Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе icon

Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе




Скачати 121.12 Kb.
НазваМетодические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе
Дата17.06.2013
Розмір121.12 Kb.
ТипМетодические указания


МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ

ВИННИЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени Н.И. ПИРОГОВА


Утверждено на методическом совещании

кафедры медицинской и биологической физики


Заведующий кафедры проф. Хаимзон И.И.


_____ _____________ 20____р.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ



Учебная дисциплина

медицинская и биологическая физика

Модуль № 2

Основы биофизики

^ Содержательный Модуль № 2

Основы биомеханики, биоакустики, биореологии и гемодинамики

Тема занятия № 3.2

Изучение аппарата для ультразвуковой эхографии органов и тканей. ^ Лабораторная работа № 5.

Курс

1

Факультет

Медицинский №1 и №2, стоматологический

Специальность

7.12010001 — лечебное дело

7.12010002 - педиатрия

7.12010005 - стоматология

7.10210004 - медицинская психология



Винница, ВНМУ – 2011

  1. Тема № 3.2.


Изучение аппарата для ультразвуковой эхографии органов и тканей. Лабораторная работа № 5.

Актуальность темы.

На методе ультразвуковой эхолокации, который изучался в предыдущей теме, основан метод ультразвуковой эхотомографии (эхотомоскопии), который применяют в современных исследованиях. Применение к методу ультразвуковой эхолокации принципов послойного сканирования, многоэлементных излучателей и достижений современной электроники привело к созданию нового, высокоинформативного метода, который называют метод ультразвуковой эхотомографии. С помощью этого метода возможно получить достоверную информацию о положении, форме и размерах внутренних органов, наблюдать их работу в динамике. Исследование удобно, общедоступно и не требует сложной подготовки. Ультразвук практически безвреден и безопасен для врача и пациента любого возраста, а исследование безболезненно и не связано с неприятными ощущениями. Расходы времени на проведение исследования небольшие, оно проводится в режиме реального времени. Это обстоятельство дает сразу несколько преимуществ. Во-первых, не нужно времени на обработку материала, проявление и печать каких-либо снимков и т.п., результат исследования становится очевидным в конце исследования. Во-вторых, исследователь видит свою "картинку" в реальном времени и должен возможность управлять изображением, добиваясь лучшего результата.

Кроме диагностики, ультразвук очень широко используется в других сферах медицины: терапия, хирургия, нейрохирургия, педиатрия, фармация, стоматология, онкология и т.д. В связи с этим существует острая потребность в полноценной подготовке медицинского персонала по теме «ультразвук». Это позволит максимально эффективно использовать современные медицинские знания и аппаратуру и как можно лучше помогать людям.


  1. Учебные цели.

Знать:

  • физические характеристики ультразвука и особенности его распространения;

  • способы получения ультразвука;

  • законы отражения и поглощения ультразвука;

  • физические основы УЗ-методов диагностики;

  • строение одноэлементных и многоэлементных излучателей;

  • суть и информативность А (1D)-, В (2D)-, М-, 3D-, 4D- режимов работы ультразвуковых диагностических приборов;

  • общие сведения о методике ультразвукового исследования печени, сердца;

  • суть эффекта Допплера;

  • три типа медицинских доплеровских прибора, их назначение, преимущества и недостатки, сферы использования в медицине.

Уметь:

  • получать качественное изображение отражающих структур печени и сердца пациента;

  • определять линейные и объемные размеры отражающих структур печени и сердца пациента;

  • получать четкий звук допплеровских сигналов.




  1. Междисциплинарная интеграция

(базовые или исходные знания, умения, навыки, необходимые для изучения темы).

Названия предыдущих дисциплин, изучение которых способствовало приобретению базовых знаний, умений, навыков

Полученные базовые знания, умения, навыки

Физика

Тема «Механические колебания и волны»:

  • уметь распознавать проявления волновых явлений в природе;

  • описывать практическое применение ультразвуковых волн в технике;

  • сравнивать особенности волн разных диапазонов;

  • применять формулы для определения физических величин и их единиц.

