معلومة

ما هي مواصفات الأجهزة التي يجب على المرء أن يبحث عنها لتحسين تصور اعتلال الأوتار من خلال الموجات فوق الصوتية؟

ما هي مواصفات الأجهزة التي يجب على المرء أن يبحث عنها لتحسين تصور اعتلال الأوتار من خلال الموجات فوق الصوتية؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تشير دراسة عام 2019 {1} إلى أن علم أمراض وتر مفصل الورك يتم تصويره بشكل أفضل بواسطة 3.0 Tesla MRIs مقارنة بـ 1.5 Tesla MRIs.

تشير دراسة 2014 {2} أيضًا إلى فائدة التسلا العالية لتحليل الأوتار:

يستفيد التصوير بالرنين المغناطيسي للأوتار والأربطة من الدقة المكانية العالية. تؤدي المجالات المغناطيسية الأقوى إلى ارتفاع نسب الإشارة إلى الضوضاء وتحسين دقة الصورة ؛ لهذا السبب ، قد يكون التصوير بالرنين المغناطيسي 3-T أكثر حساسية من 1.5 تسلا للكشف عن التمزقات الجزئية للسمك [26]. بدلاً من ذلك ، يمكن تحقيق دقة أعلى باستخدام ملف سطح محلي [27]. التصوير بأوقات صدى أقصر يحسن الحساسية لتغيرات الأوتار ، على الرغم من أن هذا قد يأتي على حساب الخصوصية [28 ، 29]. الصور المرجحة T2 مفيدة في تحديد إشارة السوائل في تمزق الأوتار أو الأربطة (الشكل 5) وكذلك لإظهار التغيرات في الأنسجة المحيطة [30]. إذا تغير اتجاه الوتر خلال مساره ، فقد تكون تأثيرات الزاوية السحرية مشكلة ؛ لذلك قد يكون من المفيد الحصول على صور ذات وقت صدى طويل بما يكفي لتجنب هذه القطع الأثرية.

ما هي مواصفات الأجهزة التي يجب على المرء أن يبحث عنها لتحسين تصور اعتلال الأوتار من خلال الموجات فوق الصوتية؟


مراجع:

  • {1} Oehler و Nicola و Julia Kristin Ruby و André Strahl و Rainer Maas و Wolfgang Ruether و Andreas Niemeier. "علم أمراض وتر مختطف الورك متصور بنسبة 1.5 مقابل 3. 0 أشعة تسلا بالرنين المغناطيسي." أرشيفات جراحة العظام والكسور (2019): 1-9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31243547 ؛ https://doi.org/10.1007/s00402-019-03228-1
  • {2} هودجسون ، آر جيه ، بي جيه أوكونور ، وآيه جيه غرينجر. "تصوير الأوتار والأربطة". المجلة البريطانية للأشعة (2014). هارفارد. https://scholar.google.com/scholar؟cluster=16366672343955449638&hl=ar&as_sdt=0،22؛ http://www.birpublications.org/doi/full/10.1259/bjr/34786470

أول وصول انعكاس سرعة الصوت وقت السفر مع بداهة معلومة

تم تكييف خوارزمية سرعة الصوت في وقت السفر لأول مرة والتي قدمها تارانتولا [نظرية المشكلة العكسية وطرق تقدير معلمات النموذج (SIAM ، فيلادلفيا ، بنسلفانيا ، 2005) [الباحث العلمي من Google]] مع إعداد الموجات فوق الصوتية الطبية. من خلال تحديد مصفوفة التغاير لنموذج الكائن ، تسمح الخوارزمية بالتضمين الطبيعي للمادة المادية بداهة معلومات الكائن. يتم توضيح قدرة الخوارزمية على إعادة بناء توزيع سرعة الصوت المعقدة بدقة وبقوة في المحاكاة والبيانات التجريبية باستخدام فتحة محدودة.

أساليب:

تم عرض الخوارزمية لأول مرة بشكل عام في المحاكاة باستخدام شبح رقمي للثدي تم تصويره في أشكال هندسية مختلفة. نظرًا لأن هذا العمل مدفوع بنظام التصوير بالموجات فوق الصوتية للثدي ذي الفتحة المحدودة من المؤلفين ، يتم الحصول على البيانات التجريبية باستخدام نظام Verasonics مع صفيفات L7-4 ثنائية ، 128 عنصرًا ، خطية L7-4. يتم معايرة محولات الطاقة تلقائيًا للاستخدام في النموذج الأمامي eikonal.بداهة يتم الحصول على معلومات مثل معرفة المناطق المترابطة داخل الكائن عبر تجزئة صور الوضع B المتولدة من التصوير ذي الفتحة الاصطناعية.

نتائج:

كتوضيح واحد لمنشأة الخوارزمية لإدراجبداهة المعلومات ، يتم عرض التنظيم القائم على أسس جسدية في المحاكاة. يتم بعد ذلك إثبات التطبيق العملي للخوارزمية من خلال الإدراك التجريبي في حالات الفتحة المحدودة. تم تحسين عمليات إعادة بناء توزيعات سرعة الصوت بمختلف التعقيدات من خلال تضمين بداهة معلومة. يتم إعادة بناء خرائط سرعة الصوت بشكل عام بدقة في غضون بضعة م / ث.

الاستنتاجات:

يوضح هذا البحث القدرة على تكوين صور سرعة الصوت باستخدام مصفوفتين خطيتين تجاريتين متعارضتين لتقليد الحصول على صور الموجات فوق الصوتية في هندسة التصوير الشعاعي للثدي المضغوط. تتيح القدرة على إنشاء سرعة جيدة بشكل معقول للصور الصوتية في هندسة التصوير الشعاعي للثدي المضغوطة إمكانية تسجيل الصور بسهولة في أحجام صور التركيب المقطعي من أجل دراسات الكشف عن سرطان الثدي وتوصيفه.


يعد ألم الكتف أحد أكثر أعراض الجهاز العضلي الهيكلي شيوعًا والذي يستدعي التقييم الطبي ويمكن أن يؤدي إلى الإعاقة وفقدان الأجور وتكاليف الرعاية الصحية الباهظة. إنه السبب الثالث الأكثر شيوعًا للاستشارات العضلية الهيكلية في بيئة الرعاية الأولية ، حيث يؤثر على ما يصل إلى ثلث عامة السكان - وخاصة كبار السن (1-3). يعد التصوير بالموجات فوق الصوتية (الولايات المتحدة) ، والتصوير بالرنين المغناطيسي (MR) ، وتصوير المفاصل بالرنين المغناطيسي من طرائق التصوير المتقدمة التي تم استخدامها لفحص المرضى الذين يعانون من آلام الكتف ، ولكل منها مزايا وعيوب فريدة (3). أدى التقدم في التكنولوجيا والتدريب والبحث إلى تحسين قدرة الأطباء على تشخيص أمراض الكتف الشائعة بدقة عالية باستخدام التصوير بالولايات المتحدة والتصوير بالرنين المغناطيسي.

ومع ذلك ، هناك العديد من العوائق التي تحول دون الاستخدام الواسع النطاق للولايات المتحدة. تشمل هذه الحواجز منحنى التعلم الحاد في أن تصبح بارعًا في إجراء تقييم عالي الجودة ، ونقص التدريب المخصص للتصوير العضلي الهيكلي لأخصائيي التصوير بالموجات فوق الصوتية والتقنيين في برامج التدريب الأمريكية ، والوقت المحدود الذي يتعين على اختصاصي الأشعة إجراء هذه الفحوصات في غياب التصوير العضلي الهيكلي - خبراء سونوغرافيين مدربين. يمكن أن يساعد استخدام نهج موحد لفحص الكتف في الولايات المتحدة في تقليل هذه الحواجز وتوفير إطار عمل لتسهيل التصوير التشخيصي عالي الجودة (11).

الغرض من هذه المراجعة هو وصف مكونات الفحص الموحد للكتف في الولايات المتحدة ، ومراجعة التقنية الأساسية للكتف الأمريكية والتشريح الطبيعي للكتف ، وتحديد المؤشرات الشائعة لكتف الولايات المتحدة في الممارسة السريرية ، وتوضيح المظاهر الأمريكية المميزة لأمراض الكتف الشائعة ، مع التصوير بالرنين المغناطيسي والارتباط بالمنظار.


محتويات

يتمثل الدور الأساسي لأي UPS في توفير طاقة قصيرة المدى عند فشل مصدر طاقة الإدخال. ومع ذلك ، فإن معظم وحدات UPS قادرة أيضًا بدرجات متفاوتة على تصحيح مشكلات طاقة المرافق العامة:

    أو زيادة الجهد المستمر
  1. انخفاض مؤقت أو مستمر في جهد الدخل
  2. يُعرَّف الضجيج بأنه تردد عابر أو تذبذب عالي التردد ، وعادة ما يتم حقنه في الخط بواسطة معدات قريبة
  3. عدم استقرار تردد التيار الكهربائي ، الذي يُعرَّف بأنه خروج عن الشكل الموجي الجيبي المثالي المتوقع على الخط

تصنف بعض الشركات المصنعة لوحدات UPS منتجاتها وفقًا لعدد المشكلات المتعلقة بالطاقة التي يعالجونها. [2]

الفئات العامة الثلاث لأنظمة UPS الحديثة هي عبر الانترنت, خط تفاعلي و تعليق: [3] [4]

  • يستخدم UPS على الإنترنت طريقة "تحويل مزدوج" لقبول إدخال التيار المتردد ، والتصحيح إلى التيار المستمر لتمرير البطارية القابلة لإعادة الشحن (أو سلاسل البطارية) ، ثم الرجوع إلى 120 فولت / 230 فولت تيار متردد لتشغيل المعدات المحمية.
  • يحافظ UPS التفاعلي الخطي على العاكس في الخط ويعيد توجيه مسار التيار المستمر للبطارية من وضع الشحن العادي إلى توفير التيار عند فقد الطاقة.
  • في نظام الاستعداد ("خارج الخط") ، يتم تشغيل الحمل مباشرة بواسطة طاقة الإدخال ولا يتم استدعاء دارة الطاقة الاحتياطية إلا عند انقطاع طاقة المرافق.

معظم UPS أقل من كيلو فولت أمبير واحد (1 كيلو فولت أمبير) هي من النوع التفاعلي أو الاحتياطي الذي عادة ما يكون أقل تكلفة.

بالنسبة لوحدات الطاقة الكبيرة ، تُستخدم أحيانًا مصادر طاقة ديناميكية غير متقطعة (DUPS). يتم توصيل محرك / مولد متزامن بالتيار الكهربائي عبر خنق. يتم تخزين الطاقة في دولاب الموازنة. عندما تنقطع طاقة التيار الكهربائي ، يحافظ تنظيم التيار الدوامي على القدرة على الحمل طالما لم يتم استنفاد طاقة دولاب الموازنة. يتم أحيانًا دمج DUPS أو دمجها مع مولد ديزل يتم تشغيله بعد تأخير قصير ، مما يؤدي إلى تكوين مصدر طاقة غير منقطع يعمل بالديزل (DRUPS).

تم تطوير وحدة UPS لخلايا الوقود من قبل شركة Hydrogenics باستخدام الهيدروجين وخلية الوقود كمصدر للطاقة ، مما قد يوفر أوقات تشغيل طويلة في مساحة صغيرة. [5]

تحرير في وضع عدم الاتصال / الاستعداد

يوفر UPS غير المتصل / في وضع الاستعداد فقط الميزات الأساسية ، مما يوفر حماية من زيادة التيار ونسخ احتياطي للبطارية. عادة ما يتم توصيل المعدات المحمية مباشرة بمرافق الطاقة الواردة. عندما ينخفض ​​الجهد الوارد إلى ما دون المستوى المحدد مسبقًا أو يرتفع فوق مستوى محدد مسبقًا ، يقوم UPS بتشغيل دائرة العاكس الداخلية للتيار المتردد DC ، والتي يتم تشغيلها من بطارية تخزين داخلية. يقوم UPS بعد ذلك بتبديل المعدات المتصلة ميكانيكيًا إلى خرج العاكس DC-AC الخاص به. يمكن أن يصل وقت التبديل إلى 25 مللي ثانية اعتمادًا على مقدار الوقت الذي يستغرقه UPS في وضع الاستعداد لاكتشاف الجهد الكهربائي المفقود. سيتم تصميم UPS لتشغيل معدات معينة ، مثل الكمبيوتر الشخصي ، دون أي تراجع أو انخفاض غير مرغوب فيه لهذا الجهاز.

تحرير تفاعلي للخط

يشبه UPS التفاعلي في التشغيل مع UPS الاحتياطية ، ولكن مع إضافة محول ذاتي متعدد الجهد متغير. هذا نوع خاص من المحولات التي يمكن أن تضيف أو تطرح ملفات من الأسلاك بالطاقة ، وبالتالي زيادة أو تقليل المجال المغناطيسي والجهد الناتج للمحول. قد يتم تنفيذ هذا أيضًا بواسطة أ باك – دفعة المحولات الذي يختلف عن المحول الذاتي ، حيث قد يكون الأول سلكيًا لتوفير عزل كلفاني.

هذا النوع من UPS قادر على تحمل الانقطاعات المستمرة للجهد المنخفض والزيادات المفاجئة في الجهد الزائد دون استهلاك طاقة البطارية الاحتياطية المحدودة. بدلاً من ذلك ، يتم تعويض ذلك عن طريق الاختيار التلقائي لصنابير طاقة مختلفة على المحول التلقائي. اعتمادًا على التصميم ، يمكن أن يتسبب تغيير صنبور المحول التلقائي في انقطاع طاقة الخرج لفترة وجيزة للغاية ، [6] مما قد يتسبب في جعل أجهزة UPS المزودة بجهاز إنذار لفقدان الطاقة "غردًا" للحظة.

