ISSN Nr 18, 2004

Transkrypt

1 ISSN Nr 18, 2004

2 ULTRASONOGRAFIA Nr 18, 2004 ISSN Kwartalnik Polskiego Towarzystwa Ultrasonograficznego

3 Ultrasonografia jest pismem Polskiego Towarzystwa Ultrasonograficznego wydawanym przez ROZTOCZA SKÑ SZKO ULTRASONOGRAFII Adres redakcji: Zak ad Diagnostyki Obrazowej II Wydzia u Lekarskiego AM w Warszawie Wojewódzki Szpital Bródnowski Warszawa, ul. Kondratowicza 8 tel. (022) ; fax (022) Redaktor Naczelny: Prof. dr hab. med. Zbigniew Kalina Sekretarze Redakcji: Prof. dr hab. in. Andrzej Nowicki Prof. dr hab. med. Wies aw Jakubowski Sekretariat Redakcji: Dr n. med. Ewa Bia ek Lek. med. Anna Trzebiƒska Mgr Anna Teska Dr n. med. Krzysztof Mlosek Lek. med. Pawe Wareluk Cz onkowie Kolegium Redakcyjnego: Prof. dr hab. med. Jerzy Adamus (Warszawa) Prof. dr hab. med. Romuald D bski (Warszawa) Prof. dr hab. med. Bo ena Góraj ( ódê) Prof. dr hab. med. Ewa Helwich (Warszawa) Prof. dr hab. med. Wanda Kawalec (Warszawa) Prof. dr hab. med. Ewa Kuligowska (Boston) Prof. dr hab. med. Andrzej Lewin (Filadelfia) Prof. dr hab. med. Andrzej Marciƒski (Warszawa) Prof. dr hab. med. Tomasz Pertyƒski ( ódê) Prof. dr hab. med. Maria Respondek-Liberska Prof. dr hab. med. Jacek Suzin ( ódê) Dr hab. med. Andrzej Rakoczy (Warszawa) Dr hab. med. Joanna Âcieszka (Katowice) Dr hab. med. Pawe Wieczorek (Lublin) Dr n. med. Janina Aleszewicz-Baranowska (Gdaƒsk) Dr n. med. Wanda Cyrul (Kraków) Dr n. med. Janusz D bski (Gdaƒsk) Dr n. med. Micha Elwertowski (Warszawa) Dr n. med. Ireneusz Gierbliƒski (Warszawa) Dr n. med. Henryk Kaszyƒski (Warszawa) Dr n. med. Jan Ma czak (Tarnów) Dr n. med. Grzegorz Ma ek (Warszawa) Dr n. med. Leszek Markuszewski ( ódê) Dr n. med. Maciej Postolski (Warszawa) Dr n. med. Ma gorzta Serafin-Król (Warszawa) Dr n. med. Ewa Szwa kiewicz-warowicka (Olsztyn) Dr n. med. Janusz Tyloch (Bydgoszcz) Dr n. med. Krystyna Walas (Kraków) Dr Pawe Lewandowski (Warszawa) amanie, sk ad i elektroniczne opracowanie zdj ç: Marta Kawecka POLIGRAFIA S.A. Druk: POLIGRAFIA S.A Kielce, ul. Zagnaƒska 61 tel. (041) , fax (041) ISSN Wydawca: ROZTOCZA SKA SZKO A ULTRASONOGRAFII ul. Chopina 3a, ZamoÊç tel , , , fax rsu@roztocze.pl

4 Od Redakcji Apel do Czytelników kwartalnika ULTRASONOGRAFIA Prawie po owa czytelników kwartalnika ULTRASO- NOGRAFIA do tej pory nie op aci a sk adki cz onkowskiej z tytu u przynale noêci do Polskiego Towarzystwa Ultrasonograficznego. Ze sk adki tej finansowany jest druk i dystrybucja naszego kwartalnika. Oznacza to, e Ci z Paƒstwa, którzy nie op acili sk adki cz onkowskiej, a którzy otrzymujà nasz kwartalnik, sà finansowani przez osoby, które op aci y sk adk. To nieeleganckie i nieuczciwe. Polskiego Towarzystwa Ultrasonograficznego i Redakcj nie staç na dalsze finansowanie tych osób. Po raz ostatni prosimy o jak najszybsze uregulowanie sk adki cz onkowskiej, a tym samym zapewnienie sobie otrzymywania kwartalnika ULTRASONOGRAFIA. Poczynajàc od 20 numeru, osobom nierzetelnym nie b dziemy przesy aç kolejnych numerów naszego kwartalnika. Redakcja ULTRASONOGRAFII Szanowni Czytelnicy, Zanim si spostrzegliêmy, ju mamy jesieƒ. Na szcz - Êcie nie ma jesieni w ultrasonografii jako takiej. Ciàgle tak wiele si dzieje, e trudno nadà yç. VII Naukowy Zjazd Polskiego Towarzystwa Ultrasonograficznego, który odby si w Kielcach 3-6 czerwca 2004 roku nale y zaliczyç do bardzo udanych. Sprawozdanie i obserwacje z tego Zjazdu znajdziecie Paƒstwo w niniejszym numerze ULTRASONOGRAFII. Poczynajàc od 19 numeru b dziemy drukowaç na amach ULTRASONOGRAFII najciekawsze referaty prezentowane na tym Zjeêdzie. Sàdzimy, e b dzie to dobra forma prezentacji tego, co najbardziej wartoêciowe w polskiej ultrasonografii. W niniejszym numerze zamieszczamy apel o op acenie sk adki z tytu u przynale noêci do PTU, z której finansowany jest druk i dystrybucja naszego kwartalnika. Cz Êç Czytelników ma tutaj zaleg oêci, dlatego wi c jest finansowana przez Osoby, które takà sk adk op aci y. Nie jest to uczciwe i eleganckie. Rozpoczyna si nowy sezon nauczania podstawowego i doskonalàcego w ultrasonografii. Pojawi y si nowe formy kszta cenia. Informujemy o nich w tym numerze. Zapraszamy na wszystkie formy szkolenia organizowane przez PTU. W niniejszym numerze zamieszczamy równie stanowisko Polskiego Towarzystwa Ultrasonograficznego, b dàce wynikiem dyskusji w trakcie trwania Forum Polskich Ultrasonografistów, które odby o si w czasie VII Naukowego Zjazdu PTU w Kielcach. Stanowisko to zosta o przekazane Prezesowi Narodowego Funduszu Zdrowia. JesteÊmy ciekawi opinii Paƒstwa na ten temat. Prosimy o listy i wypowiedzi. Sprawa dotyczy ca ego Êrodowiska ultrasonograficznego, stàd ka dy g os jest wa ny. prof. Zbigniew Kalina W imieniu Redakcji prof. Wies aw Jakubowski Ultrasonografia nr 18,

5 Spis treêci: ULTRASONOGRAFIA NR 18 Prace oryginalne: 1. Ocena korelacji pomi dzy mianami przeciwcia dla receptora dla TSH lub poziomami ft4 i ukrwieniem tarczycy u chorych z chorobà Gravesa-Basedowa. Maciej Mazurek, Dariusz Tokarz, Jerzy Ichnatowicz, Zbigniew Kalina Zastosowanie ultradêwi ków kodowanych do badaƒ w asnoêci koêci gàbczastej Jerzy Litniewski, Andrzej Nowicki, Igor Trots Porównanie d ugoêci jamy macicy i kana u szyjki macicy w ocenie ultrasonograficznej i w trakcie sondowania jamy macicy u pacjentek leczonych z powodu niep odnoêci S awomir Sobkiewicz, Krzysztof Stru ycki Ocena zmian w przep ywie krwi w naczyniach myometrium technikà kolorowego Dopplera u kobiet leczonych termoablacjà endometrium z powodu obfitych krwawieƒ miesi cznych - doniesienie wst pne. S awomir Sobkiewicz, El bieta Lipecka-Kidawska WartoÊç badania ultrasonograficznego w diagnostyce i monitorowaniu leczenia przemijajàcego zapalenia stawu biodrowego u dzieci. Krzysztof Rogowski, Janusz Popko Rozwój bioder fizjologicznie niedojrza ych. Janusz Popko, El bieta Król, Krzysztof Rogowski, Miros aw Rogalski, Pawe Szeparowicz, Wojciech Zalewski Zagi cie kàtowe t tnicy szyjnej wewn trznej - znaczenie techniki badania ultrasonograficznego w rozpoznawaniu i ocenie hemodynamicznej przep ywu w t tnicy szyjnej wewn trznej Grzegorz Madycki, Walerian Staszkiewicz, Agnieszka Wycech, Zbigniew Kwietniak Ocena przydatnoêci badania ultrasonograficznego z opcjà kolorowego Dopplera i Dopplera mocy z zastosowaniem Êrodka kontrastowego w diagnostyce chorób b ony maziowej Ma gorzata Serafin-Król, Anna Ciechomska, Zbigniew Czyrny, Wies aw Jakubowski, Witold T ustochowicz Ocena przydatnoêci ultrasonografii z kolorowym Dopplerem z zastosowaniem kontrastu do ró nicowania ma ej aktywnoêci zapalenia z remisjà u chorych na reumatoidalne zapalenie stawów Ma gorzata Serafin-Król, Anna Ciechomska, Wies aw Jakubowski, Witold T ustochowicz Ocena skutecznoêci preparatu z grupy dimetikonów w przygotowaniu do badania usg nadbrzusza Pawe Wareluk, Maciej J drzejczyk, Wies aw Jakubowski...67 Prace kazuistyczne: 1. Oko onerkowy krwiak w nast pstwie krwawienia z raka nerki rozpoznany badaniem usg Zdzis aw Juszczyk, Roman Szwedowski, Jaros aw Bugajski, Eugeniusz Orczewski Ocena rozleg oêci powik aƒ po perforacji odbytnicy w badaniu endosonograficznym. Opis przypadku Iwona Sudo -Szopiƒska, Dariusz Sarti, Tomasz Szopiƒski Kolorowy szmer tkankowy-zwiastun zw enia t tnicy nerkowej Joanna Âcieszka, Ewa Gra a-dworak, Dagmara Urbaƒska-Krawiec Zator t tnicy Êledzionowej - rzadkie powik anie posocznicy meningokokowej - prezentacja przypadku Ma gorzata Kiraga, Roman Kiraga, Maciej Michalak CCAM typ II zdiagnozowany w 27 tygodniu cià y z obserwacjà pediatrycznà dziecka do 6 roku ycia - opis przypadku Elzbieta Kasprzak, Maria Respondek-Liberska, Jacek Moll, Janusz Gadzinowski...83 Streszczenie pracy doktorskiej: PrzydatnoÊç badaƒ ultrasonograficznych wysokiej cz stotliwoêci w diagnostyce bólu brzucha Agnieszka Brodzisz Ultrasonografia nr 18, 2004

6 Streszczenia, recenzje: ksià ek, artyku ów: Spis treêci 1. Biopsja rdzeniowa stercza - aktualny stan wiedzy Timothy Donahue, Judd Moul Contemporary Urology, Vol. 14, No 5, May 2003 B. Szerstobitow...99 Recenzja ksià ki pt. Breast Ultrasound pod redakcjà A.Thomas Stavros, Lippincott Williams and Wilkins, 2004 Wies aw Jakubowski Sprawozdanie z VII Naukowego Zjazdu Polskiego Towarzystwa Ultrasonograficznego Wies aw Jakubowski Sprawozdanie z X W oc awskich Dni Ultrasonograficznych Wies aw Jakubowski Stanowisko polskiego Êrodowiska ultrasonograficznego w sprawie finansowania badaƒ ultrasonograficznych z funduszu ubezpieczeƒ zdrowotnych Raz jeszcze o rzetelnoêci badaƒ diagnostycznych Wies aw Jakubowski List do Redakcji Okiem obserwatora VII Naukowego Zjazdu Polskiego Towarzystwa Ultrasonograficznego Informacja na temat nowych form szkolenia podstawowego i doskonalàcego w ultrasonografii Roztoczaƒska Szko a Ultrasonografii Informacje Sekcji Echokardiografii i Kardiologii Prenatalnej ICZMP Zagraniczne Kongresy USG Regulamin drukowania prac w ULTRASONOGRAFII Ultrasonografia nr 18,

7 Content list: ULTRASONOGRAPHY 18 Original papers: 1. Evaluation of the corelation between antybodies of TSH receptor titre and the level of ft4 and blood perfusion in patients with the Graves-Basedov disease. Maciej Mazurek, Dariusz Tokarz, Jerzy Ichnatowicz, Zbigniew Kalina On the application of signal compression in the ultrasonic diagnosis of the trabecular bone Jerzy Litniewski, Andrzej Nowicki, Igor Trots The comparisson between the length of uterine cervix and uterine cavity in the ultrasonographic examination and cathether assessment in infertile women S awomir Sobkiewicz, Krzysztof Stru ycki The assessment of changes in the blood flow by color Doppler measured in myometrial arteries in patients treated with thermal endometrial ablation because of severe menorrhagias- preliminary study S awomir Sobkiewicz, El bieta Lipecka-Kidawska Value of ultrasonography in diagnosis and monitoring of the treatment at transient synovitis in children. Krzysztof Rogowski, Janusz Popko Development of an immature hip in newborns. Janusz Popko, El bieta Król, Krzysztof Rogowski, Miros aw Rogalski, Pawe Szeparowicz, Wojciech Zalewski Internal carotid artery kinking - the importance of US examination technique in the diagnosis and hemodynamic assessement of blood flow in the carotid artery Grzegorz Madycki, Walerian Staszkiewicz, Agnieszka Wycech, Zbigniew Kwietniak Evaluation of the contrast enhanced color and power Doppler ultrasonography in assessment of synovial pathology Ma gorzata Serafin-Król, Anna Ciechomska, Zbigniew Czyrny, Wies aw Jakubowski, Witold T ustochowicz Evaluation of the contrast enhanced color Doppler ultrasonography in differentiation of low activity and remission of disease in patients with rheumatoid arthritis Ma gorzata Serafin-Król, Anna Ciechomska, Wies aw Jakubowski, Witold T ustochowicz Usefulness of a drug from dimethicon group in preparation for the ultrasound examination of epigastric region Pawe Wareluk, Maciej J drzejczyk, Wies aw Jakubowski...67 Casuistic Works: 1. Spontaneous perirenal hematoma revealed by ultrasonography. Zdzis aw Juszczyk, Roman Szwedowski, Jaros aw Bugajski, Eugeniusz Orczewski Endosonography in the assessment of perforated rectum. Case report. Iwona Sudo -Szopiƒska, Dariusz Sarti, Tomasz Szopiƒski Visible bruit - a prodrome of renal artery stenosis Joanna Âcieszka, Ewa Gra a-dworak, Dagmara Urbaƒska-Krawiec The arterie splenic embolism - the rare complication of meningococcal disease Ma gorzata Kiraga, Roman Kiraga, Maciej Michalak The CCAM type II diagnosed in 27th week of gestation under observation till the 6th year of life of the child - case report. El bieta Kasprzak, Maria Respondek-Liberska, Jacek Moll, Janusz Gadzinowski...83 Summarie of doctors thesis: Usefulness of the ultrasound examination with high frequency probes in the diagnostics of abdominal pains. Agnieszka Brodzisz Ultrasonografia nr 18, 2004

8 Content list Summaries, reviews of books, articles: 1. Prostate core biopsy - up-to date status Timothy Donahue, Judd Moul Contemporary Urology, Vol. 14, No 5, May 2003 B. Szerstobitow...99 Review of hf the book: Breast Ultrasound edited by A.Thomas Stavros, Lippincott Williams and Wilkins, 2004 Wies aw Jakubowski Report from The VIIth Scientific Congress of Polish Ultrasound Wies aw Jakubowski Report from The Xth W oc awek s Days Meeting Wies aw Jakubowski The statement of polish ultrasound circle in the matter of financing of the ultrasound examinations from the national health insurance fund Once again about reliability of the diagnostic examinations Wies aw Jakubowski Letter to the Editor - From the point of view of the observer of The VII th Scientific Congress of Polish Ultrasound Society Information concerning new forms of basic and upgrading treining in ultrasound Roztoczaƒska Szko a Ultrasonografii Information from Echocardiography and Prenatal Cardiology Section of the ICZMP International USG Congresses Regulations and requirements of papers publishing in ULTRASONOGRAPHY Ultrasonografia nr 18,

9 8 Ultrasonografia nr 18, 2004

10 Ocena korelacji pomi dzy mianami przeciwcia dla receptora dla TSH lub poziomami ft4 i ukrwieniem tarczycy u chorych z chorobà Gravesa-Basedowa Evaluation of the corelation between antybodies of TSH receptor titre and the level of ft4 and blood perfusion in patients with the Graves-Basedov disease Maciej Mazurek, Dariusz Tokarz, Jerzy Ichnatowicz, Zbigniew Kalina Klinika Chorób Wewn trznych i Farmakologii Klinicznej Âlàskiej Akademii Medycznej Adres: Katowice, , Katedra i Klinika Chorób Wewn trznych i Farmakologii Klinicznej Âl.AM, Medyków 14 Streszczenie Wst p Choroba Gravesa-Basedowa jest najcz stszà przyczynà nadczynnoêci gruczo u tarczowego, gruczo przewa nie jest znacznie powi kszony, a stopieƒ jego ukrwienia wielokrotnie wzmo ony. Badanie metodà kolorowego dopplera jest zaakceptowanà metodà diagnostycznà, która umo liwia badanie przep ywu krwi przez analizowany region gruczo u. Pomimo kilku sugestii nie jest jednoznacznie rozstrzygni te, czy poziomy ft4 lub przeciwcia skierowanych przeciwko receptorowi dla TSH korelujà z wielkoêcià przep ywów przez mià sz gruczo u tarczowego. Cel pracy Celem pracy by a ocena, czy istnieje korelacja poziomów przeciwcia dla receptora dla TSH lub poziomów ft4 i wielkoêci przep ywów krwi przez mià sz tarczycy u chorych z chorobà Gravesa-Basedowa przed i w czasie leczenia tyreostatykami. Przedmiot i metoda badania 39 pacjentów (36 kobiet i 3 m czyzn, mediana wieku 42 lata) z rozpoznanà chorobà Gravesa- Basedowa badano metodà 2D oraz CD i PD. Wi kszoêç chorych (36 pacjentów) nie by o leczonych w trakcie pierwszego badania, 3 pacjentów leczonych by o przez okres nie wi kszy ni 20 dni. Nast pnie chorzy badani byli trzykrotnie w trzymiesi cznych odst pach (odpowiednio 39, 32, 17, 13 pacjentów). 21 zdrowych osób stanowi o grup kontrolnà. Obrazy barwne uzyskiwano z aparatu Acuson XP 10. Przep yw naczyniowy liczony by przy pomocy komputerowej analizy cyfrowego obrazu CD i PD stosujàc tzw. globalny wskaênik przep ywu (ang. global flow - GF). Pomiary ft4 wykonano metodà immunoenzymatycznà - LIA (zakres norm 0,6-1,8 ng/dl) u 35, 22, 15 i 10 osób. U 19 chorych przed w àczeniem leczenia, u 7 po 6 miesiàcach leczenia, 4 leczonych przez 9 miesi cy i u 5 osób w grupie kontrolnej wykonano pomiar poziomu przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH (metodà radioizotopowà TRAK - Assay BRAHMS Diagnostica GmbH Berlin, wartoêci graniczne 9-14 UL/L, podwy szone powy ej 14 U/L). Wyniki Stwierdzono dobrà korelacj pomi dzy poziomem FT4 i wielkoêcià przep ywu przed leczeniem, po 3, 6 i 9 miesiàcach leczenia takiej korelacji nie by o. Nie stwierdzono istnienia korelacji pomi dzy mianem przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH a wielkoêcià przep ywu w grupie leczonej, natomiast stwierdzono takà korelacje, gdy analiz przeprowadzono àcznie z 5 zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Ultrasonografia nr 18,

11 Maciej Mazurek, Dariusz Tokarz, Jerzy Ichnatowicz, Zbigniew Kalina Wnioski 1. Korelacja pomi dzy poziomem FT4 i wielkoêcià przep ywu w chorobie Gravesa-Basedowa ma miejsce jedynie przed w àczeniem leczenia, 2. Brak jest korelacji pomi dzy poziomem przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH i wielkoêcià przep ywu przez mià sz tarczycy. Summary Graves disease is a common diffuse abnormality of the thyroid gland usually characterized by thyrotoxicosis and hyperemia of the thyroid gland. Color flow mapping has been acepted as a diagnostic tool that enables estimation of blood flow over a two-dimensional region. Despite some evidence it remains unclear whether free thyroxine levels or high titers of circulatory antibodies directed against thyrotropin receptors are correlated with blood flow in thyroid gland. Objective The aims of the study were to assess whether while changes in thyroid blood flow in the the course of Grave's disease during treatment with Methimazol or Propylthiouracyl ft4 or antibodies level against TSH receptor correlate with the level of blood flow in thyroid gland. Subject and methods 39 patients (36 women and 3 men, median 42 years) with Grave's disease were examined with gray scale, color and power Doppler sonography. Most of them (36 patients) were untreated at first examination, 3 patients were treated for no more than for 20 days. Then the patients were examined 3 times in 3 month intervals (39, 32, 17, 13 patients respectively). In 19 patients before treatment, 7 after 6 month of treatment, 4 after 9 month course of treatment and in 5 persons in control group levels of the antibodies against the receptor for TSH were measured (radioisotopic method TRAK - Assay BRAHMS Diagnostica GmbH Berlin, border values 9-14 UL/L). ft4 was measured using immunoensimatic method LIA (norm range 0,6-1,8 ng/dl) in 35, 22, 15 and10 patients during subseguent examinations. 21 healthy subject served as a controls. The red-green-blue signal from Acuson XP 10 was recorded using VHS method, then digitized. Intrathyroid vascularization was quantified by computer based quantitative analysis for color and power Doppler images. Unique method called measurement of the global flow (Gf) was used. Results Fine correlation existed between ft4 level and blood flow only before implementation of the treatment, after 3, 6 and 9 month of treatment such a correlation did not exist. There was no correlation between levels of the antibodies against the receptor for TSH and blood flow through thyroid gland before treatement implementation, after addition 5 healthy persons to the analysis such correlation appeared. Correlation between levels of the antibodies against the receptor for TSH and blood flow through thyroid gland did not exist during treatment. Conclusions 1. Correlation between level of ft4 and values of the blood flow exists before treatment implementation, but not during treatment, 2. No correlation exists between levels of the antibodies against the receptor for TSH and blood flow through thyroid gland. S owa kluczowe doppler kolorowy, doppler mocy, korelacje, choroba Gravesa-Basedowa. Key words color Doppler, power Doppler, correlation, Graves-Basedow. Wst p Przep yw krwi przez gruczo tarczowy w chorobie Gravesa-Basedowa (w czasie diagnozy, podczas leczenia lub w czasie nawrotu) jest kilkunastokrotnie wzmo ony w porównaniu z grupà kontrolnà lub chorymi w okresie remisji po wycofaniu leczenia. Nie wiadomo, czy stopieƒ ukrwienia tarczycy jest skorelowany z poziomami ft4 i/lub poziomami przeciwcia przeciwko receptorowi dla TSH. Cel pracy Celem pracy by a ocena, czy istnieje korelacja poziomów przeciwcia dla receptora dla TSH lub poziomów 10 Ultrasonografia nr 18, 2004

12 Ocena korelacji pomi dzy mianami przeciwcia dla receptora dla TSH lub poziomami ft4 i ukrwieniem tarczycy... ft4 i wielkoêci przep ywów krwi przez mià sz tarczycy u chorych z chorobà Gravesa-Basedowa przed i w czasie leczenia tyreostatykami. Materia i metoda Przedmiotem badania byli chorzy z pierwszy raz w yciu wyst pujàcà nadczynnoêcià tarczycy spowodowanà chorobà Gravesa-Basedowa. U 36 osób pierwsze badanie wykonano przed w àczeniem leczenia, 3 osoby by y leczone przez kilka dni przed pierwszym badaniem ultrasonograficznym (Êrednio 9 dni). Grupa chorych która spe ni a kryteria w àczenia wynosi a 39 osób (36 kobiet i 3 m czyzn, mediana 42 lata). 33 osoby leczone by y Metizolem, 6 osób Propycilem. Propranololem leczonych by o w czasie pierwszego badania trzydzieêci osób, drugiego dwadzieêcia dwie, trzeciego siedem i czwartego pi ç osób. Grup kontrolnà stanowi o 21 osób u których wykluczono chorob Gravesa - Basedowa (mediana 32 lata). Do badaƒ u yto modelu ultrasonografu 128 XP 10 z g owicà liniowà 7MHz. Wszystkie ustawienia by y standaryzowane. Dane dotyczàce CD ograniczone by y do ROI (ang. region of interest). U ywano jednakowego pola dla pomiarów - 2x1,0cm. Wykonywano 3 pomiary przep ywów krwi w obr bie ka dego bieguna, ka dy pomiar w czasie innej szczytowej pojemnoêci wyrzutowej serca i dalszej analizie poddawano Êrednie z tych 3 pomiarów. Pomiar wielkoêci ka dego z p atów wykonano w osi d ugiej oraz poprzecznie na wysokoêci cieêni. U wszystkich chorych badanie zosta o wykonane czterokrotnie: pierwsze u osób nie leczonych lub krótko leczonych i nast pne 3 badania w okresach co trzy miesiàce (odpowiednio badania obj y 39, 32, 17 i 13 osób). W czasie ka dego badania wykonywano pomiar obj toêci tarczycy wg wzoru d. x g b. x szer. x 0,475. Je eli d ugoêç tarczycy przekracza a pole obrazu, stosowano technik podwójnego obrazowania, (ang. dual image technique) aby uzyskaç ten pomiar. Pomiary ft4 wykonano metodà immunoenzymatycznà - LIA (zakres norm 0,6-1,8 ng/dl) u 35, 22, 15 i 10 osób. U 19 chorych przed w àczeniem leczenia, 5 osób w grupie kontrolnej, 7 osób po 6 miesiàcach i 4 po 9 miesiàcach leczenia wykonano równie pomiar poziomu przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH (metodà radioizotopowà TRAK - Assay BRAHMS Diagnostica GmbH Berlin, wartoêci graniczne 9-14 UL/L, podwy szone powy ej 14 U/L). Do badaƒ przep ywów wykorzystano program komputerowy dla analizy obrazów barwnych 1 - obliczano tzw. globalny wskaênik przep ywu (GF). Ocena iloêciowa barwnego obrazu ultrasonograficznego polega a na detekcji ró nic mi dzy wartoêciami sk adowymi dla ka dego piksela obrazu. Ka dej z trzech podstawowych barw (R,G,B) przypisano wartoêç od 0 do oznacza o brak koloru, 255 kolor w najwi kszej intensywnoêci. Liczba kombinacji to 256 x 256 x 256 = Poni sze zdj cia przedstawiajà przep ywy przez gruczo tarczowy za pomocà obrazowania CD lub PD w grupie kontrolnej i badanej. Rysunek 1. Obraz przep ywu krwi przez gruczo tarczowy w metodzie CD - grupa kontrolna. Rysunek 2. Obraz przep ywów przez gruczo tarczowy w metodzie CD - grupa badana. Rysunek 3. Obraz przep ywów przez gruczo tarczowy w metodzie PD - grupa kontrolna. Ultrasonografia nr 18,

13 Maciej Mazurek, Dariusz Tokarz, Jerzy Ichnatowicz, Zbigniew Kalina Przed 3 m-ce 6 m-cy 9 m-cy Kontrola Rysunek 1. Âredni poziom ft4 w badanych grupach Rysunek 4. Obraz przep ywów przez gruczo tarczowy w metodzie PD - grupa badana. Globalny wskaênik przep ywu Piksele barwne, których sk adowe ró ni y si mi dzy sobà o wartoêç wi kszà ni 20 (najmniejsza liczba zapewniajàca eliminacj szumów t a), analizowana na okreêlonej powierzchni stanowi a miar tzw. globalnego wskaênika przep ywów (ang. global flow - Gf. 1 ) Do obliczeƒ statystycznych zmian przep ywów w trakcie leczenia zastosowano analiz wariancji (ANOVA), w wersji testu Friedmana, b dàcego nieparametrycznym odpowiednikiem jednoczynnikowej analizy wariancji dla pomiarów powtarzalnych oraz test kolejnoêci par Wilcoxona, który jest nieparametrycznà alternatywà testu t-studenta dla zmiennych powiàzanych. V tarczycy [ml] CD [%] Przed 3 m-ce 6 m-cy 9 m-cy Kontrola Rysunek 2. Ârednia obj toêç tarczycy w badanych grupach Przed 3 m-ce 6 m-cy 9 m-cy Kontrola Rysunek 3. Globalny wskaênik przep ywu, CD, p at prawy, biegun dolny. Tabela 1. Âredni poziom ft4 w badanych grupach. ft4 [ng/dl] N: 0,6-1,8ng/ml Przed 3 m-ce 6 m-cy 9 m-cy Kontrola Ârednia Odchylenie std B àd standardowy N Anova Friedmana p = 0,2725 ZnamiennoÊç do kontroli: p <0,001*** p = 0,7687 p = 0,5613 p = 0,8677 Tabela 2. Ârednia obj toêç gruczo u tarczowego w badanych grupach. V tarczycy [ml] Przed 3 m-ce 6 m-cy 9 m-cy Kontrola Ârednia Odchylenie std B àd standardowy N Anova Friedmana p = 0,9234 ZnamiennoÊç do kontroli: p <0,001*** p = 0,001*** p <0,001*** p <0,001*** 12 Ultrasonografia nr 18, 2004

14 Ocena korelacji pomi dzy mianami przeciwcia dla receptora dla TSH lub poziomami ft4 i ukrwieniem tarczycy... Wyniki Badania hormonalne Badania hormonalne potwierdzi y, e u wszystkich chorych w momencie wykonania pierwszego badania wyst powa a nadczynnoêç tarczycy. Po 3, 6, 9 miesiàcach leczenia Êredni poziom ft4 pozostawa w granicach normy (tabela 1, rysunek 1). Obj toêç gruczo u tarczowego W czasie ka dego z badaƒ wykonywano pomiar obj toêci gruczo u tarczowego. Nie wykazano, by obj toêç gruczo u zmieni a si w sposób znamienny statystycznie. Wyniki pomiarów przedstawia tabela 2 i rysunek 2. Badania przep ywów krwi przez gruczo Rozk ad przep ywów liczony dla Êrednich wartoêci z czterech biegunów w czasie pierwszego badania mia charakter normalny w obu metodach badaƒ. Wykazano istotne statystycznie zmniejszanie si ukrwienia mià szu tarczycy po 3, 6 i 9 miesiàcach leczenia w obr bie ka dego z biegunów tarczycy za pomocà metod CD i PD. Rysunek 3 ilustruje to w odniesieniu do bieguna dolnego p ata prawego. W czasie pierwszego badania 19 chorym oznaczono poziom przeciwcia skierowanych przeciwko receptorowi dla TSH (Êrednia 61,2, min. 7,04, max.170,57, IU/L). Podobny pomiar wykonano u 5 osób z grupy kontrolnej (Êrednia 4,82, min. 1,98 max.7,29, IU/L), 7 pacjentów po 6 miesiàcach leczenia i 4 po 9 miesiàcach leczenia (Êrednia. 33, min. 7,04, max. 65,8). Wykonano analiz korelacji poziomu przeciwcia z poziomem przep ywów w czasie pierwszego badania. Analiz przeprowadzono dla Êrednich przep ywów obliczonych z poziomów przep ywów (Gf ) w zakresie wszystkich 4 biegunów. Stwierdzono dobrà korelacj poziomu przeciwcia z wielkoêcià przep ywów gdy analizowano àcznie 19 chorych i 5 osób z grupy kontrolnej, co przedstawiono w tabeli 3 oraz na rysunkach 4 i 5. Êredni przep yw mierzony metodà CD Korelacja poziomu przeciwcia i Êrednich przep ywów mierzonych metodà CD Model Pearsona dla rozk adów normalnych Analiza àcznie z grupà kontrolnà Wsp. korelacji =0, poziom przeciwcia Rysunek 4. Korelacje Êrednich przep ywów w CD z poziomem przeciwcia przeciwko receptorowi dla TSH dla grupy badanej i kontrolnej àcznie. Êredni przep yw mierzony metodà PD Korelacja poziomu przeciwcia i Êrednich przep ywów mierzonych metodà CD Model Pearsona dla rozk adów normalnych Analiza àcznie z grupà kontrolnà Wsp. korelacji =0, Rysunek 5. Korelacje Êrednich przep ywów w PD z poziomem przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH dla grupy badanej i kontrolnej àcznie. Regresja Regresja poziom przeciwcia Tabela 3. Korelacje Êrednich przep ywów w CD i w PD z poziomem przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH dla grupy badanej i kontrolnej àcznie. Ârednia Odch. std r(x,y) p N Przeciwcia a 57,37 49,79 Ârednie CD 43,57 22,77 0,45 0,03 24,00 Przeciwcia a 57,37 49,79 Ârednie PD 46,11 21,88 0,44 0,03 24,00 Tabela 4. Korelacje Êrednich przep ywów w CD i w PD z poziomem przeciwcia przeciwko receptorowi dla TSH dla grupy badanej. Ârednia Odch. std R(X,Y) P N Przeciwcia a 71,19 46,89 Ârednie CD 50,96 18,84 0,15 0,53 19,00 Przeciwcia a 71,19 46,89 Ârednie PD 52,38 19,36 0,19 0,43 19,00 Ultrasonografia nr 18,

15 Maciej Mazurek, Dariusz Tokarz, Jerzy Ichnatowicz, Zbigniew Kalina Êrednie przep ywy mierzony metodà CD Êrednie przep ywy mierzony metodà PD Gdy z analizy wy àczono 5 osób z grupy kontrolnej korelacja pomi dzy Êrednimi przep ywami i poziomami przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH nie wyst powa- a. Brak korelacji ilustruje tabela 4 oraz rysunek 6 i 7. Korelacja poziomu przeciwcia i Êrednich przep ywów mierzonych metodà CD. Model Pearsona dla rozk adów normalnych z wy àczeniem grupy kontrolnej Wsp. korelacji =0, poziom przeciwcia Regresja Rysunek 6. Korelacje Êrednich przep ywów w CD z poziomem przeciwcia przeciwko receptorowi dla TSH dla grupy badanej. Korelacja poziomu przeciwcia i Êrednich przep ywów mierzonych metodà CD Model Pearsona dla rozk adów normalnych Analiza àcznie z grupà kontrolnà Wsp. korelacji =0, poziom przeciwcia Regresja Rysunek 7. Korelacje Êrednich przep ywów w PD z poziomem przeciwcia przeciwko receptorowi dla TSH dla grupy badanej. Przeprowadzono analiz korelacji poziomów przeciwcia i wielkoêci przep ywów dla 19 osób przed leczeniem oraz 7 leczonych przez 6 i 4 leczonych przez 9 miesi cy. Stwierdzono brak korelacji pomi dzy poziomami przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH i wielkoêcià przep ywu. Odpowiednie dane przedstawia tabela 5. Wykonano równie analiz korelacji poziomów FT4 z wielkoêcià przep ywu stwierdzajàc du à korelacj przed leczeniem, co ilustruje rysunek 8 i 9. Êrednie przep ywy mierzony metodà CD Korelacja poziomu ft4 i Êrednich przep ywów mierzonych metodà CD. Model Pearsona dla rozk adów normalnych Wsp. korelacji =0, ft4 Rysunek 8. Korelacja poziomu ft4 i Êrednich przep ywów mierzonych metodà CD. PD Korelacja poziomu ft4 i przep ywów mierzonych metodà PD. Model Pearsona dla rozk adów normalnych Wsp. korelacji =0, ft4 Rysunek 9. Korelacja poziomu ft4 i przep ywów mierzonych metodà PD. Regresja Regresja Po up ywie 3, 6 i 9 miesi cy korelacja pomi dzy poziomami ft4 i wielkoêcià GF nie wyst powa a, co przedstawia poni sza tabela. 3 miesiàce p 6 mies cy p 9 mies cy p (n.22) (n.15) (n.10) CD r = - 0,2 0,36 r = - 0,13 0,64 r = - 0,33 0,33 PD r = - 0,27 0,22 r = - 0,08 0,77 r = - 0,1 0,77 Tabela 5. Korelacje poziomów przeciwcia i przep ywów. poziom przeciwcia Ârednia Odch. Std r(x,y) p N 56,98 42,96 CD 49,10 17,37 0,18 0,34 30 PD 49,53 17,39 0,23 0, Ultrasonografia nr 18, 2004

16 Ocena korelacji pomi dzy mianami przeciwcia dla receptora dla TSH lub poziomami ft4 i ukrwieniem tarczycy... Dyskusja W pracy podj to prób oceny, czy istnieje korelacja pomi dzy wielkoêcià ukrwienia tarczycy i poziomami FT4 tarczycy u chorych z rozpoznanà chorobà Gravesa-Basedowa przed i w czasie leczenia Metizolem lub Propyltiouracylem oraz, czy istnieje korelacja poziomów przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH i wielkoêci przep ywów. Zastosowany w pracy tzw. globalny wskaênik przep ywów - GF mo na traktowaç jako sum wskaêników MCV (ang. mean color volume) i CPD (ang. color pixel density). Poniewa przeprowadzone badania wykaza y, e wzmo enie ukrwienia w chorobie Gravesa-Basedowa dotyczy o ca ego gruczo u tarczowego (wszystkich 4 biegunów jednakowo) oraz, e w równomierny sposób nast powa o zmniejszenie si ukrwienia u badanych osób w obr bie poszczególnych biegunów w analizach mo na by o zastosowaç Êrednià wartoêç przep ywów z 4 biegunów. Rozk ad pr dkoêci mia charakter normalny, co jest zgodne z danymi z literatury. 2 W grupie badanej pacjenci poddani byli czterokrotnemu badaniu ultrasonograficznemu w ciàgu dziewi ciu miesi cy. Równolegle do normalizacji poziomów ft4 i TSH stwierdzono zmniejszenie ukrwienia gruczo u tarczowego mierzonego za pomocà globalnego wskaênika przep ywu. Analiza testem Wilcoxona wykaza a podobnà wartoêç obu metod (CD i PD) w analizie zmniejszajàcych si wielkoêci przep ywów przez mià sz tarczycy w ciàgu pierwszych 9 miesi cy leczenia chorych metizolem. Analiza testem Friedmana, który uwa any jest za najlepszy jednoczynnikowy test wariancji, wykaza a wy szoêç metody PD, co wskazywaç mo e na wi kszà u ytecznoêç doplera mocy w ocenie przep ywów przez mià sz tarczycy w chorobie Gravesa - Basedowa. Nie mo emy jednak stwierdziç u jakiej cz Êci leczonych zmniejsza si ukrwienie gruczo u tarczowego, bowiem liczba badanych mala a, dlatego, e wielu z nich decydowa- o si na leczenie operacyjne lub leczenia radiojodem. W kilku badaniach wykazano, e u osób w klinicznej remisji choroby majàcych wzmo one przep ywy przez mià sz tarczycy prawdopodobieƒstwo nawrotu choroby by- o znacznie wy sze ni u osób z mniejszymi przep ywami. 3 Sugeruje si, e normalizacja poziomu hormonów nast puje wczeêniej ni normalizacja przep ywów. Sugestie te pojawiajà si w kilku opracowaniach, ale oparte sà one g ównie o cytowane wczeêniej badania, gdzie 56 chorych podzielono na cztery grupy badane w: 1. momencie rozpoznania (11 osób), 2. czasie leczenia w eutyreozie (12 osób), 3. czasie remisji (21 osób), 4. czasie wznowy (12 osób). W pracy tej w grupie 11 rozpoznanych przypadków choroby G-B nie stwierdzono spadku parametrów CD (mierzono liczb naczyƒ/cm 2 ), jednoczeênie jednak stwierdzono spadek pr dkoêci krwi przep ywajàcej przez t tnic tarczowà dolnà. WczeÊniejsze badania przed i w czasie terapii choroby Gravesa - Basedowa wykaza y heterogennoêç zmian przep ywów w czasie leczenia. 4 W przedstawionym opracowaniu stwierdziliêmy, e normalizacja ukrwienia nast puje równolegle do spadku poziomów ft4, dobra korelacja poziomów ukrwienia mierzonych metodà GF z poziomami ft4 wyst powa a jednak jedynie przed leczeniem, w czasie leczenia takiej korelacji nie by o. Dane z literatury potwierdzajà brak korelacji pomi dzy ft4 i poziomami przep ywów w czasie leczenia. 2 Stan ten mo e wynikaç z faktu, e normalizacja poziomów ft4 nast puje szybciej ni normalizacja wielkoêci przep ywów. Przyczyn wzmo onego ukrwienia tarczycy wià e si ze wzmo onym poziomem przeciwcia dla receptora dla TSH (TRAb), który ma powodowaç powstawanie ró nych czynników odpowiedzialnych za angiogenez. Najlepiej poznanym z nich jest naczyniowy endotelialny czynnik wzrostu VEGF (ang. vascular endothelial growth factor), którego miano koreluje z poziomem przep ywu u chorych z chorobà Gravesa-Basedowa i du ym wolem (pow. 40 cm 3 ). 5 Czynnik ten nazywany równie w literaturze endotelinà jest 21 aminokwasowym polipeptydem majàcym zdolnoêç do obkurczania naczyƒ jak i te do pobudzania komórek mi Êni g adkich naczyƒ do pomna ania si (jest czynnikiem mitogennym) 6. Komórki endotelialne posiadajà receptor dla T3, ale nie wytwarzajà endoteliny w odpowiedzi na stymulacj hormonami tarczycy 7. Najcz Êciej w CD mierzy si tzw. "Colour pixel density" (CPD), przy czym wykazano silnà korelacj pomi dzy stosowanà dawkà Metimazolu i CPD u chorych na chorob Gravesa - Basedowa, wià e si wobec tego nadzieje, e pomiar wielkoêci przep ywów b dzie przydatny do ustalenia dawek leków tyreostatycznych. 8 Nie stwierdziliêmy istnienia korelacji pomi dzy poziomami przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH a wielko- Êciami przep ywów w grupie leczonej, co wskazuje, e przy kilkunastokrotnym wzmo eniu wielkoêci przep ywów i kilkunasto do kilkudziesi ciu razy wzmo onym mianie przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH te patologiczne wartoêci nie korelujà ze sobà. W àczenie do analizy 5 zdrowych osób spowodowa o, e zaistnia a dobra korelacja pomi dzy poziomem przeciwcia i wielkoêcià przep ywów. W czasie leczenia wykonano równie u 11 chorych (7 leczonych 6 miesi cy i 4 leczonych 9 miesi cy) oznaczenie poziomów przeciwcia skierowanych przeciw receptorowi dla TSH w czasie leczenia. Analiza tych wartoêci àcznie z 19 oznaczeniami przed leczeniem nie wykaza a korelacji z poziomami GF. Moc próby jest jednak zbyt ma a na ostateczne wyciàgni cie wniosku o braku takiej korelacji w trakcie leczenia. Ju ponad 20 lat temu wykazano, e miano przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH w trakcie leczenia choroby Gravesa - Basedowa koreluje z nawrotami choroby oraz, e zmniejszenie miana przeciwcia nast puje ju w 3 miesiàcu leczenia. 9 Pomiar wielkoêci przep ywu krwi przez mià sz tarczycy mo e mieç du e znaczenie w prognozowaniu ewentualnych nawrotów. Ocenia si, e ok % pacjentów ma nawrót choroby po odstawieniu leczenia. 10 Unaczynienie wydaje si byç wyznacznikiem procesu zapalnego niezale nym od poziomu FT4 i miana przeciwcia skierowanych przeciwko receptorowi dla TSH. Ultrasonografia nr 18,

17 Maciej Mazurek, Dariusz Tokarz, Jerzy Ichnatowicz, Zbigniew Kalina Wnioski 1. Korelacja pomi dzy poziomem FT4 i wielkoêcià przep ywu krwi przez mià sz gruczo u tarczowego u chorych z chorobà Gravesa - Basedowa wyst powa a jedynie przed w àczeniem leczenia tyreostatykami, 2. Nie stwierdzono istnienia korelacji pomi dzy poziomem przeciwcia przeciw receptorowi dla TSH a wielkoêcià przep ywu przez mià sz gruczo u tarczowego u chorych z chorobà Gravesa - Basedowa. PiÊmiennictwo: 1.Jerzy Ihnatowicz, Zbigniew Kalina Komputerowe wspomaganie iloêciowej oceny Dopplerowskich obrazów ultrasonograficznych typu colour flow mapping (CFM)-kontakt osobisty. 2. Castagnone D., Rivolta R., Rescolii S. I wsp. Color Doppler Sonography in Graves Disease: Value in Assessing Activity Disease and Predicting outcome. AJR, 1996, 166, Amodio F, Di Martino S, Esposito S, Iorio S, Hierholzer J, Rea G, Bizzarro A, Vallone G. Role of flowmetric analysis and of color-doppler ultrasonography with contrast media in the different phases and follow-up of Graves' disease Radiol Med (Torino) 2001; 102(4): Ralls PW, Mayekawa DS., Lee KP. Color-flow doppler sonography in Grave's disease" thyroid inferno". AJR, 1988, 150: Iitaka M, Miura S, Yamanaka K, i wsp. Increased Serum Vascular Endothelial Growth Factor Levels and Intrathyroidal Vascular Area in Patients with Graves' Disease and Hashimoto's Thyroiditis. J Clin Endocrinol Metab : Plouet J., Bayard F. Regulation of vasculotropin/vascular endothelial growh factor bioavailability. Hormone Research 1994, 42, Dieckman MJM, Bakker O., Wiersinga WM. Human endothelial cells in vitro contain?1-t3 receptors but do not respond to T3 with endothelin 1 production. Journel of Endocrinological Investigation, 1996,19(suppl. 6) Saleh A, Furst G, Feldkamp J, Godehardt E, Grust A, Modder U. Estimation of antithyroid drug dose in Graves' disease: value of quantification of thyroid blood flow with color duplex sonography. Ultrasound Med Biol 2001; 27(8): Chong Shing Teng, Yeung TT Rose. Changes in thyroid - stimulating antibody activity in Graves disease treated with antirtyroid drugs and it's relationship to relapse: a prospective study. J Clin Endocrinol Metab.50, 144, Schleusener H., SchwarderJ., Fisher C.: Prospective multicentre study on the prediction of relapse after antithyroid drug treatment in patients with Grave's disease. Acta Endocrinol Kopenh.1989, 120, Ultrasonografia nr 18, 2004

18 Zastosowanie ultradêwi ków kodowanych do badaƒ w asnoêci koêci gàbczastej On the application of signal compression in the ultrasonic diagnosis of the trabecular bone Jerzy Litniewski, Andrzej Nowicki, Igor Trots Zak ad Ultradêwi ków IPPT- PAN, Âwi tokrzyska 21, Warszawa Adres: dr Jerzy Litniewski, ZU IPPT-PAN, Âwi tokrzyska 21, Warszawa Streszczenie Zastosowanie sygna ów kodowanych w ultradêwi kach medycznych umo liwia podwy szenie stosowanych cz stotliwoêci oraz zwi kszenie zakresu penetracji fal przy zachowaniu rozdzielczoêci i bez potrzeby zwi kszania amplitudy nadawanego sygna u. Takie podejêcie nie zwi ksza prawdopodobieƒstwa wystàpienia niebezpiecznych dla organizmów ywych efektów biologicznych mimo, e ca kowita iloêç wypromieniowanej do tkanki energii jest znacznie wi ksza. Celem pracy by o zbadanie w asnoêci i przydatnoêci sygna ów kodowanych za pomocà sekwencji kodu Golaya do pomiarów t umienia tkanek charakteryzujàcych si du à absorpcjà i wspó czynnikiem rozproszenia tak jak ma to miejsce w przypadku tkanki koêci gàbczastej. DoÊwiadczenia przeprowadzone z u yciem kodowania do wyznaczania parametrów t umiennych koêci za pomocà sygna u wstecznie rozproszonego dowodzà, e zastosowanie sygna u nadawczego w postaci kodu Golaya umo liwia zwi kszenie cz stotliwoêci pomiarowej oraz rozszerza obszar zastosowaƒ densytometrii ultradêwi kowej o g boko po o one i jednostronnie dost pne koêci. Summary The issue of maximizing penetration depth with concurrent retaining or enhancement of image resolution constitutes one of the time invariant challenges in ultrasound imaging and measurements. Concerns about potential and undesirable side effects set limits on the possibility of overcoming the frequency dependent attenuation effects by increasing peak acoustic amplitudes of the waves probing the tissue. The use of coded signals in medical ultrasound allows both frequency and penetration depth to be increased while retaining image resolution and avoiding the need to augment the transmitted peak pressure amplitude. The goal of this work was to examine noise immunity and the bandwidth requirements of Golay coded waves used to determine frequency dependent attenuation of highly absorbing and scattering biological tissues such as bones. The experimental results with the use of Golay coded signals holds promise to extend the usable frequency range for trabecular bone investigation, and to enable the diagnosis of the bones accessible from one side only. S owa kluczowe ultrasonografia kodowana, BUA, koêç gàbczasta Key words coded ultrasonography, BUA, trabecular bone Ultrasonografia nr 18,

19 Jerzy Litniewski, Andrzej Nowicki, Igor Trots Wst p Celem pracy by o wykazanie, e kodowane za pomocà sekwencji Golaya fale ultradêwi kowe mogà byç z powodzeniem stosowane do pomiaru in vivo w asnoêci t umienia tkanki koêci gàbczastej w zakresie cz stotliwoêci powy ej 0.5 MHz. W ramach pomiarów i obliczeƒ wyznaczana by a wartoêç wspó czynnika BUA (Broadband Ultrasonic Attenuation) poniewa wspó czynnik ten jest wa nym i powszechnie akceptowanym wyznacznikiem g stoêci koêci gàbczastej [2], bardzo pomocnym w diagnozie osteoporozy. Struktura beleczkowa koêci gàbczastej charakteryzuje si wysokà wartoêcià wspó czynnika t umienia ultradêwi ków, który liniowo roênie z cz stotliwoêcià. Dlatego cz sto stosunek sygna /szum (S/N) dla sygna ów odbieranych z tkanki kostnej jest bardzo ma y, szczególnie, gdy stosowane sà fale o cz stotliwoêci powy ej 0.5 MHz. Cz stotliwoêç 0.5 MHz jest zazwyczaj stosowana w dost pnych na rynku densytometrach ultradêwi kowych. Urzàdzenia te pracujà w transmisji. Badana koêç, najcz Êciej koêç pi towa, umieszczona jest pomi dzy przetwornikiem nadawczym a odbiorczym i rejestrowane sà sygna y ultradêwi kowe przechodzàce przez pi t pacjenta. Jak to zostanie pokazane, kodowanie sygna ów ultradêwi kowych za pomocà sekwencji kodu Golaya, znacznie poprawia stosunek sygna /szum ( S/N ) co umo liwia rozszerzenie pasma cz stotliwoêci u ytecznej do pomiarów w koêciach. Znane z innych zastosowaƒ w aêciwoêci kodu Golaya umo liwiajà zwi kszenie zakresu penetracji bez koniecznoêci zwi kszania amplitudy sygna u nadawczego co ogranicza niebezpieczeƒstwo wystàpienia efektów biologicznych nawet wtedy gdy ca kowita iloêç energii wprowadzanej do tkanki jest znacznie zwi kszona. Unikalne w aêciwoêci sygna u kodowanego przedstawia Ryc 1. Ryc. 1. Sygna y o cz stotliwoêci 1 MHz przepuszczone przez koêç pi towà. Krzywa ciàg a opisuje sygna zdekodowany z nadanej sekwencji kodu Golaya. Na nià na o ona jest krzywa odpowiadajàca pobudzeniu dwoma okresami sinusoidy (wzmocniona 60 db). Amplituda nadawcza dla obu sygna ów by a identyczna. Komplementarne ciàgi Golaya Sygna y kodowane, których w asnoêci by y badane w tej pracy, opierajà si na komplementarnych sekwencjach Golaya, po raz pierwszy zaproponowanych w 1961 roku [1]. Sekwencje te sk adajà si z par kodów binarnych i nale à do szerszej grupy ciàgów zwanych parami komplementarnymi. Ka da z par sk ada si z dwóch ciàgów o tej samej d ugoêci N. Funkcje autokorelacji tych ciàgów charakteryzujà si tym, e ich listki boczne majà takà samà amplitud a ró nià si znakiem. Suma obu funkcji pozwala na otrzymanie z o onej funkcji autokorelacji z maksimum równym 2N i ca kowicie wykasowanymi listkami bocznymi. W naszych badaniach jako sygna nadawczy stosowane by y 16 bitowe komplementarne ciàgi Golaya ze wzgl du na ich unikalnà w aêciwoêç, kasowanie listków bocznych w zdekodowanym sygnale odbiorczym. Metoda badawcza Cz Êç elektroniczno-ultradêwi kowa systemu pomiarowego s u àcego do wyznaczania wspó czynnika BUA by a wspólna zarówno dla pomiarów in vivo jak i dla pomiarów próbek koêci. W sk ad jej wchodzi y trzy pary szerokopasmowych, ogniskowanych g owic piezoelektrycznych pracujàcych na cz stotliwoêci 0,5 MHz, 1 MHz i 2 MHz (pasmo -6dB = 60%, ogniskowa = 50 mm). Sekwencje kodu Golaya o cz stotliwoêci 0.5 MHz, 1 MHz i 2 MHz by y syntetyzowane za pomocà generatora funkcyjnego (Arbitrary Function Generator, LeCroy 9109, USA) a nast pnie wzmocnione za pomocà wzmacniacza mocy (ENI 3100LA, USA) i przesy ane do przetwornika g owicy nadawczej. Sygna y z g owicy odbiorczej by y wzmacniane za pomocà wzmacniacza Ritec Broadband Receiver RB-640 i zapami tywane oscyloskopem cyfrowym Infinium HP 54810A. Dekodowanie sygna ów odbywa o si off-line. Do badaƒ in vivo u ywany by skaner koêci pi towej opisany dok adnie w [3] a pomiary próbek koêci odbywa- y si w zbiorniku z wodà wyposa onym w uk ad pozycjonowania próbek. Przy badaniach w transmisji u ywana by a standardowa procedura wyznaczania wspó czynnika BUA polegajàca na porównywaniu amplitudy widm sygna u przepuszczonego przez koêç - A i sygna u odniesienia - B (przepuszczonego przez wod ) a nast pnie wyznaczeniu wspó czynnika nachylenia krzywej powsta ej w wyniku podzielenia B przez A [3]. Przy pracy w modzie echa z sygna u rozproszonego we wn trzu beleczkowej struktury koêci gàbczastej wybramkowane by y dwa segmenty sygna u rozproszone na dwóch ró nych g bokoêciach. Analogicznie do wyznaczania wsp. BUA w modzie transmisji wyznaczano wsp. BUA dla sygna u rozproszonego. Tym razem porównywane by y amplitudy widma wybranych segmentów sygna u i liczone zale ne od cz stotliwoêci t umienie w koêci na drodze pomi dzy odbiciami. Okaza o si, e w widmie rozproszonego sygna u cz sto wyst pujà przypadkowe piki i dziury i z tego powodu widmo takie nie mo e byç bezpoêrednio u yte do wyznaczania wspó czynnika BUA. Dlatego te koniecznym by o wprowadzenie nast pujàcej procedury uêredniania. Najpierw wybierana by a cz Êç sygna u odpowiadajàca rozproszeniu w koêci gàbczastej. Nast pnie, za pomocà dwóch bramek o równej d ugoêci i sta ej separacji czasowej wycinane by y z ca ego przebiegu dwa segmenty sygna u, liczone by o dla nich amplitudowe widmo i wyznaczana krzywa t umienie-cz stotliwoêç. W nast pnym kroku podwójna bramka przesuwana by a w nowe po o enie w obszarze sygna u rozpro- 18 Ultrasonografia nr 18, 2004