Биофизика

Тема: «Изучение метода импульсной ультразвуковой эхолокации»

  • Знать свойства ультразвука и его физические характеристики;

  • способы получения ультразвука;

  • законы отражения, преломления и поглощения ультразвука;

  • физические основы УЗ-методов диагностики;




  1. Обеспечение исходного уровня.






З/П

Вопрос

Ответы

1.

Что такое ультразвук?

Ультразвук – это механические волны частотой от 20кГц до 109 Гц.

2.

В чем суть магнитострикционного способа получения ультразвука?

Суть магнитострикционного способа получения ультразвука заключается в изменении объема и формы ферромагнетика в переменном магнитном поле.

3.

В чем суть пьезоэлектрического способа получения ультразвука?

Суть пьезоэлектрического способа получения ультразвука заключается в изменении объема и формы пьезокристалла в переменном электрическом поле.

4.

Какие явления происходят с ультразвуком на границе деления двух сред?

На границе деления двух сред ультразвук частично отражается и частично преломляется (проходит во вторую среду).

5.

От чего зависит, какое количество ультразвука отразится, а какое преломится в другую среду?

Это зависит от 2 факторов. Первый – от частоты самой волны: чем большая частота, тем больше ультразвука отразится. Второй – от соотношения акустических сопротивлений (Z=  ) двух сред, которые граничат между собой. То есть, чем большая разница между акустическими сопротивлениями, тем более сильное отражение (и не имеет значение направление движения волны: из меньшего в большее, или из большего в меньшее).

6.

В чем суть А-режима работы УЗ аппарата?

Суть А-режима работы УЗ аппарата в том, что отраженные сигналы воспроизводятся на экране в виде пиков: высота пиков соответствует интенсивности отбитого ультразвука, а расстояние между пиками отвечает расстоянию между отбивающими структурами.

7.

Что такое эффект Допплера?

Эффект Допплера – это явление, которое состоит в изменении частоты волны, которую принимает приемник (относительно той, которую вырабатывает источник), вследствие относительного движения источника и приемника.




  1. Самостоятельная работа студентов.

    1. Перечень основных терминов, параметров, характеристик (по теме), которые должен усвоить студент при подготовке к занятию:

  • Прямой пьезоэффект заключается в том, что под действием механической деформации на гранях пьезокристалла возникают заряды противоположных знаков (разница потенциалов).

  • ^ Обратный пьезоэффект заключается в том, что под действием электрического поля (то есть зарядов противоположных знаков (разницы потенциалов)) пьезокристалл деформируется. Причем, если поменять местами знаки зарядов, то деформация изменит свое направление: из деформации растяжения образуется деформация сжатия!

  • ^ Разрешающая способность эхотомографа (УЗ-сканера) – это способность сканера показывать два отдельные эхосигналы от двух отражающих структур.

  • Предел разрешения эхотомографа – это минимальное расстояние между двумя отражающими структурами, от которых возможно зарегистрировать два отдельные эхосигналы.

  • Максимальная глубина зондирования – это наибольшее расстояние к отбивающей поверхности, сигнал от которой еще может быть зарегистрирован.

  • Мертвая зона – это область (расстояние) вблизи датчика, в пределах которой невозможно зарегистрировать отраженные сигналы.

  • ^ Эффект Допплера – это явление, которое состоит в изменении частоты волны, которую принимает приемник (относительно той, которую вырабатывает источник), вследствие относительного движения источника и приемника.




    1. Теоретические вопросы к занятию:

  1. Ультразвук (УЗ), его физические характеристики. Способы получения УЗ (магнитострикционный, пьезоэлектрический).

  2. Прохождение УЗ волн через границу раздела двух сред. Акустическое сопротивление среды. Особенности распространения УЗ: лучевой характер распространения, отражения и преломления на границе деления двух сред, поглощение, фокусировка, возможность достижения большого значения интенсивности.

  3. Строение обычного одноэлементного и многоэлементного излучателей ультразвука. Линейный и секторный методы сканирования. Принцип работы линейного излучателя.

  4. Основной принцип работы УЗ диагностических приборов. А(1D)-, В(2D)-, М-режимы работы ультразвуковых диагностических приборов. 3D, 4D изображения.

  5. Получение двухмерных эхотомограмм и их информативность.