أصبح هذا شائعًا حتى في أرخص UPS لأنه يستفيد من المكونات المضمنة بالفعل. يحتاج المحول الرئيسي 50/60 هرتز المستخدم للتحويل بين جهد الخط والجهد الكهربي للبطارية إلى توفير نسبتي دوران مختلفتين قليلاً: أحدهما لتحويل جهد خرج البطارية (عادةً ما يكون مضاعف 12 فولت) إلى جهد الخط ، والثاني للتحويل جهد الخط إلى جهد شحن بطارية أعلى قليلاً (مثل مضاعفات 14 فولت). يرجع الاختلاف بين الفولتية إلى أن شحن البطارية يتطلب جهد دلتا (يصل إلى 13-14 فولت لشحن بطارية 12 فولت). علاوة على ذلك ، من الأسهل القيام بالتبديل على جانب جهد الخط للمحول بسبب التيارات المنخفضة في هذا الجانب.

للحصول على دفعة باك الميزة ، كل ما هو مطلوب هو مفتاحان منفصلان بحيث يمكن توصيل مدخل التيار المتردد بأحد الصنابير الأساسيين ، بينما يكون الحمل متصلاً بالآخر ، وبالتالي استخدام اللفات الأولية للمحول الرئيسي كمحول ذاتي. لا يزال من الممكن شحن البطارية أثناء "تجاوز" الجهد الزائد ، ولكن أثناء "زيادة" الجهد المنخفض ، يكون خرج المحول منخفضًا جدًا لشحن البطاريات.

يمكن تصميم المحولات الآلية لتغطية مجموعة واسعة من الفولتية المتغيرة للإدخال ، ولكن هذا يتطلب المزيد من الصنابير ويزيد من التعقيد ، فضلاً عن حساب UPS. من الشائع أن يغطي المحول التلقائي نطاقًا من حوالي 90 فولت إلى 140 فولت فقط لطاقة 120 فولت ، ثم قم بالتبديل إلى البطارية إذا كان الجهد أعلى أو أقل بكثير من هذا النطاق.

في ظروف الجهد المنخفض ، سيستخدم UPS تيارًا أكثر من المعتاد ، لذلك قد يحتاج إلى دائرة تيار أعلى من الجهاز العادي. على سبيل المثال ، لتشغيل جهاز 1000 واط عند 120 فولت ، سوف يقوم UPS بسحب 8.33 A. إذا حدث انقطاع في الطاقة وانخفض الجهد إلى 100 فولت ، فسوف يقوم UPS بسحب 10 أمبير للتعويض. يعمل هذا أيضًا في الاتجاه المعاكس ، بحيث في حالة الجهد الزائد ، سيحتاج UPS إلى تيار أقل.

تحرير عبر الإنترنت / تحويل مزدوج

في UPS عبر الإنترنت ، تكون البطاريات متصلة دائمًا بالعاكس ، بحيث لا تكون هناك حاجة إلى مفاتيح تحويل الطاقة. عندما يحدث فقدان الطاقة ، يسقط المعدل ببساطة من الدائرة وتحافظ البطاريات على الطاقة ثابتة دون تغيير. عند استعادة الطاقة ، يستأنف المعدل حمل معظم الحمولة ويبدأ في شحن البطاريات ، على الرغم من أن تيار الشحن قد يكون محدودًا لمنع مقوم الطاقة العالية من إتلاف البطاريات. تتمثل الميزة الرئيسية لـ UPS عبر الإنترنت في قدرتها على توفير "جدار حماية كهربائي" بين طاقة المرافق الواردة والأجهزة الإلكترونية الحساسة.

يعد UPS عبر الإنترنت مثاليًا للبيئات التي يكون فيها العزل الكهربائي ضروريًا أو للمعدات الحساسة جدًا لتقلبات الطاقة. [7] على الرغم من أنه كان محجوزًا في وقت ما للتركيبات الكبيرة جدًا التي تبلغ 10 كيلوواط أو أكثر ، إلا أن التقدم التكنولوجي سمح له الآن بأن يكون متاحًا كجهاز استهلاكي مشترك ، يوفر 500 واط أو أقل. قد يكون UPS عبر الإنترنت ضروريًا عندما تكون بيئة الطاقة "صاخبة" ، أو عندما يكون هناك تباطؤ في طاقة المرافق ، وانقطاعات أخرى متكررة ، أو عند الحاجة إلى حماية أحمال معدات تكنولوجيا المعلومات الحساسة ، أو عندما يكون التشغيل من مولد احتياطي طويل المدى ضروريًا.

التكنولوجيا الأساسية لـ UPS عبر الإنترنت هي نفسها الموجودة في UPS الاحتياطية أو التفاعلية. ومع ذلك ، عادة ما تكلف أكثر من ذلك بكثير ، نظرًا لوجود شاحن / مقوم بطارية تيار متردد إلى تيار مستمر أكبر بكثير ، ومع المعدل والعاكس المصممان للعمل بشكل مستمر مع أنظمة التبريد المحسّنة. يطلق عليه تحويل مزدوج UPS بسبب المعدل الذي يقود العاكس مباشرة ، حتى عند تشغيله من تيار التيار المتردد العادي.

عادةً ما يحتوي UPS على الإنترنت على مفتاح تحويل ثابت (STS) لزيادة الموثوقية.

طوبولوجيا هجينة / تحويل مزدوج عند الطلب تحرير

لا تحتوي تصميمات UPS الدوارة الهجينة [8] على تسميات رسمية ، على الرغم من أن الاسم الذي تستخدمه UTL هو "التحويل المزدوج عند الطلب". [9] يستهدف هذا النمط من UPS التطبيقات عالية الكفاءة مع الحفاظ على الميزات ومستوى الحماية الذي يوفره التحويل المزدوج.

هجين (تحويل مزدوج عند الطلب) يعمل UPS كجهاز UPS غير متصل بالإنترنت / احتياطي عندما تكون ظروف الطاقة ضمن نافذة محددة مسبقًا. هذا يسمح لـ UPS بتحقيق معدلات كفاءة عالية جدًا. عندما تتقلب ظروف الطاقة خارج النوافذ المحددة مسبقًا ، يتحول UPS إلى عملية التحويل عبر الإنترنت / المزدوج. [9] في وضع التحويل المزدوج ، يمكن لـ UPS ضبط تغيرات الجهد دون الحاجة إلى استخدام طاقة البطارية ، ويمكنها تصفية ضوضاء الخط والتحكم في التردد.

تحرير الرنانة الخاطئة

تعمل الوحدات المضادة للإرهاب بنفس الطريقة التي تعمل بها وحدة UPS الاحتياطية ، ومع ذلك ، فهي متصلة بالإنترنت باستثناء استخدام محول طارد للخطأ لتصفية الإخراج. تم تصميم هذا المحول للاحتفاظ بالطاقة لفترة كافية لتغطية الوقت بين التبديل من طاقة الخط إلى طاقة البطارية ويزيل وقت النقل بشكل فعال. تتميز العديد من وحدات UPS المضادة للخطأ بأنها فعالة بنسبة 82-88٪ (AC / DC-AC) وتوفر عزلًا ممتازًا.

يحتوي المحول على ثلاث لفات ، واحدة لطاقة التيار الكهربائي العادية ، والثانية لطاقة البطارية المصححة ، والثالثة لإخراج طاقة التيار المتردد للحمل.

كان هذا في يوم من الأيام هو النوع السائد من UPS وكان يقتصر على نطاق 150 كيلو فولت أمبير. لا تزال هذه الوحدات تستخدم بشكل أساسي في بعض الإعدادات الصناعية (النفط والغاز والبتروكيماويات والكيماويات والمرافق وأسواق الصناعات الثقيلة) بسبب الطبيعة القوية لـ UPS. قد تتفاعل العديد من UPS التي تستخدم تقنية ferro الخاضعة للرقابة مع معدات تصحيح عامل القدرة. سيؤدي ذلك إلى تذبذب جهد الخرج لـ UPS ، ولكن يمكن تصحيحه عن طريق تقليل مستويات التحميل ، أو إضافة أحمال خطية أخرى. [ هناك حاجة إلى مزيد من التوضيح ]

تحرير طاقة التيار المستمر

يشبه UPS المصمم لتشغيل معدات التيار المستمر إلى حد كبير UPS عبر الإنترنت ، باستثناء أنه لا يحتاج إلى عاكس إخراج. أيضًا ، إذا كان جهد بطارية UPS متطابقًا مع الجهد الذي يحتاجه الجهاز ، فلن تكون هناك حاجة إلى مصدر طاقة الجهاز أيضًا. نظرًا لإلغاء خطوة واحدة أو أكثر من خطوات تحويل الطاقة ، فإن هذا يزيد من الكفاءة ووقت التشغيل.

تستخدم العديد من الأنظمة المستخدمة في الاتصالات السلكية واللاسلكية "بطارية مشتركة" ذات جهد منخفض للغاية بطاقة 48 فولت تيار مستمر ، لأنها تحتوي على لوائح أمان أقل تقييدًا ، مثل تركيبها في صناديق التوصيل وصناديق التوصيل. كان التيار المستمر عادةً مصدر الطاقة المهيمن للاتصالات ، وكان التيار المتردد عادةً المصدر المهيمن لأجهزة الكمبيوتر والخوادم.

كان هناك الكثير من التجارب على طاقة 48 فولت تيار مستمر لخوادم الكمبيوتر ، على أمل تقليل احتمالية حدوث عطل وتكلفة المعدات. ومع ذلك ، لتزويد نفس المقدار من الطاقة ، سيكون التيار أعلى من مكافئ 115 فولت أو 230 فولت يتطلب التيار الأكبر موصلات أكبر ، أو المزيد من الطاقة المفقودة كحرارة.

يجد التيار المستمر عالي الجهد (380 فولت) استخدامًا في بعض تطبيقات مركز البيانات ، ويسمح بموصلات الطاقة الصغيرة ، ولكنه يخضع لقواعد الكود الكهربائي الأكثر تعقيدًا للاحتواء الآمن للجهد العالي. [10]

تحرير الروتاري

يستخدم UPS الدوارة القصور الذاتي لحذافة دوارة عالية الكتلة (تخزين طاقة دولاب الموازنة) لتوفير فترة قصيرة من خلال الركوب في حالة انقطاع التيار الكهربائي. تعمل دولاب الموازنة أيضًا كحاجز ضد ارتفاعات الطاقة والانهيارات ، نظرًا لأن أحداث الطاقة قصيرة المدى هذه لا يمكن أن تؤثر بشكل ملحوظ على سرعة دوران دولاب الموازنة عالي الكتلة. كما أنه من أقدم التصاميم ، وقد سبقه في صناعة الأنابيب المفرغة والدوائر المتكاملة.

يمكن اعتباره كذلك عبر الانترنت لأنه يدور بشكل مستمر في ظل الظروف العادية. ومع ذلك ، على عكس UPS الذي يعتمد على البطارية ، توفر أنظمة UPS القائمة على دولاب الموازنة عادةً 10 إلى 20 ثانية من الحماية قبل أن تبطئ دولاب الموازنة ويتوقف خرج الطاقة. [11] يتم استخدامه تقليديًا جنبًا إلى جنب مع المولدات الاحتياطية ، مما يوفر طاقة احتياطية فقط لفترة وجيزة من الوقت يحتاجها المحرك لبدء التشغيل وتثبيت خرجه.

عادةً ما يتم حجز UPS الدوارة للتطبيقات التي تحتاج إلى أكثر من 10000 وات من الحماية ، وذلك لتبرير النفقات والاستفادة من المزايا التي تجلبها أنظمة UPS الدوارة. ستعمل دولاب الموازنة الأكبر أو الحذافات المتعددة التي تعمل بالتوازي على زيادة وقت التشغيل الاحتياطي أو السعة.

نظرًا لأن الحذافات هي مصدر طاقة ميكانيكي ، فليس من الضروري استخدام محرك أو مولد كهربائي كوسيط بينها وبين محرك الديزل المصمم لتوفير الطاقة في حالات الطوارئ. باستخدام علبة تروس ناقل الحركة ، يمكن استخدام القصور الذاتي الدوراني للحذافة لبدء تشغيل محرك الديزل مباشرةً ، وبمجرد التشغيل ، يمكن استخدام محرك الديزل لتدوير دولاب الموازنة مباشرةً. يمكن أيضًا توصيل عدة دواليب موازنة بالتوازي من خلال أعمدة عدادات ميكانيكية ، دون الحاجة إلى محركات ومولدات منفصلة لكل حدافة.

تم تصميمها عادةً لتوفير ناتج تيار مرتفع جدًا مقارنةً بـ UPS الإلكترونية البحتة ، وهي قادرة بشكل أفضل على توفير تيار تدفق للأحمال الحثية مثل بدء تشغيل المحرك أو أحمال الضاغط ، فضلاً عن معدات التصوير بالرنين المغناطيسي الطبية ومعدات مختبر القسطرة.كما أنها قادرة على تحمل ظروف قصر الدائرة تصل إلى 17 مرة أكبر من UPS الإلكترونية ، مما يسمح لجهاز واحد بتفجير الصمامات والفشل بينما لا تزال الأجهزة الأخرى تعمل من UPS الدوارة.

عادة ما تكون دورة حياتها أكبر بكثير من UPS الإلكترونية البحتة ، حتى 30 عامًا أو أكثر. لكنها تتطلب تعطلًا دوريًا للصيانة الميكانيكية ، مثل استبدال محمل الكرة. في الأنظمة الأكبر ، يضمن التكرار في النظام توافر العمليات أثناء هذه الصيانة. لا تتطلب التصميمات القائمة على البطارية تعطلًا إذا كان بالإمكان تبديل البطاريات على الساخن ، وهو ما يحدث عادةً للوحدات الأكبر. تستخدم الوحدات الدوارة الحديثة تقنيات مثل المحامل المغناطيسية ومرفقات الهواء المفرغة لزيادة الكفاءة الاحتياطية وتقليل الصيانة إلى مستويات منخفضة للغاية.

عادةً ما يتم استخدام دولاب الموازنة عالي الكتلة جنبًا إلى جنب مع نظام مولد المحرك. يمكن تكوين هذه الوحدات على النحو التالي:

  1. محرك يقود مولدًا متصلًا ميكانيكيًا ، [8]
  2. محرك متزامن ومولد ملفوف في فتحات متناوبة لدوار واحد وعضو ساكن ،
  3. وحدة UPS دوارة هجينة ، مصممة على غرار UPS عبر الإنترنت ، باستثناء أنها تستخدم دولاب الموازنة بدلاً من البطاريات. يقوم المقوم بتشغيل المحرك لتدوير دولاب الموازنة ، بينما يستخدم المولد دولاب الموازنة لتشغيل العاكس.

في الحالة رقم 3 ، يمكن أن يكون مولد المحرك متزامنًا / متزامنًا أو حثيًا / متزامنًا. يمكن تحريك جانب المحرك للوحدة في الحالة رقم 2 و 3 مباشرة بواسطة مصدر طاقة تيار متردد (عادةً عندما يكون في تجاوز العاكس) ، محرك محرك ذو تحويل مزدوج مكون من 6 خطوات ، أو عاكس سداسي النبضات. تستخدم الحالة رقم 1 دولاب الموازنة المتكامل كمصدر طاقة قصير الأجل بدلاً من البطاريات لإتاحة الوقت لمجموعات المولدات الخارجية المقترنة كهربائياً لبدء تشغيلها وتشغيلها. يمكن للحالتين رقم 2 و 3 استخدام البطاريات أو دولاب الموازنة المستقل المقترن كهربائيًا كمصدر للطاقة على المدى القصير.

تأتي أنظمة UPS الأصغر بعدة أشكال وأحجام مختلفة. ومع ذلك ، فإن الشكلين الأكثر شيوعًا هما برج وحامل. [12]

تقف نماذج البرج منتصبة على الأرض أو على مكتب أو رف ، وعادة ما تستخدم في محطات عمل الشبكة أو تطبيقات كمبيوتر سطح المكتب. يمكن تركيب موديلات الحامل في حاويات حوامل قياسية مقاس 19 بوصة ويمكن أن تتطلب في أي مكان من 1U إلى 12U (وحدات الحامل). يتم استخدامها عادة في تطبيقات الخادم والشبكات. تتميز بعض الأجهزة بواجهات مستخدم تدور بزاوية 90 درجة ، مما يسمح بتركيب الأجهزة رأسيًا على الأرض أو أفقيًا كما هو موجود في الرف.

ن + 1 تحرير

في بيئات العمل الكبيرة حيث تكون الموثوقية ذات أهمية كبيرة ، يمكن أن تكون وحدة UPS الضخمة المفردة أيضًا نقطة فشل واحدة يمكن أن تعطل العديد من الأنظمة الأخرى. لتوفير قدر أكبر من الموثوقية ، يمكن دمج العديد من وحدات UPS الصغيرة والبطاريات معًا لتوفير حماية طاقة زائدة تعادل وحدة UPS كبيرة جدًا. "ن + 1 "يعني أنه إذا كان يمكن توفير الحمولة بواسطة ن وحدات ، سيحتوي التثبيت ن + 1 وحدة. بهذه الطريقة ، لن يؤثر فشل وحدة واحدة على تشغيل النظام. [13]

تعديل التكرار المتعدد

تقدم العديد من خوادم الكمبيوتر خيار إمدادات الطاقة الزائدة عن الحاجة ، بحيث في حالة فشل أحد مصادر الطاقة ، يمكن لمورد طاقة آخر أو أكثر تشغيل الحمل. هذه نقطة مهمة - يجب أن يكون كل مصدر طاقة قادرًا على تشغيل الخادم بالكامل بمفرده.

يتم تحسين التكرار بشكل أكبر عن طريق توصيل كل مصدر طاقة بدائرة مختلفة (أي قاطع دائرة مختلف).

يمكن تمديد الحماية الزائدة بشكل أكبر عن طريق توصيل كل مصدر طاقة بمزود الطاقة غير المنقطع (UPS) الخاص به. يوفر هذا حماية مزدوجة من كل من انقطاع التيار الكهربائي وفشل UPS ، بحيث يتم ضمان استمرار التشغيل. يشار إلى هذا التكوين أيضًا باسم 1 + 1 أو 2ن وفرة. إذا كانت الميزانية لا تسمح بوحدتي UPS متطابقتين ، فمن الشائع توصيل مصدر طاقة واحد بمصدر طاقة والآخر في UPS. [14] [15]

تحرير الاستخدام في الهواء الطلق

عند وضع نظام UPS في الهواء الطلق ، يجب أن يحتوي على بعض الميزات المحددة التي تضمن قدرته على تحمل الطقس دون أي تأثير على الأداء. يجب مراعاة عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة والمطر والثلج من بين عوامل أخرى من قبل الشركة المصنعة عند تصميم نظام UPS في الهواء الطلق. يمكن أن تتراوح درجات حرارة التشغيل لأنظمة UPS الخارجية من -40 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية. [16]

يمكن أن تكون أنظمة UPS الخارجية إما عمودًا أو أرضيًا (قاعدة) أو مُثبتة على مضيف. قد تعني البيئة الخارجية البرودة الشديدة ، وفي هذه الحالة يجب أن يشتمل نظام UPS الخارجي على حصيرة تسخين البطارية ، أو الحرارة الشديدة ، وفي هذه الحالة يجب أن يشتمل نظام UPS الخارجي على نظام مروحة أو نظام تكييف هواء.

أ العاكس الشمسي، أو العاكس الكهروضوئية، أو محول الطاقة الشمسية، يحول خرج التيار المباشر المتغير (DC) للوحة الشمسية الكهروضوئية إلى تيار متناوب للتردد (AC) يمكن تغذيته في شبكة كهربائية تجارية أو استخدامه بواسطة شبكة كهربائية محلية خارج الشبكة. إنه مكون أساسي من مكونات BOS في النظام الكهروضوئي ، مما يسمح باستخدام المعدات العادية التي تعمل بالتيار المتردد. تحتوي عواكس الطاقة الشمسية على وظائف خاصة مهيأة للاستخدام مع المصفوفات الكهروضوئية ، بما في ذلك تتبع نقطة الطاقة القصوى والحماية ضد الانزلاق.

يمكن أن يكون لإخراج بعض وحدات UPS الإلكترونية خروجًا كبيرًا عن الشكل الموجي الجيبي المثالي. ينطبق هذا بشكل خاص على الوحدات أحادية الطور غير المكلفة من فئة المستهلك والمصممة للاستخدام المنزلي والمكتبي. هذه غالبًا ما تستخدم مصدر طاقة تيار متردد بسيط للتبديل ويشبه الإخراج موجة مربعة غنية بالتوافقيات. يمكن أن تتسبب هذه التوافقيات في حدوث تداخل مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى بما في ذلك الاتصالات اللاسلكية وقد تعمل بعض الأجهزة (مثل الأحمال الحثية مثل محركات التيار المتردد) بكفاءة منخفضة أو لا تعمل على الإطلاق. يمكن لوحدات UPS الأكثر تطوراً (والمكلفة) إنتاج طاقة تيار متردد جيبية نقية تقريبًا.

هناك مشكلة في الجمع بين UPS ذات التحويل المزدوج والمولد وهي تشوه الجهد الناتج عن UPS. مدخلات UPS ذات التحويل المزدوج هي في الأساس مقوم كبير. التيار المرسوم بواسطة UPS غير جيبي. يمكن أن يتسبب هذا في أن يصبح الجهد من أنابيب التيار المتردد أو المولد أيضًا غير جيبي. يمكن أن يتسبب تشوه الجهد بعد ذلك في حدوث مشكلات في جميع المعدات الكهربائية المتصلة بمصدر الطاقة هذا ، بما في ذلك UPS نفسه. سيؤدي ذلك أيضًا إلى فقد المزيد من الطاقة في طاقة إمداد الأسلاك إلى UPS بسبب الطفرات في التدفق الحالي. يقاس هذا المستوى من "الضوضاء" كنسبة مئوية من "التشويه التوافقي الكلي للتيار" (THDأنا). مقومات UPS الكلاسيكية لها THDأنا مستوى حوالي 25٪ -30٪. لتقليل تشوه الجهد ، يتطلب ذلك أسلاكًا رئيسية أو مولدات أكبر من ضعف حجم UPS.

هناك العديد من الحلول لتقليل THDأنا في UPS مزدوج التحويل:

الحلول الكلاسيكية مثل المرشحات السلبية تقلل THDأنا إلى 5٪ - 10٪ عند التحميل الكامل. إنها موثوقة ، لكنها كبيرة وتعمل فقط بأحمال كاملة ، وتعرض مشاكلها الخاصة عند استخدامها جنبًا إلى جنب مع المولدات.

الحل البديل هو عامل التصفية النشط. من خلال استخدام مثل هذا الجهاز ، فإن THDأنا يمكن أن تنخفض إلى 5٪ فوق نطاق الطاقة الكامل. أحدث تقنية في وحدات UPS ذات التحويل المزدوج هي مقوم لا يستخدم مكونات المعدل الكلاسيكي (الثايرستور والثنائيات) ولكنه يستخدم مكونات عالية التردد بدلاً من ذلك. يمكن أن تحتوي وحدة UPS ذات التحويل المزدوج مع مقوم الترانزستور ثنائي القطب ذي البوابة المعزولة والمحث على THDأنا صغيرة تصل إلى 2٪. هذا يلغي تمامًا الحاجة إلى زيادة حجم المولد (والمحولات) ، بدون مرشحات إضافية ، أو تكلفة استثمارية ، أو خسائر ، أو مساحة.

  1. يقوم UPS بالإبلاغ عن حالته إلى الكمبيوتر الذي يقوم بتشغيله عبر رابط اتصالات مثل المنفذ التسلسلي أو Ethernet وبروتوكول إدارة الشبكة البسيط أو GSM / GPRS أو USB
  2. نظام فرعي في نظام التشغيل يقوم بمعالجة التقارير وإنشاء إشعارات أو أحداث PM أو أوامر إيقاف تشغيل مرتب. [17] بعض مصنعي UPS ينشرون بروتوكولات الاتصال الخاصة بهم ، لكن الشركات المصنعة الأخرى (مثل APC) تستخدم بروتوكولات خاصة.

طرق التحكم الأساسية من الكمبيوتر إلى UPS مخصصة للإشارة من مصدر واحد إلى هدف واحد. على سبيل المثال ، قد يتم توصيل UPS واحد بجهاز كمبيوتر واحد لتوفير معلومات الحالة حول UPS ، والسماح للكمبيوتر بالتحكم في UPS. وبالمثل ، فإن بروتوكول USB يهدف أيضًا إلى توصيل جهاز كمبيوتر واحد بأجهزة طرفية متعددة.

في بعض الحالات ، يكون من المفيد لمزود UPS كبير واحد أن يكون قادرًا على الاتصال بالعديد من الأجهزة المحمية. للتحكم التسلسلي أو USB التقليدي ، أ تكرار الإشارة يمكن استخدام الجهاز ، والذي على سبيل المثال يسمح لـ UPS واحد بالاتصال بخمسة أجهزة كمبيوتر باستخدام توصيلات تسلسلية أو USB. [18] ومع ذلك ، فعادةً ما يكون التقسيم في اتجاه واحد فقط من UPS إلى الأجهزة لتوفير معلومات الحالة. لا يجوز السماح بإشارات التحكم في العودة إلا من أحد الأنظمة المحمية إلى UPS. [19]

نظرًا لزيادة استخدام Ethernet الشائع منذ التسعينيات ، يتم الآن إرسال إشارات التحكم بشكل شائع بين UPS واحد وأجهزة كمبيوتر متعددة باستخدام طرق اتصال بيانات Ethernet القياسية مثل TCP / IP. [20] عادةً ما يتم تشفير معلومات الحالة والتحكم بحيث لا يتمكن المتسلل الخارجي على سبيل المثال من التحكم في UPS ويأمر بإغلاقه. [21]

يتطلب توزيع حالة UPS وبيانات التحكم أن يتم تشغيل جميع الأجهزة الوسيطة مثل محولات Ethernet أو معددات الإرسال التسلسلي بواسطة واحد أو أكثر من أنظمة UPS ، حتى تصل تنبيهات UPS إلى الأنظمة المستهدفة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. لتجنب الاعتماد على البنية التحتية Ethernet ، يمكن توصيل UPS مباشرة بخادم التحكم الرئيسي باستخدام قناة GSM / GPRS أيضًا. تعمل حزم بيانات SMS أو GPRS المرسلة من UPS على تشغيل برنامج لإغلاق أجهزة الكمبيوتر لتقليل الحمل.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من بطاريات UPS: حمض الرصاص المنظم بالصمام (VRLA) ، بطاريات الخلايا المغمورة أو بطاريات VLA ، بطاريات الليثيوم أيون. يعتمد وقت تشغيل UPS الذي يعمل بالبطارية على نوع وحجم البطاريات ومعدل التفريغ وكفاءة العاكس. السعة الإجمالية لبطارية الرصاص الحمضية هي دالة لمعدل تفريغها ، والذي يوصف بقانون بيوكيرت.

توفر الشركات المصنعة تصنيف وقت التشغيل في دقائق لأنظمة UPS المعبأة. تتطلب الأنظمة الأكبر (مثل مراكز البيانات) حسابًا تفصيليًا للحمل وكفاءة العاكس وخصائص البطارية لضمان تحقيق التحمل المطلوب. [22]

خصائص البطارية المشتركة واختبار الحمل تحرير

عندما يتم شحن بطارية الرصاص الحمضية أو تفريغها ، فإن هذا يؤثر في البداية فقط على المواد الكيميائية المتفاعلة ، الموجودة في الواجهة بين الأقطاب الكهربائية والإلكتروليت. بمرور الوقت ، تنتشر الشحنة المخزنة في المواد الكيميائية في الواجهة ، والتي يطلق عليها غالبًا "شحن الواجهة" ، عن طريق انتشار هذه المواد الكيميائية في جميع أنحاء حجم المادة النشطة.

إذا تم تفريغ البطارية تمامًا (على سبيل المثال ، تركت أضواء السيارة مضاءة طوال الليل) وبعد ذلك يتم شحن البطارية بسرعة لبضع دقائق فقط ، ثم أثناء وقت الشحن القصير ، فإنها تتطور فقط بالقرب من الواجهة. قد يرتفع جهد البطارية ليقترب من جهد الشاحن بحيث ينخفض ​​تيار الشحن بشكل كبير. بعد بضع ساعات ، لن تنتشر شحنة الواجهة هذه إلى حجم القطب والكهارل ، مما يؤدي إلى انخفاض شحنة الواجهة لدرجة أنه قد لا يكون كافيًا لبدء تشغيل السيارة. [23]

بسبب رسوم الواجهة ، وجيزة UPS اختبار ذاتي الوظائف التي تدوم بضع ثوانٍ فقط قد لا تعكس بدقة قدرة وقت التشغيل الحقيقية لـ UPS ، وبدلاً من ذلك قد تكون ممتدة إعادة المعايرة أو انقلب هناك حاجة لاختبار تفريغ عميق للبطارية. [24]

يؤدي اختبار التفريغ العميق في حد ذاته إلى إتلاف البطاريات نظرًا لأن المواد الكيميائية الموجودة في البطارية المفرغة تبدأ في التبلور إلى أشكال جزيئية عالية الاستقرار لن تتحلل مرة أخرى عند إعادة شحن البطارية ، مما يقلل من سعة الشحن بشكل دائم. يُعرف هذا في بطاريات حمض الرصاص بالكبريتات ولكنه يؤثر أيضًا على أنواع أخرى مثل بطاريات النيكل والكادميوم وبطاريات الليثيوم. [25] لذلك ، يوصى عمومًا بإجراء اختبارات متكررة بشكل غير منتظم ، مثل كل ستة أشهر إلى سنة. [26] [27]

اختبار سلاسل البطاريات / الخلايا

يمكن لأنظمة UPS التجارية متعددة الكيلووات المزودة بمصارف بطاريات كبيرة يسهل الوصول إليها عزل واختبار الخلايا الفردية داخل نطاق سلسلة البطارية، والتي تتكون إما من وحدات بطاريات ذات خلايا مدمجة (مثل بطاريات الرصاص الحمضية بجهد 12 فولت) أو خلايا كيميائية فردية موصلة بأسلاك على التوالي. يتيح عزل خلية واحدة وتركيب وصلة مرور بدلاً منها اختبار تفريغ البطارية ، بينما تظل بقية سلسلة البطارية مشحونة ومتاحة لتوفير الحماية. [28]

من الممكن أيضًا قياس الخصائص الكهربائية للخلايا الفردية في سلسلة بطارية ، باستخدام أسلاك مستشعر وسيطة يتم تثبيتها عند كل تقاطع من خلية إلى خلية ، ويتم مراقبتها بشكل فردي وجماعي. قد تكون سلاسل البطارية سلكية أيضًا على شكل سلسلة متوازية ، على سبيل المثال مجموعتان من 20 خلية. في مثل هذه الحالة ، من الضروري أيضًا مراقبة التدفق الحالي بين الأوتار المتوازية ، حيث قد يدور التيار بين الأوتار لموازنة تأثيرات الخلايا الضعيفة ، أو الخلايا الميتة ذات المقاومة العالية ، أو الخلايا المختصرة. على سبيل المثال ، يمكن للسلاسل الأقوى التفريغ من خلال سلاسل أضعف حتى يتم معادلة اختلالات الجهد ، ويجب أخذ هذا في الاعتبار في القياسات الفردية بين الخلايا داخل كل سلسلة. [29]

سلسلة تفاعلات البطارية المتوازية

يمكن لسلاسل البطارية السلكية في سلسلة متوازية تطوير أوضاع فشل غير عادية بسبب التفاعلات بين الأوتار المتوازية المتعددة. يمكن أن تؤثر البطاريات المعيبة في سلسلة واحدة سلبًا على تشغيل وعمر البطاريات الجيدة أو الجديدة في سلاسل أخرى. تنطبق هذه المشكلات أيضًا على المواقف الأخرى التي يتم فيها استخدام سلاسل متوازية ، ليس فقط في أنظمة UPS ولكن أيضًا في تطبيقات المركبات الكهربائية. [30]

ضع في اعتبارك ترتيب بطارية متسلسلة متوازية مع جميع الخلايا الجيدة ، وتصبح واحدة مختصرة أو ميتة:

  • ستعمل الخلية الفاشلة على تقليل الجهد المطوَّر الأقصى لسلسلة السلسلة بأكملها الموجودة داخلها.
  • سيتم الآن تفريغ سلاسل سلاسل أخرى موصلة بالتوازي مع السلسلة المتدهورة من خلال السلسلة المتدهورة حتى يتطابق جهدها مع جهد السلسلة المتدهورة ، مما قد يؤدي إلى زيادة الشحن ويؤدي إلى غليان المنحل بالكهرباء وإطلاق الغازات من الخلايا الجيدة المتبقية في السلسلة المتدهورة. لا يمكن الآن إعادة شحن هذه الأوتار المتوازية بالكامل ، حيث سينزف الجهد الزائد عبر السلسلة التي تحتوي على البطارية الفاشلة.
  • قد تحاول أنظمة الشحن قياس سعة سلسلة البطارية عن طريق قياس الجهد الكلي. نظرًا لاستنفاد جهد السلسلة الكلي بسبب الخلايا الميتة ، قد يكتشف نظام الشحن ذلك كحالة تفريغ ، وسيحاول باستمرار شحن السلاسل المتوازية المتسلسلة ، مما يؤدي إلى زيادة الشحن المستمر وإتلاف جميع الخلايا في سلسلة متدهورة تحتوي على بطارية تالفة.
  • إذا تم استخدام بطاريات الرصاص الحمضية ، فإن جميع الخلايا الموجودة في السلاسل المتوازية الجيدة سابقًا ستبدأ في الكبريتات بسبب عدم القدرة على إعادة شحنها بالكامل ، مما يؤدي إلى تلف السعة التخزينية لهذه الخلايا بشكل دائم ، حتى إذا كانت الخلية التالفة في الخلية التالفة. تم اكتشاف سلسلة متدهورة في النهاية واستبدالها بسلسلة جديدة.

الطريقة الوحيدة لمنع هذه التفاعلات الخفية للسلسلة المتوازية هي عدم استخدام السلاسل المتوازية على الإطلاق واستخدام وحدات تحكم الشحن والعواكس المنفصلة لسلاسل السلاسل الفردية.

تحرير سلسلة تفاعلات البطارية القديمة / الجديدة

حتى مجرد سلسلة واحدة من البطاريات الموصلة بأسلاك متسلسلة يمكن أن يكون لها تفاعلات عكسية إذا تم خلط البطاريات الجديدة بالبطاريات القديمة. تميل البطاريات القديمة إلى أن تكون سعة تخزينها منخفضة ، وبالتالي سيتم تفريغها بشكل أسرع من البطاريات الجديدة وأيضًا يتم شحنها إلى أقصى طاقتها بسرعة أكبر من البطاريات الجديدة.

مع استنفاد سلسلة مختلطة من البطاريات الجديدة والقديمة ، سينخفض ​​جهد السلسلة ، وعندما يتم استنفاد البطاريات القديمة ، تظل البطاريات الجديدة متاحة للشحن. قد تستمر الخلايا الأحدث في التفريغ خلال بقية السلسلة ، ولكن بسبب الجهد المنخفض ، قد لا يكون تدفق الطاقة هذا مفيدًا ، وقد يضيع في الخلايا القديمة كتسخين مقاوم.

بالنسبة للخلايا التي من المفترض أن تعمل داخل نافذة تفريغ معينة ، قد تتسبب الخلايا الجديدة ذات السعة الأكبر في استمرار الخلايا القديمة في سلسلة السلسلة في التفريغ إلى ما بعد الحد السفلي الآمن لنافذة التفريغ ، مما يؤدي إلى إتلاف الخلايا القديمة.

عند إعادة الشحن ، يتم إعادة شحن الخلايا القديمة بسرعة أكبر ، مما يؤدي إلى ارتفاع سريع للجهد بالقرب من حالة الشحن الكامل ، ولكن قبل إعادة شحن الخلايا الجديدة ذات السعة الأكبر بشكل كامل. يكتشف جهاز التحكم في الشحن الجهد العالي لسلسلة مشحونة بالكامل تقريبًا ويقلل من تدفق التيار. تشحن الخلايا الجديدة ذات السعة الأكبر الآن ببطء شديد ، وببطء شديد لدرجة أن المواد الكيميائية قد تبدأ في التبلور قبل أن تصل إلى الحالة المشحونة بالكامل ، مما يقلل من سعة الخلية الجديدة على مدى عدة دورات شحن / تفريغ حتى تتطابق سعتها بشكل أكبر مع الخلايا القديمة في السلسلة التسلسلية .

لمثل هذه الأسباب ، توصي بعض أنظمة إدارة UPS الصناعية بالاستبدال الدوري لمصفوفات البطاريات الكاملة التي يحتمل أن تستخدم مئات البطاريات باهظة الثمن ، بسبب هذه التفاعلات الضارة بين البطاريات الجديدة والبطاريات القديمة ، داخل وعبر سلاسل متوازية وسلسلة. [31]

يتم تصنيف معظم أجهزة UPS في فولت أمبير ، مما يمنح طاقة تحميل الذروة التي يمكن أن تدعمها. ومع ذلك ، لا يعطي هذا معلومات مباشرة حول مدة الدعم الممكنة ، الأمر الذي يتطلب إشارة إلى إجمالي الطاقة المخزنة على سبيل المثال جول أو كيلو واط في الساعة. [ بحاجة لمصدر ]


الملخص

يعد التصوير المرن بالموجات فوق الصوتية (UE) وتوصيف الأنسجة بالموجات فوق الصوتية (UTC) طريقتين أحدث من الموجات فوق الصوتية (الولايات المتحدة) والتي بدأت في جذب الاهتمامات العلمية كطرق لتحسين توصيف الأوتار. تُظهر أنماط الولايات المتحدة هذه واعدة مبكرة في دقة التشخيص المحسنة ، والتنبؤ بالأوتار المعرضة للخطر والقدرة على التنبؤ بما يتجاوز الولايات المتحدة التقليدية ذات المقياس الرمادي. هنا ، نقدم مراجعة الأدبيات حول UE و UTC لأوتار أخيل وأوتار الكفة الرضفيّة.

الإمكانات المترجمة لهذه المقالة: تشير الأدبيات الحالية إلى أن UE و UTC يمكن أن تزيد من قدرة الطبيب على التشخيص الدقيق لمدى أمراض الأوتار ، بما في ذلك الإصابة قبل السريرية.


ما هي مواصفات الأجهزة التي يجب على المرء أن يبحث عنها لتحسين تصور اعتلال الأوتار من خلال الموجات فوق الصوتية؟ - مادة الاحياء

يرجى ملاحظة أن الإصدار 8.x من Internet Explorer غير مدعوم اعتبارًا من 1 يناير 2016. يرجى الرجوع إلى صفحة الدعم هذه للحصول على مزيد من المعلومات.

تتضمن الموجات فوق الصوتية للعضلات الهيكلية استخدام موجات صوتية عالية التردد لتصوير الأنسجة الرخوة والهياكل العظمية في الجسم لأغراض تشخيص الأمراض أو توجيه الإجراءات التدخلية في الوقت الفعلي.في الآونة الأخيرة ، قام عدد متزايد من الأطباء بدمج الموجات فوق الصوتية للعضلات والعظام في ممارساتهم لتسهيل رعاية المرضى. تستمر التطورات التكنولوجية وتحسين قابلية النقل وخفض التكاليف في دفع انتشار الموجات فوق الصوتية في الطب السريري. يخلق هذا الاهتمام المتزايد الحاجة إلى التثقيف فيما يتعلق بجميع جوانب الموجات فوق الصوتية للعضلات الهيكلية. الغرض الأساسي من هذه المقالة هو مراجعة تقنية الموجات فوق الصوتية التشخيصية وتطبيقاتها السريرية المحتملة في تقييم وعلاج المرضى الذين يعانون من الاضطرابات العصبية والعضلية الهيكلية. بعد مراجعة هذه المقالة ، يجب أن يكون الأطباء قادرين على (1) سرد مزايا وعيوب الموجات فوق الصوتية مقارنة بطرق التصوير الأخرى المتاحة ، (2) وصف كيفية إنتاج آلات الموجات فوق الصوتية باستخدام الموجات الصوتية ، (3) مناقشة الخطوات اللازمة للحصول على و تحسين صورة الموجات فوق الصوتية ، (4) فهم مظاهر الموجات فوق الصوتية المختلفة للأوتار والأعصاب والعضلات والأربطة والأوعية الدموية والعظام ، و (5) تحديد تطبيقات متعددة للموجات فوق الصوتية التشخيصية والتدخلية للعضلات الهيكلية في الممارسة العضلية الهيكلية. يستعرض الجزء الأول من هذه المقالة المكونة من جزأين أساسيات التصوير السريري بالموجات فوق الصوتية ، بما في ذلك الفيزياء ذات الصلة ، والمعدات ، والتدريب ، وتحسين الصورة ، ومبادئ المسح لأغراض التشخيص والتدخل.


الأنظمة المستقلة

يمكن اعتبار الأنظمة المستقلة في مجال الموجات فوق الصوتية الروبوتية أنظمة تسهل إنشاء خطة عمل مستقلة وما يترتب على ذلك من تحكم وحركة الروبوت للحصول على الموجات فوق الصوتية للتشخيص أو المهام التدخلية. أولاً ، تتم مراجعة أنظمة الحصول على الصور المستقلة ، وبعد ذلك ، أنظمة توجيه العلاج المستقل فيما يتعلق بالمجالات الطبية للإجراءات طفيفة التوغل ، والموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة (HIFU) ، والعلاج الإشعاعي في هذا القسم. قد تحتوي الأنظمة الموصوفة في هذا القسم على LORA بين خمسة وتسعة. ومع ذلك ، فإن أعلى LORA تم الحصول عليه في هذه المراجعة هو سبعة. يتم عرض الأنظمة في الجدول 2.

الحصول على الصور المستقلة

يتم تصنيف أنظمة الحصول على الصور المستقلة إلى الأهداف الرئيسية الثلاثة التالية: (1) استخدام أنظمة الموجات فوق الصوتية الروبوتية لإنشاء صورة حجمية من خلال الجمع بين العديد من الصور والمعلومات المكانية ، (2) تخطيط المسار المستقل وتحديد موقع المسبار ، و (3) تحسين جودة الصورة عن طريق تعديل موقف التحقيق.

إعادة بناء الصورة ثلاثية الأبعاد

تم تطوير نظام الموجات فوق الصوتية الروبوتية لإعادة بناء الشرايين الطرفية داخل الساق باستخدام صور الموجات فوق الصوتية ثنائية الأبعاد وخوارزمية تتبع الأوعية تلقائيًا في [41]. يقوم الطبيب في البداية بوضع المسبار على الساق بحيث يكون المقطع العرضي للوعاء مرئيًا. بعد ذلك ، يتم الكشف عن مركز الوعاء الدموي ، وتتحرك الذراع الآلية بشكل مستقل بحيث يكون مركز الوعاء في المركز الأفقي للصورة. يتم وضع مستشعر عزم الدوران بين حامل المجس والمستجيب النهائي الذي يسمح بالحفاظ على ضغط ثابت أثناء الفحص. تم إجراء إعادة الإعمار ثلاثية الأبعاد عبر الإنترنت أثناء عملية الاستحواذ. هوانغ وآخرون. [42] قدم نظامًا أكثر استقلالية يشتمل على كاميرا عمق من أجل التعرف على المريض والتخطيط بشكل مستقل لمسار الفحص لروبوت الموجات فوق الصوتية. بعد المعايرة المكانية ، يمكن للنظام تحديد الجلد داخل الصورة بشكل مستقل والمسح على طول المستوى الإكليلي باستخدام نهج عادي قائم على المتجهات لتحديد موقع المسبار (الشكل 3 أ). ضمنت مستشعرات القوة الموضوعة في الجزء السفلي من المسبار الاقتران الصوتي المناسب أثناء الحصول على الصورة.

نظرة عامة على أنظمة الموجات فوق الصوتية الروبوتية المختلفة لاكتساب الصور المستقلة. أ نظام آلي للموجات فوق الصوتية يمسح بشكل مستقل على طول الشبح القطني (يسار) وحجم الموجات فوق الصوتية المعاد بناؤه من صور ثنائية الأبعاد (يمين) (حقوق الطبع والنشر © [2019] IEEE. أعيد طبعه بإذن من [42]). ب إعداد النظام بما في ذلك التحولات (الأسهم) بين الروبوت والكاميرا ومسبار الموجات فوق الصوتية والمريض (على اليسار). يعرض أطلس التصوير بالرنين المغناطيسي المسار العام (خط أحمر منقط) لصورة الشريان الأورطي (يمين) (حقوق الطبع والنشر © [2016] IEEE. أعيد طبعه بإذن من [44 •]). ج نظام الموجات فوق الصوتية الروبوتية والوهمية (يسار) مع الهدف (أحمر) في صورة الموجات فوق الصوتية (أعلى اليمين). يتم حساب خريطة الثقة ، ويتم حساب التكوين الحالي والمطلوب (الخط الأحمر والأخضر ، على التوالي) (أسفل اليمين) (حقوق النشر © [2016] IEEE. أعيد طبعها بإذن من [49])

تخطيط المسار وتحديد موقع المسبار

Hennersperger et al. [43] طور نظام آلي للموجات فوق الصوتية باستخدام LBR iiwa روبوت يمكنه إجراء المسارات بشكل مستقل بناءً على نقاط البداية والنهاية المحددة التي يختارها الطبيب في صور ما قبل التدخل مثل التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي المحوسب. بالنظر إلى نقطتي البداية والنهاية ضمن بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي ، تم حساب المسار عن طريق حساب أقرب نقطة سطح ودمجها مع الاتجاه الطبيعي للسطح المقابل. تتمثل عيوب هذه الطريقة في حاجة المرضى إلى حبس أنفاسهم وضرورة الحصول على الصورة قبل التدخل قبل تحديد نقاط البداية والنهاية. وتغلبت نفس المجموعة البحثية على هذا العيب واستخدمت نظام التقييم الكمي لقطر الشريان الأورطي البطني [44 •]. استنادًا إلى أطلس التصوير بالرنين المغناطيسي والتسجيل للمريض الحالي ، يتبع الروبوت مسارًا عامًا لتغطية الشريان الأورطي البطني (الشكل 3 ب). سمح نهج تكيف القوة عبر الإنترنت بقياس قطر الأبهر حتى أثناء تنفس المريض أثناء الاستحواذ. إعداد النظام الذي اقترحه Graumann et al. [45] كان مشابهًا ولكن كان الهدف الرئيسي هو حساب المسار بشكل مستقل من أجل تغطية حجم الاهتمام ضمن الصور التي تم الحصول عليها مسبقًا مثل التصوير المقطعي المحوسب أو التصوير بالرنين المغناطيسي أو حتى الموجات فوق الصوتية. يمكن أن يغطي نظام الموجات فوق الصوتية الروبوتية الحجم عن طريق مسارات مسح متوازية واحدة أو متعددة. Kojcev et al. [46] قيم النظام فيما يتعلق باستنساخ القياسات التي يقوم بها النظام الذي ينتج أحجام الموجات فوق الصوتية مقارنةً بالحصول على الموجات فوق الصوتية ثنائية الأبعاد التي يديرها الخبراء.

Von Haxthausen et al. [47 •] طور نظامًا يمكنه ، بعد وضع مبدئي يدوي للمسبار ، التحكم في الروبوت من أجل تتبع الشرايين الطرفية ، بينما يتحقق اكتشاف الأوعية باستخدام الشبكات العصبية التلافيفية (CNNs).

تم اقتراح نظام يوفر تعديلاً تلقائيًا لموضع التحقيق فيما يتعلق بموضوع الاهتمام في [48]. يعتمد نهجهم على المؤازرة المرئية باستخدام ميزات الصورة (لحظات الصورة). استخدم المؤلفون مسبارًا ثلاثي الأبعاد بالموجات فوق الصوتية واستخرجوا ميزات من الطائرات المتعامدة الثلاثة لحركات مؤازرة داخل وخارج الطائرة.

تحسين جودة الصورة

نظرًا لأن التصوير بالموجات فوق الصوتية يعاني من اعتماد كبير على المستخدم ، فهناك اهتمام قوي بتحسين جودة الصورة بشكل مستقل عن طريق تحديد موضع المسبار للروبوت. شاتلين وآخرون. خصصت العديد من المنشورات لهذا الموضوع. اقترح المؤلفون نظامًا يمكنه ضبط الدوران داخل المستوى تلقائيًا لتحسين جودة الصورة أثناء استخدام خوارزمية تتبع لهدف تشريحي معين [49]. كان الهدف الرئيسي هو إبقاء الكائن متمركزًا أفقيًا داخل صورة الموجات فوق الصوتية أثناء مسح أفضل نافذة صوتية للكائن (الشكل 3 ج). ومع ذلك ، لا يتم النظر في التحكم خارج الطائرة. استخدم عملهم التالي [50 •] نفس الأساليب ولكن لحجم الموجات فوق الصوتية بدلاً من صورة ثنائية الأبعاد والتي بدورها يمكن أن توفر التتبع وتحسين جودة الصورة لجميع DOF الستة.

ملخص

تم اقتراح العديد من الأنظمة والأساليب لتوفير الحصول على صورة مستقلة فيما يتعلق بإعادة بناء الصورة ثلاثية الأبعاد ، وتخطيط المسار ، وتحديد موضع المسبار ، وتحسين جودة الصورة. أحد المكونات الرئيسية لوضع المسبار المستقل الأولي هو كاميرا العمق لالتقاط المواضع النسبية للروبوت والمريض. في الغالب ، تم استخدام صور ما قبل التدخل مثل التصوير المقطعي المحوسب أو التصوير بالرنين المغناطيسي لحساب المسار المطلوب لتصوير الحجم المطلوب من الاهتمام. لتحسين جودة الصورة أثناء الحصول عليها ، تعتمد الأنظمة على معالجة الصور بالموجات فوق الصوتية وقوة المعلومات. على الرغم من أن بعض الدراسات تقدم نتائج في الجسم الحي ، نادرًا ما يتم النظر في جوانب السلامة المتعلقة بسير العمل في المقالات التي تمت مراجعتها.

إرشادات العلاج الذاتي

يقدم هذا القسم الفرعي الأنظمة التي تلغي الحاجة إلى التدخل البشري للتصوير أثناء العلاج. استخدام نظام مستقل له فائدة أن الطبيب يمكن أن يركز على المهمة التدخلية بينما يقوم الروبوت بالتصوير بالموجات فوق الصوتية. لتحقيق ذلك ، يجب تفسير صور الموجات فوق الصوتية تلقائيًا لتتمكن من تتبع عائد الاستثمار وتصوره باستمرار للحصول على إرشادات.

إجراءات طفيفة التوغل / إرشادات الإبرة

في [51 •] ، اقترح المؤلفون نظامًا مستقلًا لتتبع القسطرة لإصلاح تمدد الأوعية الدموية من الداخل (EVAR). كما هو موضح في الشكل 4 أ ، أ LBR iiwa يستخدم الروبوت مع مسبار الموجات فوق الصوتية ثنائي الأبعاد للحصول على صور الموجات فوق الصوتية. في التصوير المقطعي المحوسب قبل التدخل ، يتم تجزئة بنية الأوعية ذات الأهمية ثم تسجيلها لاحقًا في صور الموجات فوق الصوتية الداخلية. أثناء التدخل ، يتم إدخال قسطرة في الشريان الأورطي البطني من قبل الطبيب ، ويتم توجيه أداة الأوعية الدموية إلى العائد على الاستثمار. يتبع الروبوت القسطرة باستخدام خوارزمية تتبع وقانون التحكم في القوة بحيث يكون طرف القسطرة مرئيًا باستمرار في صور الموجات فوق الصوتية. لمهام وضع الإبرة مثل الخزعات ، Kojcev et al. [52] اقترح نظام روبوت مزدوج مستقل (الشكل 4 ب). يمكن للنظام إجراء كل من التصوير بالموجات فوق الصوتية وإدخال الإبرة. في هذه الدراسة الوهمية ، اثنان LBR iiwa يتم استخدام الروبوتات ، أحدهما يحمل الإبرة والآخر يحمل مسبار الموجات فوق الصوتية. يتم تسجيل بيانات التخطيط قبل التدخل في نظام إحداثيات الروبوت في مرحلة التهيئة باستخدام تسجيل الصورة. يقوم الطبيب بتحديد عائد الاستثمار على الصور السطحية للمريض التي تم الحصول عليها بواسطة كاميرات RGB-D (العمق) المثبتة على الروبوتات. تقوم الروبوتات بنقل مسبار الموجات فوق الصوتية والإبرة إلى العائد على الاستثمار والبدء في تتبع الهدف بناءً على هدف محدد مسبقًا وكذلك تتبع الإبرة لإجراء إدخال الإبرة كما هو مخطط. يوفر نظام الروبوت المزدوج مرونة أعلى من نظام الروبوت الواحد كما هو مستخدم في [39 • ، 53] ، ولكن إعداده أكثر تعقيدًا في التنفيذ.

أمثلة على أنظمة توجيه العلاج المستقل. أ تتبع القسطرة الآلية الذاتية لـ EVAR مع LBR iiwa إنسان آلي. إعداد الروبوت بالموجات فوق الصوتية (أعلى) ، وصورة الموجات فوق الصوتية (أسفل اليسار) ، ونموذج وعاء ثلاثي الأبعاد (أسفل اليمين) (حقوق النشر © [2019] IEEE. أعيد طبعها بإذن من [51 •]). ب نظام روبوت مزدوج مع اثنين LBR iiwa روبوتات تقوم بتتبع الهدف وإدخال الإبرة في فانتوم حمام مائي (مستنسخ من [52] بإذن من Springer Nature)

الموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة

مجال تطبيق آخر هو علاج الورم باستخدام HIFU. في [54] ، تم تركيب مسبار واحد ثنائي الأبعاد بالموجات فوق الصوتية ومحول طاقة HIFU على ستة ذراع روبوتية DOF. يتم تكييف تركيز HIFU باستخدام تتبع البقعة لتحديد الفرق بين تركيز الهدف و HIFU. في حين أن هذه الدراسة الوهمية لم تأخذ بعين الاعتبار سوى الحركة أحادية البعد (1D) ، يخطط المؤلفون لتوسيع النظام ليشمل الحركة ثنائية الأبعاد. في النظام الذي طوره An et al. [55] ، يتم تعقب مسبار الموجات فوق الصوتية ثنائي الأبعاد بصريًا ، و a YK400XG الروبوت (YAMAHA) يحمل محول HIFU. يقوم الروبوت بتكييف تركيز HIFU مع الموضع المستهدف المحدد في صور الموجات فوق الصوتية. على عكس الأنظمة الأخرى ، يتم التحكم في محول طاقة العلاج ، ولكن ليس مسبار الموجات فوق الصوتية ، بواسطة الروبوت. تم اقتراح نهج آخر في [56] حيث يتم إجراء دراسة دقة التتبع. هنا ، يتم استخدام اثنين من مجسات الموجات فوق الصوتية ثنائية الأبعاد المثبتة على محول HIFU لتتبع الموضع المستهدف باستخدام تسجيل الصورة مع بيانات الصورة قبل التدخل. حتى الآن ، مجسات الموجات فوق الصوتية والمحول ثابتان ، لكن المؤلفين يخططون لاستخدام نظام روبوت مزدوج للوصول إلى مرونة أعلى في المستقبل.

علاج إشعاعي

في العلاج الإشعاعي ، يتم علاج الأورام باستخدام الإشعاع المؤين. يعتبر علاج أورام الأنسجة الرخوة على وجه الخصوص مهمة صعبة بسبب حركة الأعضاء [6]. على سبيل المثال ، تم اقتراح طرق مختلفة لتتبع حركة الورم وتكييف حزمة الإشعاع باستخدام التوجيه بالموجات فوق الصوتية [57 ، 58 •]. ومع ذلك ، في غرفة العلاج ، يجب وضع المسبار على المريض للحصول على الصورة. لمساعدة المشغل في هذه المهمة ، Şen et al. [59] اقترح محاذاة المريض الروبوتية المستقلة الموجهة بالموجات فوق الصوتية. كوهلمان وآخرون. [60] اقترح نهجًا روبوتًا لتحديد موقع المريض قائم على الكاميرا حيث يتم استخدام كاميرا عمق لتحديد موقع المريض داخل غرفة العلاج وتسجيل أسطح الجسم من التصوير المقطعي المحوسب قبل التدخل وكاميرا العمق. بالإضافة إلى ذلك ، تم حساب المنافذ المثلى لعرض الموجات فوق الصوتية من التصوير المقطعي المحوسب قبل التدخل. لتسليم العلاج ، Schlüter et al. [61] اقترح استخدام إنسان آلي فائض عن الحاجة (LBR iiwa) لتكون قادرًا على تجنب تداخلات الحزمة التي يسببها النظام الآلي ووضع استراتيجيات لوضع مسبار الموجات فوق الصوتية التلقائي [62 ••]. بالإضافة إلى ذلك ، يجب النظر في جوانب السلامة [63] لمنع الاصطدامات والتأكد من أن قوى الروبوت لا تتجاوز القيم المقبولة.

ملخص

تعد أنظمة توجيه العلاج الذاتي خاصة بالتطبيق بدرجة كبيرة وتعتمد على قدرة تحليل الصور بالموجات فوق الصوتية. بينما يمكن بالفعل إجراء تعويض الحركة الآلية باستخدام روبوتات حساسة للقوة ، إلا أن الاكتشاف التلقائي لحركة الهدف في صور الموجات فوق الصوتية ثنائية وثلاثية الأبعاد لا يزال قيد البحث النشط. علاوة على ذلك ، اقتصرت معظم التقييمات على التجارب الوهمية ، مما يبرز الحاجة إلى دراسات أكثر واقعية في الجسم الحي.


ما هي مواصفات الأجهزة التي يجب على المرء أن يبحث عنها لتحسين تصور اعتلال الأوتار من خلال الموجات فوق الصوتية؟ - مادة الاحياء

هدف. يميز التصوير المقطعي ثنائي الطاقة (DECT) التركيب الكيميائي للمادة وفقًا لتوهين الأشعة السينية التفاضلي عند مستويين مختلفين من الطاقة. تشمل تطبيقات DECT في التصوير العضلي الهيكلي تصوير وذمة نخاع العظم والأوتار والأربطة واستخدام تقنيات أحادية الطاقة لتقليل المصنوعات المعدنية المخففة للشعاع الاصطناعي.

استنتاج. إن أكثر التطبيقات التي تم التحقق من صحتها لـ DECT هي بلا شك قدرتها غير الباضعة والنوعية للغاية لتأكيد وجود رواسب بولات أحادية الصوديوم في تقييم النقرس.

تم تصميم التصوير المقطعي ثنائي الطاقة (DECT) ، المعروف أيضًا باسم التصوير الطيفي ، في البداية لتحديد ترسب حمض اليوريك داخل الكلى (أي حصوات الكلى) وتم التحقق من صحتها في كل من الدراسات المختبرية والحيوية [1 ، 2] . ومع ذلك ، فقد تم تعديل تقنية DECT وتطبيقها بنجاح في مجال التصوير العضلي الهيكلي مع تطبيقات فريدة.

تم تجهيز ماسحات التصوير المقطعي المحوسب ثنائية المصدر بأنبوبين للأشعة السينية يسمحان بالاكتساب المتزامن عند مستويين مختلفين من الطاقة (على سبيل المثال ، 80 أو 100 و 140 كيلو فولت في الثانية) وبالتالي ، فهي متفوقة على الأشعة المقطعية أحادية الطاقة الحالية (أحادية المصدر) بسبب قدرته على استخلاص المعلومات وتوصيف التركيب الكيميائي للمادة وفقًا للتوهين التفاضلي المعتمد على طاقة الفوتون بالأشعة السينية للمركبات التي يتم فحصها عند مستويين مختلفين من الطاقة [1 ، 2]. تعتمد الاختلافات الخاصة بالمواد على امتصاص حزمة الأشعة السينية بدرجات مختلفة ، والتي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بعدد الوزن الذري وكثافة الإلكترون للمادة التي يتم فحصها [3].

باستخدام هذه القدرة ، تم إثبات DECT بنجاح في الأدبيات لتأكيد وجود بلورات يورات أحادية الصوديوم (MSU) في وحول المفاصل في التهاب المفاصل النقرسي [4-6] ، وتحديد وذمة نخاع العظام [7] ، وتصور الأوتار والأربطة [1] ، 8-11] ، وتقليل تشوهات تصلب الشعاع من الأطراف الاصطناعية للعظام [12-14]. ومع ذلك ، حتى الآن ، فإن التطبيق الأكثر نجاحًا لـ DECT في التصوير العضلي الهيكلي هو تصور بلورات MSU لتأكيد تشخيص النقرس.

على الرغم من وجود بعض الاختلافات الطفيفة مع كل تطبيق خاص بالعضلات الهيكلية لـ DECT ، في مؤسستنا ، فإن البروتوكول العام الذي نستخدمه يتضمن استخدام ماسح التصوير المقطعي المحوسب (SOMATOM Definition Flash ، Siemens Healthcare) مع أنبوبين للأشعة السينية وأجهزة الكشف المقابلة التي يتم تعويضها بواسطة 95 درجة. معلمات المسح في الوقت الحالي هي كما يلي: الأنبوب A ، 140 كيلو فولت و 55 مللي أمبير مع أنبوب مرشح القصدير B ، 80 كيلو فولت و 243 مللي أمبير وتوازي 0.6 مم معاد بناؤه إلى شريحة بسمك 0.75 مم. تحدث المعالجة اللاحقة في مكان عمل متعدد الوسائط (ليوناردو ، سيمنز للرعاية الصحية). يتم تحميل مجموعتي البيانات في برامج الطاقة المزدوجة الخاصة بالأعضاء باستخدام خوارزميات تحلل المواد التي تنتج صورًا مقطعية متعددة الأسطح مُعاد تنسيقها ومُعاد تنسيقها حسب الحجم.

النقرس هو مرض ينتج عن ترسب بلورات حمض اليوريك التي يمكن أن تتراكم داخل وخارج المفصل ، وكذلك في الأنسجة الرخوة والأوتار والمناطق داخل العظام. إنه النوع الأكثر شيوعًا من اعتلال المفاصل البلوري ، بالإضافة إلى اعتلال المفاصل الالتهابي الأكثر شيوعًا لدى المرضى الذكور ، حيث يقدر أن يصيب 6.1 مليون شخص في الولايات المتحدة [15-17]. بالإضافة إلى ذلك ، يزداد معدل الإصابة نتيجة لتغير العادات الغذائية ، مثل تناول كميات أكبر من منتجات الفركتوز. أبلغ كل من تشوي وكورهان [18] عن وجود عامل خطر نسبي يبلغ 1.85 للإصابة بالنقرس لدى المرضى الذكور الذين يستهلكون أكثر من مشروبين غازيين محلين بالسكر يوميًا ، بسبب زيادة حمض اليوريك الذي ينتجه الكبد وانخفاض التصفية الكلوية نتيجة الاستهلاك المفرط للفركتوز [3]. تحدث ذروة الإصابة بين سن 30 و 50 عامًا ، وتكون الحالة أكثر شيوعًا بين الرجال بخمس مرات منها بين النساء [15-17]. يؤثر النقرس الحاد بشكل شائع على أول مفصل مشط في القدم ، والمعروف أيضًا باسم podagra ، ومع ذلك ، يمكن أن يصاب أي مفصل تقريبًا. الصورة السريرية الكلاسيكية للنقرس هي آلام المفاصل الحارقة الشديدة. إذا تركت دون علاج ، يمكن أن يؤدي النقرس إلى نوبات متكررة من التهاب المفاصل وتدمير المفاصل في نهاية المطاف [15-17].

كلما زادت درجة ومدة ارتفاع مستويات اليورات ، زادت شدة المرض. وبالتالي ، فإن تأكيد وجود النقرس بدقة عالية سيكون مرغوبًا للغاية لأنه من الضروري البدء في خفض مستويات اليورات في وقت مبكر من عملية المرض لمنع تطور المضاعفات وتفاقم النقرس في المستقبل بشكل أفضل. يشير النقرس العلوي إلى ترسب الخلايا الالتهابية والبولية في الأنسجة ويمكن أن ينتج عن مرض طويل الأمد أو بعد نوبة واحدة من نوبة النقرس الحادة. قد يكون هذا الترسب في المفاصل ، والغشاء الزليلي ، والأوتار ، والأربطة ، والغضاريف ، والعظام ، والأنسجة الرخوة الأخرى التي يمكن أن تؤدي إلى تدمير المفاصل أو إضعاف الأوتار أو الأربطة وتعريضها للتمزق.

يتميز فرط حمض يوريك الدم غير المصحوب بأعراض ، كما يوحي اسمه ، بارتفاع حمض اليوريك دون أعراض للمرض وقد يوفر إمكانات طرق بحث غير مستكشفة.باستخدام تقنية DECT كأسلوب غير جراحي لتحديد المرض تحت الإكلينيكي ، فإن هذا من شأنه أن يسمح بتأسيس علاج لخفض البوليت في بداية المرض وتجنب تدمير المفاصل وعدم قدرة المريض على الحركة ، مما يؤدي إلى تحسين نوعية حياة المريض [3]. يوضح الشكلان 1 أ و 1 ب مثالاً لتطبيق DECT للكشف عن بلورات MSU في مريض مصاب بفرط حمض يوريك الدم بدون أعراض.

تشخيص النقرس -على الرغم من أن بعض السمات السريرية يمكن أن تساعد في تحديد التشخيص ، إلا أن هناك العديد من الأمراض الأخرى التي يمكن أن تحاكي النقرس أو تتعايش معه [15-17] ، بما في ذلك التهاب المفاصل الإنتاني ، والتهاب المفاصل الروماتويدي ، وهشاشة العظام ، والتآكل العظمي المفصلي ، والصدفية ، وترسب ثنائي هيدرات بيروفوسفات الكالسيوم ، وداء الزانثوما. ، الداء النشواني ، التهاب الزليل الزليلي المصطبغ ، التهاب المفاصل النشواني ، الساركويد ، والكتل الخبيثة داخل المفصل ومحاذاة المفصل ، مثل الساركوما الزليلية وورم الخلايا العملاقة. يتطلب التشخيص النهائي لمرض النقرس تحليلًا مجهريًا للسائل الذي يتم شفطه من المفصل مع اكتشاف بلورات MSU ذات الانكسار السلبي [16]. قد يبدو شفط المفاصل للمبتدئين تقنية بسيطة نسبيًا ، ومع ذلك ، غالبًا ما يكون من الصعب تقنيًا القيام بذلك بسبب عدم كفاية كمية السوائل ، خاصة عندما تكون المفاصل ملتهبة بشدة ، أو نتيجة لتحدي المواقع التشريحية سريريًا ، يتم إجراؤه فقط في 17٪ من الحالات [19 ، 20]. في الوضع الحاد للنقرس الحاد ، وجد سوان وزملاؤه [21] أن الطموح يمكن أن يكون سالبًا بنسبة 25٪ من الوقت. وبالتالي ، فإن الوسائل الحساسة والمحددة وغير الغازية لتشخيص النقرس ، مثل DECT ، مرغوب فيها للغاية سريريًا.

أ، ثنائي التحلل الإكليل متعدد الأسطح المعاد تنسيقه مرمز بالألوان (أ) ويتم عرض الحجم (بتظهر صور القدمين درجة خفيفة من ترسب اليورات أحادية الصوديوم (السهام) تحيط بمفصل مشطي السلامي الأول الأيمن وعلى طول منتصف القدم الأيسر ، مما يؤكد وجود النقرس تحت الإكلينيكي.

ب، ثنائي التحلل الإكليل متعدد الأسطح المعاد تنسيقه مرمز بالألوان (أ) ويتم عرض الحجم (بتظهر صور القدمين درجة خفيفة من ترسب اليورات أحادية الصوديوم (السهام) تحيط بمفصل مشطي السلامي الأول الأيمن وعلى طول منتصف القدم الأيسر ، مما يؤكد وجود النقرس تحت الإكلينيكي.

الصورة 2 فئة تطبيق النقرس ثنائي الطاقة لمكان العمل متعدد الوسائط (ليوناردو ، سيمنز للرعاية الصحية). لقطة شاشة لخوارزمية النقرس (اليسار) يظهر اختلافات في التوهين بين العظم التربيقي وحمض البوليك والعظم القشري: ذ- يمثل المحور قيم التوهين لأنبوب الجهد المنخفض (80 كيلو فولت) ، و x- يمثل المحور قيم التوهين لأنبوب كيلوفولت أعلى (مرشح بالقصدير 140 كيلو فولت). تمثل المركبات الموجودة أعلى السطر الكالسيوم (رقم الوزن الذري العالي ، والمرمز بالألوان باللون الأزرق) ، والمركبات الموجودة أسفل الخط تمثل حمض البوليك (عدد الوزن الذري المنخفض ، المرمز باللون الأخضر). صور مقطعية ذات ترميز بالألوان مكونة من مادتين ومقاطع عرضية بالحجم (حق) تظهر ترسب حمض البوليك المشفر باللون الأخضر.

DECT للنقرس -تم اقتراح طرق التصوير ، بما في ذلك التصوير الشعاعي ، والتصوير بالموجات فوق الصوتية ، والتصوير المقطعي المحوسب أحادي الطاقة ، والتصوير بالرنين المغناطيسي ، كطرائق تصوير غير باضعة مفيدة محتملة لتشخيص النقرس [16 ، 22-26]. ومع ذلك ، لم يتم العثور على أي من هذه الطرق لتكون حساسة أو محددة بما يكفي لتأكيد وجود بلورات MSU [16 ، 23-26]. كان هناك أيضًا انتقادات بشأن الارتباط الداخلي بين الموجات فوق الصوتية والتصوير بالرنين المغناطيسي في تقييم حجم التوف [23 ، 27].

يسمح التصوير ثنائي الطاقة بسهولة بفصل وتوصيف الكالسيوم ، وهو مركب عالي الوزن الجزيئي ، من حمض البوليك ، وهو مركب منخفض الوزن الجزيئي ، مما يجعل DECT أداة مهمة غير باضعة في تشخيص النقرس. يتم تحميل مجموعتي البيانات - 80 و 100 كيلوفولت و 140 كيلوفولت مفلترة بالقصدير - في مكان العمل متعدد الوسائط. ثم يتم حساب التحلل من مادتين (الشكل 2). تتيح الاختلافات الخاصة بالمواد في التوهين لمجموعتي البيانات (80 و 100 كيلوفولت و 140 كيلوفولت المفلترة بالقصدير) تصنيفًا سهلاً للتركيب الكيميائي الأولي للأنسجة الممسوحة ضوئيًا ، مما يسمح بالتوصيف الدقيق لحمض اليوريك (اللون مرمز باللون الأخضر) بشكل منفصل من الكالسيوم ونخاع العظام (لون العظم القشري مرمز باللون الأزرق والعظم النخاعي باللون الوردي).

تم إثبات DECT في المنشورات الحديثة لتأكيد بشكل كافٍ وجود بلورات اليورات في الأنسجة ذات الخصوصية العالية والحساسية المعتدلة في كل من بأثر رجعي [4 ، 5 ، 7 ، 28] وفي دراسة مستقبلية عشوائية واحدة [29]. في عام 2009 ، وجد تشوي وزملاؤه [4] أن تقنية DECT كانت أكثر فاعلية من التقييم السريري في تحديد النقرس. في تلك الدراسة ، حددت تقنية DECT 22 موقعًا تشريحيًا بها رواسب بول ، مقارنة بالتقييم السريري ، والتي كانت قادرة على تأكيد ستة مواقع فقط (ص & lt 0.001). وهكذا ، خلص المؤلفون إلى أن تقنية DECT كانت أكثر فاعلية بأربع مرات في تحديد رواسب البولي من الفحص السريري [4]. أجرى جلازبروك وزملاؤه [6] دراسة بأثر رجعي على 94 مريضًا خضعوا لـ DECT بسبب آلام المفاصل ، وقد نجح 31 مريضًا في شفط المفاصل بعد شهر واحد من DECT ، وكان لدى 12 من هؤلاء المرضى طموحات مشتركة ناجحة تم فيها تحديد حمض البوليك. كانت حساسية DECT 100٪ ، مع موثوقية شبه كاملة للملقم الداخلي لتأكيد وجود بلورات اليورات. كانت خصوصية القارئين 79٪ و 89٪ على التوالي [6]. على أساس هذه النتائج ، خلص المؤلفون إلى أن تقنية DECT هي طريقة حساسة وغير جراحية وقابلة للتكرار للكشف عن رواسب حمض اليوريك في المرضى الذين يشتبه في إصابتهم بالنقرس (الأشكال 3 أ و 3 ب و 3 ج و 3 د و 3 إي و 3 و).

أ، تم الحصول على صور متعددة الأسطح معادة التحلل من مادتين. صور حجم الأقدام للأقدام (أ) واليد اليمنى والمعصم (ب) عرض العديد من حصوات اليورات الكبيرة (لون أخضر) بطول كامل القدمين والكاحلين واليد والمعصم.

ب، تم الحصول على صور متعددة الأسطح معادة التحلل من مادتين. صور حجم الأقدام للأقدام (أ) واليد اليمنى والمعصم (ب) عرض العديد من حصوات اليورات الكبيرة (لون أخضر) بطول كامل القدمين والكاحلين واليد والمعصم.

ج ، مستو مرمز بالألوان (ج) ويتم عرض الحجم (دتكشف صور مفصل الكوع الأيمن عن ترسبات واسعة من حمض اليوريك (لون أخضر) على طول المدى الكامل للكوع القريب.

د، مستو مرمز بالألوان (ج) ويتم عرض الحجم (دتكشف صور مفصل الكوع الأيمن عن ترسبات واسعة من حمض اليوريك (لون أخضر) على طول المدى الكامل للكوع القريب.

ه ، توضح الصورة المستوية ذات الترميز اللوني للقدم اليمنى والكاحل رواسب اليورات الكبيرة (لون أخضر) في منتصف القدم ، المفاصل المشطية السلامية (السهم الأيمن) ، والمفاصل السلامية القريبة والبعيدة (السهم الأيسر) وعلى طول وتر العرقوب (رأس السهم).

يُظهر التصوير بالرنين المغناطيسي المقابل وتر العرقوب ذو المظهر الطبيعي (رأس السهم) ووجود كتل غير محددة بشكل جيد (سهم) في منطقة منتصف القدم ، وهو اكتشاف غير محدد ويمكن رؤيته في التهاب المفاصل الروماتويدي أو الأميلويد أو النقرس أو العدوى. نظرًا لأن التصوير بالرنين المغناطيسي ليس محددًا مثل DECT في تحديد وجود رواسب MSU ، لا يمكن تحديد أصل هذه الكتل من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي ، بينما يؤكد DECT بدقة تشخيص النقرس.

نظرًا لأن DECT يمكن أن يؤكد بدقة عالية وجود بلورات MSU بشكل منفصل عن الكالسيوم ، فإن هذا يسمح بالحساب الآلي لأحجام بلورات MSU داخل التوف. Dalbeth et al. [28] وتشوي وآخرون. [29] وقد أظهر مؤخرًا أن استخدام برنامج الحجم الآلي أكثر قابلية للتكرار ، مع موثوقية عالية بين الخادم وداخله ، من القياسات المادية في تحديد حجم توف اليورات. تم نشر دراسة التحقق من صحة DECT في تقييم النقرس مؤخرًا من قبل Choi et al. [29]. أظهرت تلك الدراسة فائدة سريرية واعدة لـ DECT ليس فقط في التأكيد الدقيق لوجود رواسب MSU ولكن أيضًا في كونها قابلة للتكاثر بشكل كبير في تقييم أحجام بلورات اليورات. حدد المؤلفون بشكل مستقبلي الحساسية والنوعية والتكاثر الداخلي والملاحظ الداخلي لقياسات حجم البول DECT [29]. كانت هناك 17 حالة نقرس مثبتة بالشفط و 40 حالة تحكم مع عدم وجود دليل على النقرس ، وحدد أخصائي الأشعة المتعمى ترسب البوليت لحساب خصوصية وحساسية DECT للكشف عن النقرس. تم تحديد قابلية التكاثر الحجمي Interrater من قبل اثنين من أخصائيي الأشعة المستقلين على 40 مؤشر tophi من 17 مريضًا يعانون من النقرس العلوي باستخدام برنامج آلي للحجم لحساب أحجام اليورات. كانت حساسية وخصوصية تقنية DECT للكشف عن النقرس 84٪ و 93٪ على التوالي. تراوحت أحجام اليورات من 40 مؤشر tophi من 0.06 إلى 18.74 سم 3 (متوسط ​​، 2.45 سم 3). كانت معاملات الارتباط بين المراقب الداخلي والملقم داخل الصنف من أجل DECT مثالية لقياسات حجم اليورات بنسبة 100٪ و 100٪ على التوالي ، مما يشير إلى قابلية استنساخ عالية لقياسات حجم اليورات DECT [29]. كانت الخصوصية في تلك الدراسة لترسبات MSU عالية ، ومع ذلك ، كانت الحساسية معتدلة ، وهو ما اقترح المؤلفون أنه يمكن تفسيره من خلال تكرار استخدام العلاج الخافض للبولات بين المرضى [29]. أمثلة على الفائدة السريرية لـ DECT في تقييم حجم النقرس موضحة في الأشكال 4 أ و 4 ب و 4 ج و 4 د.

أ، تظهر الصور فائدة سريرية للأشعة المقطعية ثنائية الطاقة (DECT) في التقييم الدقيق القابل للتكرار لأحجام بولات الركبة في النقرس. المصدر المحوري للمعالجة الأولية (أ) ويتم عرض الحجم (بتُظهر صور DECT حجم حُبيبات اليورات يبلغ 20.2 سم 3. بعد العلاج بخفض البول ، المصدر المحوري (ج) ويتم عرض الحجم (دتُظهر صور DECT حجم حُبيبات اليورات يبلغ 0.6 سم 3. صور المصدر المحوري (أ و ج) إظهار قيم حجم يورات tophus الآلي استنادًا إلى مجموعات البيانات التي تم الحصول عليها من DECT والتي يتم تحميلها بعد ذلك في مكان عمل متعدد الوسائط (ليوناردو ، شركة سيمنز للرعاية الصحية). تطبيق الحجم ، والذي يسمح للمناطق ذات الأهمية أن يتم رسمها حول رواسب البولي المرئية مع القيم المحسوبة التلقائية لحجم اليولات اللاحقة. صور حجم الركبة للركبتين (ب و د) أظهر بشكل جيد انخفاضًا كبيرًا في رواسب اليورات أحادية الصوديوم (لون أخضر) في وحول مفاصل الركبة بعد العلاج بخفض حمض اليورات.

ب، تظهر الصور فائدة سريرية للأشعة المقطعية ثنائية الطاقة (DECT) في التقييم الدقيق القابل للتكرار لأحجام بولات الركبة في النقرس. المصدر المحوري للمعالجة الأولية (أ) ويتم عرض الحجم (بتُظهر صور DECT حجم حُبيبات اليورات يبلغ 20.2 سم 3. بعد العلاج بخفض البول ، المصدر المحوري (ج) ويتم عرض الحجم (دتُظهر صور DECT حجم حُبيبات اليورات يبلغ 0.6 سم 3. صور المصدر المحوري (أ و ج) إظهار قيم حجم يورات tophus الآلي استنادًا إلى مجموعات البيانات التي تم الحصول عليها من DECT والتي يتم تحميلها بعد ذلك في مكان عمل متعدد الوسائط (ليوناردو ، شركة سيمنز للرعاية الصحية). تطبيق الحجم ، والذي يسمح برسم المناطق ذات الأهمية حول رواسب البولي المرئية مع القيم المحسوبة التلقائية لحجم اليورات اللاحقة. صور حجم الركبة للركبتين (ب و د) أظهر بشكل جيد انخفاضًا كبيرًا في رواسب اليورات أحادية الصوديوم (لون أخضر) في وحول مفاصل الركبة بعد العلاج بخفض حمض اليورات.

ج ، تُظهر الصور فائدة سريرية للأشعة المقطعية ثنائية الطاقة (DECT) في التقييم الدقيق القابل للتكرار لأحجام بولات الركبة في النقرس. المصدر المحوري للمعالجة الأولية (أ) ويتم عرض الحجم (بتُظهر صور DECT حجم حُبيبات اليورات يبلغ 20.2 سم 3. بعد العلاج بخفض البول ، المصدر المحوري (ج) ويتم عرض الحجم (دتُظهر صور DECT حجم حُبيبات اليورات يبلغ 0.6 سم 3. صور المصدر المحوري (أ و ج) إظهار قيم حجم يورات tophus الآلي استنادًا إلى مجموعات البيانات التي تم الحصول عليها من DECT والتي يتم تحميلها بعد ذلك في مكان عمل متعدد الوسائط (ليوناردو ، شركة سيمنز للرعاية الصحية). تطبيق الحجم ، والذي يسمح للمناطق ذات الأهمية أن يتم رسمها حول رواسب البولي المرئية مع القيم المحسوبة التلقائية لحجم اليولات اللاحقة. صور حجم الركبة للركبتين (ب و د) أظهر بشكل جيد انخفاضًا كبيرًا في رواسب اليورات أحادية الصوديوم (لون أخضر) في وحول مفاصل الركبة بعد العلاج بخفض حمض اليورات.