20 Zastosowanie ultradêwi ków kodowanych do badaƒ w asnoêci koêci gàbczastej szonego i liczona by a nowa wartoêç krzywej BUA. Procedura powtarzana by a 16 razy, liczona by a Êrednia krzywa t umienia w funkcji cz stotliwoêci i dla niej wyznaczany by wspó czynnik BUA. Wyniki pomiarów w transmisji Pomiary in vivo wykonane by y na koêci pi towej ochotników (trzy osoby- 12 miejsc pomiarowych) a pomiary in vitro na trzech ludzkich koêciach pi towych, w których usuni ta zosta a warstwa korowa. Próbki koêci pozbawione by y t uszczu i przed badaniem zosta y nasycone wodà. Badania jak i pozyskanie próbek odbywa o si za zgodà odpowiedniego Komitetu Spraw Etycznych. Pomiar wspó czynnika BUA dla próbek koêci przy cz stotliwoêciach 0.5MHz i 1MHz odbywa si przy zachowaniu stosunku sygna - szum równym 15dB. Dla pomiarów in vitro mo na, bowiem zwi kszaç amplitud fali nadawanej bez obawy o wystàpienie ewentualnych efektów biologicznych niedopuszczalnych przy eksperymentach in vivo. Wyniki pomiarów otrzymane dla pobudzenia przetwornika 16 bitowà sekwencjà kodu Golaya by y porównywane z wynikami otrzymanymi przy pobudzeniu tradycyjnym to znaczy za pomocà dwóch okresów sinusoidy. Przy pobudzaniu przetwornika na cz stotliwoêci Êrodkowej 0.5 MHz wspó czynnik BUA by obliczany dla zakresu cz stotliwoêci 0.3MHz - 0.7MHz a dla pobudzenia 1MHz w zakresie 0.6MHz - 1.2MHz. Znaleziono wysokà korelacj pomi dzy wynikami otrzymanymi przy pobudzeniu tradycyjnym i pobudzeniu sygna- em kodowanym (r = 0.95 dla 0.5MHz i r = 0.93 dla 1MHz ). JednoczeÊnie stwierdzono e wyniki otrzymane przy kodowanym pobudzeniu 1MHz ale obliczane dla pasma 0.5MHz (0.3MHz - 0.7MHz) dobrze korelujà (r = 0.91) z wynikami dla pobudzenia sinusoidalnego o Êredniej cz stotliwoêci 0.5MHz. Poni ej, na Ryc. 2 pokazane sà przebiegi t umienia w funkcji cz stotliwoêci dla pobudzenia kodowanego przy cz stotliwoêci 1MHz i dla pobudzeƒ sinusoidalnych przy cz stotliwoêci 0.5 MHz i 1 MHz. Krzywa t umienie-cz stotliwoêç w przypadku sygna- ów kodowanych dok adnie pokrywa si w odpowiednich zakresach cz stotliwoêci z krzywymi otrzymanymi przy pobudzeniu tradycyjnym przy cz stotliwoêci 0.5 i 1 MHz. Podobny eksperyment przeprowadzony zosta in vivo. Ze wzgl dów bezpieczeƒstwa przy pomiarach przy cz stotliwoêci 1 MHz amplituda sygna u nadawczego by- a znacznie mniejsza od amplitudy nadawanej przy pomiarach próbek. W efekcie stosunek sygna u do szumu by bardzo ma y, bliski 0dB. Dla pomiaru przy cz stotliwoêci 0.5 MHz stosunek sygna u do szumu by dalej wysoki, tak jak przy badaniach in vitro i wynosi ok. 15dB. Wyniki pomiaru wspó czynnika BUA otrzymane przy cz stotliwoêci 0.5MHz dla obu rodzajów pobudzenia, sà dobrze skorelowane (r=0.92). Wspó czynnik korelacji spada do wartoêci r=0.4 przy pomiarach 1MHz. Analiza zachowania krzywych t umienie-cz stotliwoêç (Ryc. 3) wykaza a, e przy niskich wartoêciach stosunku sygna u do szumu i pobudzaniu przetwornika tradycyjnym sygna- em sinusoidalnym, nie mo liwe jest prawid owe znalezienie wspó czynnika BUA. Przy tych samych wartoêciach stosunku sygna u do szumu ale stosujàc kodowanie sygna u mo na prawid owo zmierzyç wspó czynnik BUA. Ryc 3. Krzywe t umienie-cz stotliwoêç otrzymane przy S/N = 0dB. Krzywa ciàg a otrzymana dla pobudzenia sygna em kodowanym, krzywa kropkowana przy pobudzeniu wycinkiem sinusoidy. Ryc. 2 Krzywe opisujàce zmiany t umienia z cz stotliwoêcià dla dwóch rodzajów pobudzenia. Krzywa ciàg a - pobudzenia sekwencjà kodu Golaya przy cz stotliwoêci 1 MHz, krzywa przerywana i kropkowana - pobudzenie sinusoidalne odpowiednio przy cz stotliwoêci 0.5 MHz i 1 MHz. Wyznaczanie wspó czynnika BUA za pomocà fali rozproszonej. Metoda wyznaczania wspó czynnika BUA z sygna u rozproszonego zosta a porównana z metodà fali przechodzàcej. Badania przeprowadzono na próbkach przy cz stotliwoêci 0.5MHz i 1MHz, stosujàc pobudzenie sygna em kodowanym. Dla wybranego obszaru próbki mierzony by wspó czynnik BUA metodà fali rozproszonej i metodà fali przechodzàcej. Przy cz stotliwoêci 0.5 MHz korelacja pomi dzy otrzymanymi wynikami by a niska (r=0.52). W metodzie wykorzystujàcej fale rozproszonà d ugoêç nadawanego efektywnie sygna u okreêla d ugoêç jak i skok bramki wycinajàcej mierzone segmenty sygna u w celu uêrednienia. Przy d ugoêci fali ok. 3 mm (cz stotliwoêci 0.5 MHz) obszar rozproszenia w koêci Ultrasonografia nr 18,