  6. Эффект Допплера (суть явления, формула расчета частоты). Допплеровский сдвиг частоты и его использование в медицине.

  7. Три типа медицинских допплеровских приборов, их назначение, преимущества и недостатки.




    1. Практическая работа, которая выполняются перед занятием (дома):

а) Выучить ответы на вопросы № 1 - 7.

б) Написать в тетрадь протокол лабораторной работы № 5 (требования к протоколу см. в Дяков В.А. и соавторы. Пособие по биологической и медицинской физике. Винница: типография ВНМУ, 2005, стр.7-8, 67-81).

в) Решить задачи № 1 – 4.

Задача № 1.

УЗ волна проходит границу раздела 2-х сред, причем z1 z2. Интенсивность ультразвука, падающего на границу раздела двух сред, составляет 0,3 Вт/м2. Интенсивность отраженного луча - 0,22 Вт/м2, преломленного - 0,08 Вт/м2. Определить коэффициенты отражения и преломления. Нарисуйте рисунок, на котором правильно (в соответствующем масштабе) изобразите перераспределение интенсивностей падающего, отраженного и преломленного лучей.


Задача № 2.

УЗ волна проходит границу раздела 2-х сред, причем z1 z2. Интенсивность ультразвука, падает на границу раздела двух сред, составляет 0,5 Вт/м2. Интенсивность отраженного луча - 0,02 Вт/м2, преломленного - 0,48 Вт/м2. Определить коэффициенты отражения и преломления. Нарисуйте рисунок, на котором правильно (в соответствующем масштабе) изобразите перераспределение интенсивностей падающего, отраженного и преломленного лучей.


Задача № 3.

Источник, генерируя УЗ с частотой νист, приближается к неподвижному приемнику УЗ. Как изменится частота ультразвуковой волны νпр, которую принимает приемник? Ответ обосновать.


Задача № 4.

Приемник УЗ удаляется от неподвижного источника УЗ, который генерирует УЗ с частотой νист. Как изменится частота ультразвуковой волны νпр, которую принимает приемник? Ответ обосновать.


^ 5.4. Задание для самоконтроля

Выберите верный ответ (верные ответы):




з/п

Задание для самоконтроля

Варианты ответов

1.

В чем заключается суть прямого пьезоэффекта?

1. Суть прямого пьезоэффекта заключается в том, что под действием механической деформации на гранях пьезокристалла возникают заряды противоположных знаков – электрическое поле (разница потенциалов).

2. Суть прямого пьезоэффекта заключается в том, что под действием электрического поля зарядов противоположных знаков (разницы потенциалов) пьезокристалл деформируется.

3. Суть прямого пьезоэффекта заключается в том, что эхотомоскоп способен показывать два отдельные эхосигналы от двух отражающих структур.

2.

Что такое предел разрешения?

  1. Предел разрешения - это расстояние, на которое распространяется волна скоростью  за один период T.

  2. Предел разрешения - это способность эхолокатора показывать два отдельные эхосигналы от двух отражающих структур;

  3. Предел разрешения - это минимальное расстояние между двумя отражающих структурами, от которых возможно зарегистрировать два отдельные эхосигналы.

3.

В чем суть В-режима работы УЗ-аппарата?

1. Суть В-режима работы УЗ-аппарата в том, что отраженные сигналы воспроизводятся на экране в виде пиков: высота пиков отвечает интенсивности отраженного ультразвука, а расстояние между пиками отвечает расстоянию между отражающими структурами.

2. Суть В-режима работы УЗ-аппарата в том, что отраженные сигналы воспроизводятся на экране в виде точек: величина точки отвечает интенсивности отраженного ультразвуку, а расстояние между точками отвечает расстоянию между отражающими структурами.

3. Суть ^ В-режима работы УЗ-аппарата заключается в том, что А-режим изменяют так, чтобы в нем горизонтальная развертка проходила очень медленно.

4.

В чем суть М-режима работы УЗ-аппарата?

1. Суть М-режима работы УЗ-аппарата в том, что отраженные сигналы воспроизводятся на экране в виде пиков: высота пиков отвечает интенсивности отраженного ультразвука, а расстояние между пиками отвечает расстоянию между отражающими структурами.

