Medical uses of ultrasound

1. Medical uses of ultrasound ترجمه ی اختصاصی دانشجویان دکترای حرفه ای دامپزشکی دانشگاه آزاد – واحد شوشتر استفاده های درمانی از امواج فراصوت

2. Bats! خفاش ها

3. Bats navigate using ultrasound خفاش ها به وسیله ی امواج فراصوت مسیر خود را میابند

4. Bats:Navigating with ultrasound خفاش ها : مسیر یابی با فراصوت خفاش ها صداهای بلندی از خود در می آورند که برای انسان ها آنقدر زیاد است که قابل شنیدن نیستند که اینها فراصوت هستند • Bats make high-pitched chirps which are too high for humans to hear. This is called ultrasound • Like normal sound, ultrasound echoes off objects • The bat hears the echoes and works out what caused them مانند صدا های معمولی ، فراصوت نیز با برخورد به اشیاء انعکاس میابد خفاش انعکاس را میشنود و بررسی میکند که چه چیزی باعث ایجاد آن شده است • Dolphins also navigate with ultrasound • Submarines use a similar method called sonar دلفین ها نیز با فراصوت راه یابی میکنند زیردریایی ها نیز از یک متد مشابه به نام سونار استفاده میکنند . • We can also use ultrasound to look inside the body… ما نیز میتوانیم از فراصوت برای دیدن درون بدن استفاده کنیم

5. Bats:Navigating with ultrasound خفاش ها : مسیر یابی با فراصوت اگر خفاش یک انعکاس را 0.01 ثانیه پس از فرستادن موج (صدا) بشنود ، با آن شیء چقدر فاصله دارد ؟ راهنمایی 1 : سرعت صوت در هوا 330 متر بر ثانیه است راهنمایی 2 : سرعت صوت برابر است با مسافتی که رفته تقسیم بر زمان • If a bat hears an echo 0.01 second after it makes a chirp, how far away is the object? • Clue 1: the speed of sound in air is 330 ms-1 • Clue 2: The speed of sound equals the distance travelled divided by the time taken • Answer: distance = speed x time • Put the numbers in: distance = 330 x 0.01 = 3.3 m • But this is the distance from the bat to the object and back again, so the distance to the object is 1.65m. پاسخ : فاصله = سرعت × زمان عدد ها را جایگذاری کنید : فاصله = 330 × 0.01 = 3.3 متر اما این فاصله ایست که موج از خفاش خارج شده و به جسم برخورد کرده و برگشته ، پس فاصله ی خفاش تا جسم برابر نصف فاصله ی بدست آمده 1.65 متر است .

6. Ultrasound imaging تصویر برداری با فراصوت

7. Ultrasound imaging:What does it look like? تصویر برداری با فراصوت : چگونه دیده میشود ؟

8. Ultrasound imaging:How does it work? تصویر برداری با فراصوت : چگونه کار میکند ؟ • An ultrasound element acts like a bat. • Emit ultrasound and detect echoes • Map out boundary of object یک عنصر فراصوت مانند یک خفاش عمل میکند فراصوت خارج میکند و انعکاس را تشخیص میدهد مرز اشیاء را به تصویر میکشد

9. Ultrasound imaging:How does it work? تصویر برداری با فراصوت : چگونه کار میکند ؟ • Now put many elements together to make a probe and create an image حال تعداد زیادی عنصر را کنار یکدیگر قرار می دهیم تا یک کاوشگر (دستگاه) بسازیم و عکس را تهیه کنیم .

10. Ultrasound imaging:development of a pregnancy تصویر برداری با فراصوت : تکامل و ظهور یک بارداری 24 weeks هشتمین هفته ی بارداری (در یک بارداری 40 هفته ای) هجدهمین هفته

11. Ultrasound imaging:foetus feet تصویر برداری با فراصوت : پای جنین We can process the image in a computer to find the outline of the foot. This is called surface rendering. Here, the foot has been surface rendered میتوانیم عکس را در یک رایانه پردازش کنیم تا طرح کلی پا را بیابیم . به این کار تحلیل سطح گفته میشود . در این تصویر پا تحلیل سطح شده است . This is a 2D ultrasound scan through the foot of a foetus. You can see some of the bones of the foot. این یک تصویر 2 بعدی فراصوتی از درون پای یک جنین است . میتوانید برخی از استخوان های پا را مشاهده کنید .

12. Ultrasound imaging:more surface rendering تصویر برداری با فراصوت : نمونه های تحلیل سطح

13. atrium heart valves ventricle Ultrasound imaging:imaging the heart تصویر برداری با فراصوت : تصویر برداری از قلب قسمتی از دهلیز که خون سیاهرگی به آن میریزد دریچه های قلب بطن

14. Ultrasound imaging:kissing! تصویر برداری با فراصوت : بوسیدن!

15. Ultrasound imaging:kissing – an inside view! تصویر برداری با فراصوت : بوسیدن – نمای داخلی!

16. Doppler ultrasound فراصوت دوپلر

17. Doppler effect:change in wavelength with speed فراصوت نیز مانند صوت معمولی یک موج است. اگر یک منبع صوت به سمت شنونده حرکت کند ، موج ها شروع به ترکیب بای یک دیگر میکنند . طول موج ها کوتاه تر شده و بنابر این فرکانس افزایش می یابد – دانگ صدا بیشتر میشود . ما ازین اصل استفاده میکنیم تا به چگونگی حرکت سریع سلول های خونی پی ببریم . فراصوت از سلول های خونی انعکاس می یابد و باعث تغییر داپلر میشود . • Ultrasound, like normal sound, is a wave. • If a source of sound moves towards the listener, the waves begin to catch up with each other. The wavelength gets shorter and so the frequency gets higher – the sound has a higher pitch. • We use this principle to work out how fast blood cells move. Ultrasound reflects off the blood cells and causes a Doppler shift اثر داپلر : تغییر در طول موج با سرعت

18. The ultrasound probe emits an ultrasound wave • A stationary blood cell reflects the incoming wave with the same wavelength: there is no Doppler shift دستگاه موج فراصوت خارج میکند . یک سلول خونی ساکن موج ورودی را با طول موج مشابه انعکاس میدهد: هیچ تغییر داپلری ایجاد نمیشود .

19. The ultrasound probe emits an ultrasound wave • A blood cell moving away from the probe reflects the incoming wave with a longer wavelength • In reality, there is actually two Doppler shifts. The first one occurs between the probe and the moving blood cell (not shown here) and the second one occurs as the red blood cell reflects the ultrasound. دستگاه موج فراصوت ساطع میکند. یک سلول خونی که در حال دور شدن از دستگاه است موج دریافتی را با طول موج بلندتر انعکاس میدهد . در واقع ، در اینجا دو تغییر داپلر اتفاق می افتد . اولی بین دستگاه و سلول متحرک اتفاق می افتد ( که در اینجا نشان داده نشده است) و دومی هنگامی که سلول خونی قرمز فراصوت را انعکاس میدهد اتفاق می افتد .

20. Now, the blood cell moves towards the probe. It reflects the incoming wave with a shorter wavelength حال ، سلول خونی به سمت دستگاه حرکت میکند . این باعث میشود که موج دریافتی با طول موج کمتری انعکاس پیدا کند.

21. Doppler effect:blood flow in artery اثر داپلر : جریان خون در عروق

22. Doppler imaging:combine imaging and Doppler • Use BOTH normal ultrasound imaging and Doppler imaging • Used to image blood flow عکس برداری داپلر : ترکیب عکس برداری و داپلر از هر دو روش عکس برداری معمولی فراصوت و داپلر استفاده میشود . برای تهیه عکس از جریان خون مورد استفاده قرار میگیرد .

23. Ultrasound imaging:carotid artery عکسبرداری فراصوت : جریان شاهرگی در عکسبرداری داپلر به عروق توجه میشود. عکس و طرح جریان خونی گرفته میشود . این یک جریان سالم است . این جریان صاف و روان و در یک جهت مانند آب در یک رود آرام و بزرگ میباشد. • Doppler imaging looks at artery • Get image and trace of blood flow • This is a healthy artery. The flow is smooth and all in the same direction, like water in a large, slow river

24. Ultrasound imaging:carotid artery عکسبرداری فراصوت : جریان شاهرگی • This is also a carotid artery. • The flow is not all in the same direction. It is turbulent, like rapids in a river. • This is usually due to a build-up of fatty deposits in the artery این نیز یک جریان شاهرگی است. جریان به طور کامل در یک جهت نیست . جریانی آشفته مانند تندرو ها در رود است . این معمولا به خاطر اندوخته ی بیش از حد چربی در جریان خون ایجاد میشود .

25. Ultrasound imaging:4D Doppler ultrasound عکسبرداری فراصوت : عکسبرداری فراصوت داپلر 4بعدی Ventricles Atria بطن ها دهلیزها This is a complicated image of the heart of a foetus. It shows the blood moving between the ventricles and the arteries. این یک عکس پیچیده از قلب یک جنین است . در این عکس خون در حال حرکت بین بطن ها و دهلیز ها نمایش داده شده است

26. Ultrasound safety ایمنی در برابر فراصوت

27. Ultrasound:safety فراصوت : ایمنی • Ultrasound is energy and is absorbed by tissue, causing heating • Question: 2D ultrasound has been used to image the foetus for about 50 years. It is thought to be completely safe and does not cause significant heating • 4D ultrasound is new, requires more energy and therefore generates more heating. We think it is safe. • Should we use it to diagnose foetal illness? • Should we use it to make videos of healthy babies for parents? فراصوت انرژی است و به وسیله ی بافت ها جذب شده و ایجاد گرما میکند . سوال: عکسبرداری 2بعدی فراصوت حدود 50 سال است که برای تهیه ی عکس از جنین استفاده میشود . به نظر میرسد که کاملا بی خطر بوده و باعث ایجاد گرمای قابل توجهی نمیشود . عکسبرداری 4بعدی فراصوت جدید بوده و نیازمند انرژی بیشتری است و در نتیجه ایحاد گرمای بیشتری میکند . ما فکر میکنیم که ایمن است . آیا ما باید برای تشخیص بیماری های جنین از آن استفاده کنیم ؟ آیا ما باید برای تهیه ی فیلم از بچه های سالم برای والدینشان از آن استفاده کنیم ؟

28. Summary: خلاصه ما میتوانیم به وسیله ی ذخیره ی انعکاس های فراصوت عکس هایی از بدن تهیه کنیم . فراصوت برای عکس برداری از بافت های نرم خوب است . اثر داپلر میتواند برای تشخیص جریان خون مورد استفاده قرار گیرد . • We can get images of the body by recording echoes of ultrasound • Ultrasound is good at imaging soft tissues • The Doppler effect can be used to detect blood flow

29. Bye! خداحافظ !

31. Acknowledgements: • Thanks to GE Healthcare, Prof Jem Hebden and Prof Alf Linney for providing images. • This lesson was developed by Adam Gibson, Jeff Jones, David Sang, Angela Newing, Nicola Hannam and Emily Cook • We have attempted to obtain permission and acknowledge the contributor of every image. If we have inadvertently used images in error, please contact us.