Original title: Modelová studie účinků ultrazvuku na vývoj plodu
Translated title: Model Study of Ultrasound Effects on Fetal Development
Authors: Jaroš, Josef ; Halámek, Josef (referee) ; Hrazdíra,, Ivo (referee) ; Rozman, Jiří (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2009
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Výrazný rozvoj ultrazvukové techniky je úzce svázán se zvyšováním výstupního výkonu ultrazvukových sond. Účinky ultrazvukového vlnění mohou za určitých podmínek nepříznivě ovlivnit vývoj plodu. Současné studie, které se zabývají modelováním účinků na biologickou tkáň jsou založeny na simulaci pole elementárních měničů. Hodnocené tepelné účinky jsou obvykle určovány jednorozměrně v ose měniče. Vytvořením flexibilního modelu diagnostických systémů je možné simulovat vyzařování různých typů sond a modelovat oteplení tkání v závislosti na typu apertury a buzení. Podle náhradních elektromechanických modelů byla určena impulsní odezva piezoelektrických měničů. Ta je využita pro simulaci třírozměrného rozložení akustického tlaku a intenzity ultrazvuku. Jsou modelovány možnosti fázování a dynamické fokusace svazku na základě optimalizace řady měničů. Pro určení tepelných účinků je simulován vrstvený 3D model mateřské tkáně a plodu. Uvažovány jsou hraniční případy ozvučení v lékařské prenatální ultrasonografii a výsledky byly srovnány s měřením akustických polí několika diagnostických sond. Měření oteplení bylo provedeno ve tkáňovém fantomu. Výsledky práce poukazují na možná ohrožení plodu během vyšetření současnými diagnostickými sondami a na jejich základě jsou odvozena praktická doporučení. The progress in ultrasound techniques goes hand in hand with increasing of diagnostic machine acoustic outputs. Ultrasound biological effects can adversely influence the development of human fetus. Recent studies of thermal effect on biological tissues are usually based on simulation of simple ultrasound transducers. The aim of this work is to build a flexible model of diagnostic system to simulate temperature increase during fetal development. Different types of ultrasound probes were used for generation of acoustic field with simulated piezoelectric element properties. Optimized linear and phased arrays were modeled with dynamic beam steering and focus. Computer simulations were concentrated on extreme conditions in obstetric ultrasonography and 3D tissue model was compared with real ultrasound probes measurements. To detect temperature increase, the bone tissue phantom was used. Results point out potential risks for fetus with diagnostic ultrasound probes. Based on the results of this work, practical recommendations increasing safety of obstetric examinations were drawn.
Keywords: 3D simulation of temperature rise; acoustic pressure; diagnostic ultrasound; human embryonic stem cells; intensity; ultrasound measuring system; 3D simulace oteplení; akustický tlak; intenzita; lidské embryonální kmenové buňky; piezoelektrické měniče; ultrazvuková diagnostika; ultrazvukový měřící systém

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/4392

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-233497


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses