Laser Doppler -vibrometrin käyttöönotto tärinämittauksissa

Tässä insinöörityössä otettiin käyttöön VTI Technologies Oy:lle hankittu laser Doppler - vibrometri, joka mittaa tärinää perustuen valon Dopplerin siirtymään. Työn tavoitteena oli perehtyä mittauslaitteistoon, muodostaa sille näytteenottolaitteisto ja käytännössä arvioida sen kyvykkyyttä mitata tärinää ja tuottaa uutta informaatiota. Työn teoreettisessa osuudessa perehdytään laser Doppler -vibrometrin teknologiaan ja toimintaperiaatteeseen sekä värähtelevien systeemien dynamiikkaan ja mallintamiseen. Työn käytännön osuuden suorittamiseksi perehdyttiin myös tärinätestauslaitteiston toimintaan, analogiasignaalin näytteenottoon sekä diskreettiin Fourier-muunnokseen perustuvaan signaalin spektrianalyysiin. Työssä käsitellään myös laser-mittauksen kohinalähteitä ja spektrianalyysin virhelähteitä. Työn käytännön osuudessa ohjelmoitiin Labview-mittausohjelmisto näytteenottolaitteistolle. Mittausohjelmistolla voidaan näytteistää vibrometrin mittaussignaalia ja muodostaa sen taajuusspektri. Mittauskohteita tässä työssä olivat kulmakiihtyvyystäryttimen mekaanisen liikkeen mittaus ja elementtikiekkosahan terän värähtelyjen mittaus. Mittaustulokset kulmakiihtyvyystäryttimestä osoittivat sen mekaanisen liikkeen säröytyvän voimakkaasti, johtuen todennäköisesti sen testialustan rakenteesta. Testialustan rakennetta tullaan kehittämään ja mittaukset toistetaan. Mittaustuloksiin elementtikiekkosahasta tuli suhtautua epäillen, koska mittaussignaalin intensiteetti oli erittäin heikko. Mittausten onnistuminen Laser Doppler -vibrometrillä edellyttää riittävää mittauskohteesta takaisinheijastuneen laser-valon intensiteettiä. Mittaustulokset osoittivat laser Doppler -vibrometrin olevan hyödyllinen työkalu tutkivassa tärinämittauksessa. Mittauskohteet, joiden pinta heijastaa huonosti valoa ja joihin ei voi asentaa erityistä heijastavaa teippiä, ovat kuitenkin haaste ja asettavat rajoituksen laser Doppler -vibrometrin käyttömahdollisuuksille. Tämän työn mittaustuloksia voidaan käyttää kulmakiihtyvyystäryttimen uusintamittausten vertailukohtana, kun arvioidaan kehitystyön onnistumista. Tätä työtä voidaan käyttää myös laser Doppler -vibrometrin ohjekirjana tärinämittauksissa.

Rotational Doppler effect in magnetic resonance

We compute the shift in the frequency of the spin resonance in a solid that rotates in the field of a circularly polarized electromagnetic wave. Electron-spin resonance, nuclear magnetic resonance, and ferromagnetic resonance are considered. We show that contrary to the case of the rotating LC circuit, the shift in the frequency of the spin resonance has strong dependence on the symmetry of the receiver. The shift due to rotation occurs only when rotational symmetry is broken by the anisotropy of the gyromagnetic tensor, by the shape of the body or by magnetocrystalline anisotropy. General expressions for the resonance frequency and power absorption are derived and implications for experiment are discussed.

Aspectos morfológicos e hemodinâmicos do baço em indivíduos normais: estudo por ultra-som Doppler

ANTECEDENTES: A diversidade de técnicas de mensuração esplênica pelo ultra-som Doppler (US Doppler), a falta de valores biométricos e dopplervelocimétricos dificultam a avaliação deste órgão e de suas características hemodinâmicas. OBJETIVO: Estabelecer padrões biométricos e hemodinâmicos por US-Doppler em indivíduos adultos sadios. MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo prospectivo de 44 indivíduos sadios, sendo 19 do sexo masculino e 25 do sexo feminino, na faixa etária de 23 a 60 anos (37,4 ± 9,6). Morfometria (US modo-B): baço: eixos longitudinal (L), transversal (T) e ântero-posterior (AP); diâmetro da artéria esplênica (DAE) e diâmetro da veia esplênica (DVE). Índices morfométricos do baço: uniplanar (IBU), biplanar (IBB) e volume esplênico (VE). Dopplervelocimetria (US Doppler): a) artéria esplênica: velocidade de pico sistólico (VPS), média das velocidades máximas de fluxo (TAMax); índices de impedância vascular: índice de resistividade (IR); índice de pulsatilidade (IP); b) veia esplênica: média das velocidades máximas de fluxo (TAMax). RESULTADOS: Morfometria: L = 9,3 ± 1,3 cm; T= 3,9 ± 0,7 cm; AP = 8,4 ± 1,2 cm; DAE = 0,3 ± 0,07 cm; DVE: 0,5 ± 0,12 cm. Índices morfométricos do baço: IBU = 33,5 ± 9,9; IBB = 36,7 ± 10,3; VE = 164,3 ± 62,9 cm³. Dopplervelocimetria: a) artéria esplênica: VPS = 59,8 ± 23,6 cm/s; TAMax = 40,2 ± 15,9 cm/s; IP = 0,86 ± 0,30; IR = 0,55 ± 0,09; b) veia esplênica: TAMax = 16,8 ± 8,3 cm/s. CONCLUSÃO: Relato de valores biométricos e dopplervelocimétricos do baço em indivíduos sadios.

Estudo Doppler na hipertensão portal

A ultra-sonografia e o Doppler representaram grande marco no diagnóstico da hipertensão portal. Este fato decorre do aspecto não-invasivo destes métodos, possibilitando o estudo do fígado, do baço e da circulação esplâncnica. Neste artigo os autores discutem alguns aspectos importantes avaliados pela ultra-sonografia e pelo Doppler na avaliação da hipertensão portal.

Avaliação ultra-sonográfica e ao Doppler dos TIPS (anastomose portossistêmica intra-hepática transjugular)

A anastomose portossistêmica intra-hepática transjugular (TIPS) compreende a técnica mais recente e mais popular para o alívio da hipertensão portal sintomática, especialmente para os casos com varizes e hemorragia digestiva alta, e menos comumente para o tratamento da ascite refratária. Os TIPS podem apresentar complicações após sua colocação, como as estenoses e oclusões. A ultra-sonografia e o Doppler permitem o estudo dos TIPS de uma forma não invasiva. Neste artigo os autores relatam os achados recentes à ultra-sonografia e ao Doppler nos casos de funcionamento normal e anormal (estenoses/oclusões) dos TIPS.

Avaliação por Doppler colorido do carcinoma da mama: correlação com dados clínicos e histopatológicos

OBJETIVO: Avaliar a capacidade da ultra-sonografia com Doppler colorido em caracterizar a vascularização de carcinomas sólidos da mama e em correlacionar padrões de vascularização com o tamanho, estádio e grau histológico destes tumores. MATERIAIS E MÉTODOS: Sessenta e seis carcinomas da mama foram estudados com Doppler colorido. As características morfológicas e fluxométricas foram avaliadas antes da biópsia e correlações com aspectos clínicos, histopatólogicos e estadiamento tumoral foram avaliadas estatisticamente. RESULTADOS: Cinqüenta e dois tumores (79%) apresentaram vasos penetrantes, 63 (95%) mostraram vasos periféricos, 33 (50%) tinham vasos centrais e em dois tumores (3%) não foi observada vascularização. O número médio de vasos nos tumores foi de 11,9 ± 7,7 e na mama contralateral foi de 1,7 ± 2,5. Nenhuma associação foi evidenciada com as características histológicas. A distribuição dos vasos foi diferente em dois grupos de tumores. Não houve diferença na velocidade diastólica, na resistência e no índice de pulsatilidade dos tumores e da mama contralateral. A velocidade sistólica nos tumores foi de 11,74 ± 0,96 e na mama contralateral foi de 9,45 ± 0,55. O número de vasos aumentou com a progressão do estadiamento dos tumores. CONCLUSÃO: O padrão vascular dos carcinomas da mama identificado pelo Doppler colorido deve ser considerado com potencial característica importante na avaliação pré-operatória destes tumores, em conjunto com outros fatores prognósticos como o tamanho tumoral e o estádio da doença.