2. Суть М-режима работы УЗ-аппарата в том, что отраженные сигналы воспроизводятся на экране в виде точек: величина точки отвечает интенсивности отраженного ультразвуку, а расстояние между точками отвечает расстоянию между отражающими структурами.

3. Суть ^ М-режима работы УЗ-аппарата заключается в том, что А-режим изменяют так, чтобы в нем горизонтальная развертка проходила очень медленно.

5.

Что такое разрешающая способность?

  1. Разрешающая способность - это отражающие структуры, от которых возможно зарегистрировать два отдельные эхосигналы.

  2. Разрешающая способность - это способность эхолокатора показывать два отдельные эхосигналы от двух отражающих структур;

  3. Разрешающая способность - это мин. расстояние между двумя отражающими структурами, от которых возможно зарегистрировать два отдельные эхосигналы.

6.

Интенсивность механических

волн определяется формулой:

1. І = І0 · е-2tах.

2. І = 2π2· ρ · А2 · ν2 · υ.

3. .

7.

Лучевой характер распространения УЗ связан с ...

1. Большой интенсивностью УЗ.

2. Малой длиной волны УЗ.

3. Сильным поглощением в газовых средах.


Верные ответы: 1 – 1; 2 - 3; 3- 2; 4 – 3; 5 - 2; 6 – 2; 7 - 2.


6. Литература


Основная:

  1. Дяков В.А. и соавторы. Пособие по биологической и медицинской физике. Винница: типография ВНМУ, 2005, Лабораторная работа № 5, стр. 67-81.

  2. Лекции по медицинской и биологической физике.


Дополнительная:

  1. Ремизов А.Н., Максина А.Г., Потапенко А.Я. Медицинская и биологическая физика. М.: Дрофа, 2005, стр. 108-111, 242-244.

  2. Ливенцев Н.М. Курс физики в 2-х томах. М.: Высшая школа, 1978, т.1, стр. 103-107, 118-119.

  3. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. М.: Высшая школа, 1987,

стр. 164-167, 282-284.


7. Аудиторная работа.


• Вступление.

• Проверка наличия протокола лабораторной работы № 5.

• Выполнение лабораторной работы № 5.

• Оформление протокола лабораторной работы № 5.

• Тестовый контроль знаний студентов.

• Подведение итогов, объяснения домашнего задания.


Автор: Тарчинец А.И.


Схожі:

Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе iconМетодические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе
Снятие спектральной характеристики уха на пороге слышимости. Лабораторная работа №3
Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе iconМетодические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе
Изучение физических основ и методов импульсной ультразвуковой эхолокации. Лабораторная работа №4
Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе iconМетодические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к практическому (семинарского) занятию
Для самостоятельной работы студентов при подготовке к практическому (семинарского) занятию
Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе iconМетодические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к практическому (семинарскому) занятию
Для самостоятельной работы студентов при подготовке к практическому (семинарскому) занятию
Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе iconМетодические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к практическому (семинарскому) занятию
Для самостоятельной работы студентов при подготовке к практическому (семинарскому) занятию
Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе iconМетодические указания по подготовке курсовых работ для студентов специальности 0505
При написании курсовой работы обычно стремятся к тому, чтобы собранный материал и полученные результаты могли быть использованы при...
Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе iconМетодические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к практическому (семинарскому) занятию
Звук. Физические и слуховые характеристики. Звуковые измерения. Физические основы звуковых методов исследования в клинике
Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе iconМетодические указания для студентов IV курсов медицинских факультетов по самостоятельной подготовке
Методические указания предназначены для самостоятельной подготовки к практическим занятиям по педиатрии (модуль Наиболее распространенные...
Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе iconМетодические указания для студентов V курса медицинских факультетов по самостоятельной подготовке
Методические указания предназначены для самостоятельной подготовки к практическим занятиям по педиатрии (модуль Заболевание новорожденных...
Методические указания для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторной работе iconМетодические указания для студентов V курса медицинских факультетов по самостоятельной подготовке
Методические указания предназначены для самостоятельной подготовки к практическим занятиям по педиатрии (модуль Заболевание новорожденных...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи