a čísly (lichá čísla pro elektrody umístěné nad levou mozkovou hemisférou, sudá čísla pro elektrody nad pravou hemisférou). Počet snímacích elektrod odpovídá množství záznamových kanálů a způsobu snímání. Využívá se zapojení v unipolárním i bipolárním režimu. U bipolárního zapojení se snímá rozdíl potenciálů mezi dvěma aktivními elektrodami, při unipolárním zapojení je snímané napětí detekováno mezi aktivní elektrodou a referenční elektrodou, příp. svorkou. U unipolárního se rozlišuje zapojení podle směru, zapojení předo-zadní a levo-pravé. Při zapojení může docházet i ke<br />
kombinaci směrů.<br />
<br />
Elektroencefalograf signály zesiluje a odfiltrová šum. Získané výsledky zaznamenává do grafu. Aktivita mozku se liší frekvencí a amplitudou vln. Běžně se dají rozlišit základní typy elektroencefalografické vlny:<br />
* '''vlny alfa''': f= 8-13 Hz, s amplitudou (A) do 50 &mu;V, rytmus charakteristický pro tělesný a duševní klid<br />
* '''vlny beta''': f= 15-20 Hz, A= 5-10 &mu;V, rytmus zdravého člověka v bdělém stavu<br />
* '''vlny théta''': f= 4-7 Hz, A= nad 50 &mu;V, rytmus u dětí, u dospělých je patologický<br />
* '''vlny delta''': f= 1-4 Hz, A= 100 &mu;V, rytmus vyskytující se v hlubokém [[Spánek|spánku]], v bdělém stavu je patologický<br />
<br />
==Použití==<br />
Nejčastěji v neurologii a psychiatrii. Monitorování a diagnostika chorob: [[epilepsie]], [[kóma]], [[Migréna|migrény]],<br />
[[CNS]] u dětí.<br />
<noinclude><br />
== Odkazy ==<br />
=== Související články ===<br />
* [[Použití elektřiny v diagnostice]]<br />
* [[Epilepsie]]<br />
* [[Migréna]]<br />
<references /><br />
=== Externí odkazy ===<br />
* [[wikipedia:cs:Elektroencefalografie|Elektroencefalografie (česká wikipedie)]]<br />
=== Použitá literatura ===<br />
* {{Citace| typ = kniha| příjmení1 = Hrazdira| jméno1 = Ivo |příjmení2 = Mornstein| jméno2=Vojtěch| titul = Lékařská biofyzika a přístrojová technika| místo = Brno| vydavatel = Neptun| rok = 2001| vydání= 1|isbn = 80-902896-1-4}}<br />
</noinclude><br />
<br />
[[Kategorie:Diagnostické přístroje]]<br />
[[Kategorie:Neurologie]]</div>Sedlarmartinhttps://www.wikiskripta.eu/index.php?title=U%C5%BEivatel:Sedlarmartin&diff=155254Uživatel:Sedlarmartin2011-10-28T13:59:06Z<p>Sedlarmartin: </p>
<hr />
<div>{{Nálepka|LFMU}}{{Nálepka|učitel|obor=Biofyzika}}<br />
<br />
;Ing. Mgr. Martin Sedlář<br />
:Biofyzikální ústav LF MU v Brně<br />
Postgraduální studium oboru Lékařská biofyzika<br />
<br />
<b>Vzdělání</b>:<br><br />
<b>2011</b>: Biomedicínské a ekologické inženýrství; FEKT VUT Brno.<br><br />
<b>2010</b>: Aplikovaná biofyzika; PřF MU Brno.</p><br />
<br />
<b>Kontakt</b>:<br><br />
<b>Email</b>: sedlar.m@mail.muni.cz<br><br />
<b>ICQ</b>: 251-853-044<br><br />
:[http://www.muni.cz/med/people/175660 Kontakt]</div>Sedlarmartin