Avaliação dos tumores hepáticos ao Doppler

Os avanços recentes na ultra-sonografia têm ampliado a possibilidade de detecção de tumores hepáticos. Isto tem auxiliado na perspectiva de melhora do prognóstico destes pacientes, à medida que novas técnicas terapêuticas têm surgido. Neste artigo os autores relatam achados ao Doppler que podem auxiliar na identificação e caracterização dos tumores hepáticos, avaliando dados do Doppler colorido, pulsado e do Doppler de amplitude ("power Doppler"). Fazem, também, referência a novas modalidades de imagem, como o uso da harmônica.

Diagnóstico de malformação arteriovenosa uterina por meio da ultra-sonografia com doppler colorido e achados à angiorressonância magnética: relato de caso

As malformações arteriovenosas do útero são entidades raras. Sua forma de apresentação clínica é muito diversa, devendo o ginecologista e o imaginologista estar atentos para esta possibilidade diagnóstica, para estabelecer o tratamento de forma precisa e rápida. O presente artigo visa mostrar um caso de malformação arteriovenosa uterina adquirida após doença trofoblástica gestacional, cujo diagnóstico foi bem estabelecido por meio da ultra-sonografia com Doppler colorido e correlação com angiorressonância magnética.

Qual o melhor período para a realização do doppler das artérias uterinas na predição de complicações da gestação?

OBJETIVO: Avaliar, prospectivamente, qual o melhor período para a realização do Doppler das artérias uterinas na predição de complicações da gestação. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi conduzido estudo prospectivo em 45 pacientes primigestas, sem história de doenças crônicas. O Doppler das artérias uterinas foi realizado entre 18-20, 24-26, 28-30 e 34-36 semanas, com determinação do índice de resistência, índice de pulsatilidade, relação A/B e a presença ou ausência de incisura na onda de velocidade de fluxo, assim como o resultado da gestação. RESULTADOS: Os índices Doppler apresentaram decréscimo com o decorrer da gestação, mais pronunciado nas gestações normais quando estas foram comparadas com aquelas que tiveram complicações, de maneira mais acentuada no exame realizado entre 24-26 semanas. A melhor relação entre sensibilidade e especificidade para a detecção de complicações durante a gestação foi obtida no exame realizado entre 24-26 semanas. CONCLUSÃO: O melhor período para a realização do Doppler das artérias uterinas na predição de complicações da gestação é o intervalo entre 24-26 semanas.

Estudo do jato urinário intravesical com Doppler colorido em pacientes com e sem refluxo vesicoureteral

OBJETIVO: O presente estudo teve como objetivo comparar os achados da uretrocistografia miccional com o ultra-som Doppler duplex colorido, em pacientes com suspeita de refluxo vesicoureteral. MATERIAIS E MÉTODOS: A pesquisa foi realizada através do estudo dos ângulos dos jatos urinários intravesicais, nos planos axial e longitudinal. Foi analisada, também, a distância (em centímetros) entre os meatos ureterais. RESULTADOS: Do total de 32 pacientes estudados (com média de idade de 5 anos e 2 meses), 18 pacientes apresentaram refluxo vesicoureteral (10 com refluxo unilateral, sendo 4 no lado direito e 6 no lado esquerdo, e 8 com refluxo bilateral) e 14 pacientes não apresentaram refluxo. Os valores angulares dos jatos urinários intravesicais e as distâncias entre os meatos ureterais foram obtidos para todos os pacientes e foram calculados a média, o desvio-padrão e o coeficiente de variação. CONCLUSÃO: Os dados evidenciaram tendência de que a lateralização do meato ureteral seja sinal de predisposição ao refluxo vesicoureteral. A análise estatística não-paramétrica de Mann-Whitney não evidenciou diferenças significativas (p > 0,05) entre os grupos (ângulos de inclinação dos jatos urinários intravesicais e distância entre os meatos ureterais).

Aspectos ultra-sonográficos das alterações não-neoplásicas do testículo

Processos patológicos dos testículos são muito comuns, incluindo-se lesões tumorais e não-tumorais neste contexto. A ultra-sonografia com transdutor de alta freqüência tornou-se a modalidade de imagem de escolha para a avaliação desses órgãos. Este método ajuda a melhor caracterizar lesões intratesticulares e em muitas situações sugere um diagnóstico mais específico, principalmente nos casos em que há manifestações clínicas similares, tais como dor, inchaço e aumento volumétrico locais. O mapeamento com Doppler colorido é importantíssimo para demonstrar padrões anormais de perfusão testicular e auxilia no diagnóstico de condições clínicas agudas. Neste ensaio iconográfico os autores sumarizam os mais comuns achados clínicos, patológicos e as principais características diagnósticas de lesões testiculares, tais como microlitíase, cisto simples, espermatocele, varicocele, ectasia tubular da rete testis, orquite, hematomas e condições mais raras. A familiaridade com as características ecográficas e clínicas destas alterações é essencial para o estabelecimento do diagnóstico correto e início da terapêutica mais eficaz, quando necessária.

Doppler e marcadores séricos maternos na predição de complicações da gestação

OBJETIVO: Comparar a eficácia do Doppler das artérias uterinas e de marcadores séricos maternos na predição de complicações da gestação. MATERIAIS E MÉTODOS: Trata-se de um estudo prospectivo com 49 primigestas, incluídas no estudo na 18ª semana, sendo coletada a amostra sanguínea para a realização das dosagens séricas, realizadas pelo método de quimioluminescência (alfa-fetoproteína, gonadotrofina coriônica humana e óxido nítrico) e radioimunoensaio (peptídio atrial natriurético). O Doppler das artérias uterinas foi realizado entre 24-26 semanas, determinando a presença ou ausência de incisura na onda de velocidade de fluxo. Na análise estatística utilizou-se o teste de Mann-Whitney, para amostras não-paramétricas, e o teste exato de Fisher, para parâmetros qualitativos. RESULTADOS: Os valores de sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo e valor preditivo negativo foram, respectivamente, de 8,3%, 97,0%, 50,0% e 74,4% para a alfa-fetoproteína; 8,3%, 87,9%, 20,0% e 72,5% para a gonadotrofina coriônica humana; 16,7%, 97,0%, 33,3% e 76,2% para o peptídio atrial natriurético; e 16,7%, 93,9%, 50,0% e 75,6% para o óxido nítrico. A sensibilidade do Doppler foi de 75,0%, especificidade de 63,6%, valor preditivo positivo de 57,1% e valor preditivo negativo de 87,5%. CONCLUSÃO: O Doppler das artérias uterinas é melhor preditor de complicações da gestação quando comparado a alguns marcadores séricos em populações de baixo risco.

Quantificação do fluxo portal em indivíduos sadios: comparação entre ressonância magnética e ultra-som Doppler

OBJETIVO: Avaliar a concordância entre a ultra-sonografia com Doppler e a ressonância magnética na quantificação do fluxo portal em indivíduos sadios, e avaliar a reprodutibilidade destes métodos diagnósticos. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi realizado estudo prospectivo, transversal, observacional e autopareado, avaliando 20 voluntários sadios submetidos a mensuração do fluxo portal por meio de ultra-sonografia com Doppler e por ressonância magnética, executada por dois observadores independentes. Foram calculadas as concordâncias entre os métodos e entre os observadores utilizando-se o coeficiente de correlação intraclasses e o coeficiente de Pearson. RESULTADOS: A concordância entre os exames de ultra-sonografia com Doppler e de ressonância magnética foi baixa (coeficiente intraclasses: 1,9%-18,2%; coeficiente de Pearson: 0,1%-13,7%; p=0,565). Os valores da média de fluxo portal medido pela ultra-sonografia e pela ressonância magnética foram, respectivamente, de 0,768 l/min e 0,742 l/min. A quantificação do fluxo portal medida pela ultra-sonografia e pela ressonância magnética demonstrou, respectivamente, concordância interobservador regular (coeficiente intraclasses: 43,3%; coeficiente de Pearson: 43,0%) e concordância excelente (coeficiente intraclasses: 91,4%; coeficiente de Pearson: 93,4%). CONCLUSÃO: A ressonância magnética é um método confiável para quantificar o fluxo portal, mostrando melhor concordância interobservador do que a ultra-sonografia com Doppler. Os dois métodos apresentam baixa concordância entre si na quantificação do fluxo portal.

Mensuração do volume de fluxo portal em pacientes esquistossomóticos: avaliação da reprodutibilidade do ultra-som Doppler

OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade do ultra-som Doppler na quantificação do volume de fluxo portal em pacientes esquistossomóticos. MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo prospectivo, transversal, observacional e autopareado, avaliando 21 pacientes portadores de esquistossomose hepatoesplênica, submetidos a mensuração do fluxo portal pelo ultra-som Doppler por três observadores, de forma independente, sendo calculada a concordância entre estes, dois a dois, pelo coeficiente de correlação intraclasse, teste t-pareado e grau de linearidade de Pearson. RESULTADOS: A concordância interobservador foi excelente. O coeficiente de correlação intraclasse variou entre 80,6% e 93,0% (IC a 95% [65,3% ; 95,8%]), com coeficiente de correlação de Pearson variando entre 81,6% e 92,7% e sem diferença estatisticamente significante entre os observadores quanto à média do fluxo portal mensurado pelo ultra-som Doppler (p = 0,954 / 0,758 / 0,749). CONCLUSÃO: O ultra-som Doppler é um método confiável para quantificar o fluxo portal em pacientes portadores de hipertensão porta de origem esquistossomótica, apresentando boa concordância interobservador.

Intervalos de referência do pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média fetal na população brasileira

OBJETIVO: Determinar uma curva de referência baseada em múltiplos da mediana para o pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média fetal. MATERIAIS E MÉTODOS: Realizou-se estudo de corte transversal com 143 gestantes normais entre 23 e 35 semanas. Realizou-se varredura bidimensional em corte axial do crânio fetal, incluindo os tálamos e o septo pelúcido, e em seguida acionou-se o modo color Doppler, visualizando-se a artéria cerebral média. O Doppler pulsátil foi disposto próximo à origem deste vaso, utilizando-se ângulo de insonação de menos de 20°. Para avaliar a correlação do pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média com a idade gestacional, utilizou-se o coeficiente de correlação de Person (r). Por meio de modelos de regressão, construiu-se uma tabela de múltiplos da mediana para o pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média em cada idade gestacional avaliada, e adicionalmente determinaram-se valores de referência para essa variável. RESULTADOS: Observou-se forte correlação entre o pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média e a idade gestacional (r = 0,70; p = 0,001). Determinaram-se valores do pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média para os seguintes múltiplos da mediana: 1,0; 1,29; 1,5; 1,55. Determinaram-se os percentis 2,5 e 97,5 para o pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média, variando de 24,33 cm²/s a 78,36 cm²/s. CONCLUSÃO: Um nomograma do pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média fetal foi determinado.