د، تُظهر الصور فائدة سريرية للأشعة المقطعية ثنائية الطاقة (DECT) في التقييم الدقيق القابل للتكرار لأحجام بولات الركبة في النقرس. المصدر المحوري للمعالجة الأولية (أ) ويتم عرض الحجم (بتُظهر صور DECT حجم حُبيبات اليورات يبلغ 20.2 سم 3. بعد العلاج بخفض البول ، المصدر المحوري (ج) ويتم عرض الحجم (دتُظهر صور DECT حجم حُبيبات اليورات يبلغ 0.6 سم 3. صور المصدر المحوري (أ و ج) إظهار قيم حجم يورات tophus الآلي استنادًا إلى مجموعات البيانات التي تم الحصول عليها من DECT والتي يتم تحميلها بعد ذلك في مكان عمل متعدد الوسائط (ليوناردو ، شركة سيمنز للرعاية الصحية). تطبيق الحجم ، والذي يسمح برسم المناطق ذات الأهمية حول رواسب البولي المرئية مع القيم المحسوبة التلقائية لحجم اليورات اللاحقة. صور حجم الركبة للركبتين (ب و د) أظهر بشكل جيد انخفاضًا كبيرًا في رواسب اليورات أحادية الصوديوم (لون أخضر) في وحول مفاصل الركبة بعد العلاج بخفض حمض اليورات.

تم العثور على DECT أيضًا ليكون مناسبًا في إعداد الرعاية الحادة كأداة لحل المشكلات. نيكولاو وآخرون [30] وجد أن تقنية DECT كانت مفيدة في التمييز بين النقرس والتشخيصات الصعبة الأخرى. تضمنت الأمثلة في تلك الدراسة تأكيد النقرس واستبعاد التهاب المفاصل الإنتاني في اليدين والمرفقين والقدمين. في تلك الدراسة ، كان DECT مفيدًا جدًا في مريض مصاب بسرطان الدم يعاني من كبت المناعة ، والذي تعرض بشكل حاد لآفة مدمرة على طول المفصل الدماغي البعيد في قدمه. تم إجراء DECT ، مما يؤكد وجود بلورات MSU على طول المفصل الدماغي البعيد ، باستثناء التهاب المفاصل الإنتاني أو الورم الكلوري ، وبالتالي ينفي الحاجة إلى نضح المفصل. تم علاج المريض بنجاح. تُظهر الأشكال 5 أ و 5 ب و 5 ج و 5 د مثالاً على فائدة تقنية DECT كأداة لحل المشكلات في مريض تعرض إما لالتهاب العظم والنقي أو نوبة حادة من النقرس. تدعم الأدلة العلمية المقدمة تقنية DECT باعتبارها تقنية واعدة غير باضعة في كل من تشخيص النقرس وعلاجه.

من الأفضل تصور وذمة نخاع العظم باستخدام تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي. غالبًا ما توصف وذمة نخاع العظام بأنها مناطق ذات شدة إشارة منخفضة على التصوير بالرنين المغناطيسي الموزون على T1 وزيادة شدة الإشارة على التصوير بالرنين المغناطيسي المثبط للدهون T2 أو الموزون STIR داخل نخاع العظام. ومع ذلك ، باتش وآخرون. [7] تمكنا مؤخرًا من تقييم وذمة نخاع العظم الرضحية باستخدام تقنية DECT الافتراضية غير طرح الكالسيوم. تسمح هذه التقنية بطرح الكالسيوم من العظم الإسفنجي ، مما يسمح بتحديد وذمة نخاع العظم. يسمح ذلك بتقييم كدمات العظام اللاحقة للرضح في الركبة ليكون قابلاً للاكتشاف باستخدام تقنية DECT. باتشي وآخرون. قيمت مستقبليًا 236 منطقة من عظمة القصبة وعظم الفخذ في 21 مريضًا يعانون من إصابات حادة في الركبة وخضعوا لكل من DECT والتصوير بالرنين المغناطيسي. أبلغ المؤلفون عن حساسية تبلغ 86.4٪ وخصوصية عالية تبلغ 94.4٪ و 95.5٪ للمراقبين [7]. باتشي وآخرون. أرجعوا انخفاض معدل الحساسية إلى قلة الخبرة في التقنية الجديدة ، والتي اقترحوا أنها ستتحسن مع الخبرة والممارسة. بالإضافة إلى ذلك ، اقترح المؤلفون استخدام صور افتراضية مشفرة بالألوان غير مطروحة من الكالسيوم من أجل اكتشاف مرئي أفضل لتغيرات التوهين في نخاع العظم [7]. تُظهر الأشكال 6 أ و 6 ب و 6 ج استخدام تقنية DECT وتقنيات طرح الكالسيوم الافتراضية غير المرمزة بالألوان لتحديد وذمة نخاع العظم في الركبة. التصوير المقطعي المحوسب ، الذي يستخدم الآن لأول مرة طاقة مزدوجة ، لديه إمكانية مستقبلية للكشف عن وذمة نخاع العظم بعد الصدمة عن طريق تقنية افتراضية غير طرح الكالسيوم. قد يكون هذا مفيدًا بشكل خاص في المواقف التي تقدم خيار تصوير بديل للمرضى الذين يعانون من موانع استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي.

أ، يظهر التصوير الشعاعي بروز الأنسجة الرخوة (سهم) بجوار مفصل MTP الأول للقدم اليمنى مع وجود lucencies كيس ، على حد سواء تحت الغضروفية وهامشية. قد يكون السبب معديا أو التهابا.

ب، كشف فحص العظام عن زيادة امتصاص (السهام) على المرحلة المتأخرة في أول MTP وقلق منتصف القدم من التهاب العظم والنقي ، ولكن لا يمكن استبعاد التهاب المفاصل الالتهابي. كانت مستويات اليورات في الدم طبيعية.

ج ، صورة مجمعة من DECT (ج) وصورة مرمزة بالألوان متعددة الأسطح متحللة سهمية ثنائية المواد (دتظهر وجود حصوات اليورات أحادية الصوديوم النقرسية باللون الأخضر (السهام) مع تآكل في المفصل المشطي السلامي الأول ، منتصف القدم ، وكاحل القدم اليمنى مؤكدة بشكل قاطع.

د، صورة مجمعة من DECT (ج) وصورة مرمزة بالألوان متعددة الأسطح متحللة سهمية ثنائية المواد (دتظهر وجود حصوات اليورات أحادية الصوديوم النقرسية باللون الأخضر (السهام) مع تآكل في المفصل المشطي السلامي الأول ، منتصف القدم ، وكاحل القدم اليمنى مؤكدة بشكل قاطع.

أ، كسر عدم كفاية (سهم) لوحظ في الظنبوب الإنسي القريب الذي لا يمكن رؤيته بسهولة في التصوير الشعاعي الأمامي الخلفي للركبة.

ب، مزدوج الطاقة CT التاجية (اللوحة اليسرى, ب) ومحوري (اللوحة اليسرى, ج) صور افتراضية غير مطروحة من الكالسيوم وصور تحلل ثلاثي المواد مشفرة بالألوان (كالسيوم ، دهون ، وماء) (اللوحات الصحيحة) أظهر وجود وذمة نخاع العظم تحت الغضروف في اللقمة الفخذية الوسطى وهضبة الظنبوب الإنسي القريبة كضعف عالٍ على الصور الافتراضية غير المعززة (السهامواللوحات اليسرى) وكأزرق كثيف على الصور المرمزة بالألوان (السهام، اللوحات اليمنى). هناك أيضًا وجود بعض التصلب الغضروفي (برتقالي ملون) وكسر قصور (رؤوس سهام, ب) التي يمكن رؤيتها في الظنبوب القريبة الإنسي على الصور الإكليلية المشفرة بالألوان.

ج ، مزدوج الطاقة CT التاجية (اللوحة اليسرى, ب) ومحوري (اللوحة اليسرى, ج) صور افتراضية غير مطروحة من الكالسيوم وصور تحلل ثلاثي المواد مشفرة بالألوان (كالسيوم ، دهون ، وماء) (اللوحات الصحيحة) أظهر وجود وذمة نخاع العظم تحت الغضروف في اللقمة الفخذية الوسطى وهضبة الظنبوب الإنسي القريبة كضعف عالٍ على الصور الافتراضية غير المعززة (السهامواللوحات اليسرى) وكأزرق كثيف على الصور المرمزة بالألوان (السهام، اللوحات اليمنى). هناك أيضًا وجود بعض التصلب الغضروفي (برتقالي ملون) وكسر قصور (رؤوس سهام, ب) التي يمكن رؤيتها في الظنبوب القريبة الإنسي على الصور الإكليلية المشفرة بالألوان.

الشكل 7 رجل يبلغ من العمر 57 عامًا مصابًا بتثبيت داخلي مفتوح ، ولوحة جانبية داخلية من قصبة الساق القاصية ، وكسور في الشظية بعد الصدمة. تظهر الصور المقطعية التاجية التمثيلية التي تم الحصول عليها من التصوير المقطعي المحوسب ثنائي الطاقة والتي أعيد بناؤها باستخدام فئة تطبيق الطيف أحادي الطاقة في مكان عمل متعدد الوسائط في وحدات أحادية عند ، من اليسار إلى اليمين ، و 50 ، و 70 ، و 130 ، و 190 كيلوفولت ومحاكاة 120 كيلوفولت صورة تقليدية مقطعية.يتم تقليل عيوب تصلب الشعاع بسبب الألواح المعدنية والمسامير بوضوح عند 130 و 190 كيلو فولت عند مقارنتها بالصورة التقليدية التي تبلغ 120 كيلو فولت في الثانية. يتم تحديد كسور قصبة الساق والشظية البعيدة بشكل أكثر وضوحًا في 130 و 190 كيلو فولت مع كسر قصبة الساق الذي يفتقر إلى اتحاد عظمي صلب ، في حين أن الكسر الشظوي يظهر اتحادًا عظميًا صلبًا.

الشكل 8 رجل يبلغ من العمر 23 عامًا يعاني من ألم يشمل جانب أخمصي من مقدمة القدم اليسرى يُظهر إصابة في الصفيحة الأخمصية. تُظهر صورة تحلل الكولاجين المرمزة بالألوان انقطاعًا بؤريًا للوحة الأخمصية للمفصل السلامي الثاني الأيسر (سهم). تُظهر الصفيحة الأخمصية السليمة للمفصل الأيمن الثاني الأيمن المقابل ترميز لون الكولاجين المستمر (رأس السهم) تمشيا مع توزيع الكولاجين المنتظم.

لا يزال تصوير المرضى الذين يعانون من قطع أثرية للأجهزة المعدنية باستخدام التصوير المقطعي المحوسب يمثل تحديًا على الرغم من التقنيات المبتكرة للتغلب على هذه المشكلة. تشمل أسباب القطع الأثرية للأجهزة المعدنية تجويع الفوتون ومتوسط ​​الحجم الجزئي والتشتت وتصلب الحزمة. يساهم كل من نوع المعدن وحجم وشكل الغرسة واتجاه الجهاز في القطعة الأثرية. تعمل الأجسام عالية التوهين ، مثل المعدن ، على تغيير هذا الطيف بشكل كبير عن طريق تخفيف الفوتونات منخفضة الطاقة وتحويل الطيف نحو فوتونات عالية الطاقة.

تم وصف العديد من التقنيات لتقليل هذه القطع الأثرية في الأدبيات ، بما في ذلك تعديل معلمات الحصول على الصور. ومع ذلك ، فإن هذا التغيير لا يتم تفسيره من قبل أجهزة الكشف ، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء في إعادة الإعمار وتشكيلات تصلب الشعاع. تشمل التقنيات الحالية لتقليل القطع الأثرية المعدنية زيادة ذروة كيلوفولت ، مما يقلل من تجويع الفوتون وتصلب الحزمة ، مما يقلل من تجويع الفوتون ، موازاة الحزمة الرقيقة ، مما يقلل التشتت ويقلل متوسط ​​الحجم الجزئي لإعادة الإعمار بشرائح أكثر سمكًا وخوارزميات إعادة البناء السلس. تتضمن الأساليب الأحدث إعادة الإعمار التكراري ، مما يقلل من الضوضاء ، وطرق الاستيفاء الإسقاط وطرق التصفية التكيفية.

أ، تُظهر خريطة تحلل الكولاجين المستعرضة المرمزة بالألوان في الكاحل الأوتار الجانبية والمثنية والباسطة في المريض المصاب بالنقرس. الترميز اللوني للكولاجين لأوتار peroneus brevis و peroneus longus (المتضخمة والملتهبة) على اليمين غير منتظم ومنخفض الشدة (سهم) عند مقارنتها مع الشظية اليسرى العادية و الشظية الطويلة (رأس السهم).

ب، تُظهر صور التحلل المستعرضة المكونة من مادتين في نفس المستوى وجود حمض البوليك باللون الأخضر داخل الأوتار peroneus brevis و peroneus longus (سهم) ، تمشيا مع اعتلال الأوتار في اليورات الذي يُفترض أنه يتسبب في حدوث خلل في صور تحلل الكولاجين المشفر بالألوان. يشير رأس السهم إلى الأوتار الشظوية الطبيعية في القدم اليسرى ، والتي لا تظهر رواسب حمض البوليك مع الأوتار نفسها.

في عام 1986 ، قام Hemmingsson et al. [31] تم وصفه باستخدام تقنيات DECT مع طريقة معالجة لاحقة لصورة واحدة بعد بناء الصورة لتقليل أثر تصلب الحزمة في التصوير المقطعي المحوسب. خلافًا لذلك ، لم تتم مناقشة DECT مسبقًا للاستخدام في تقليل العيوب المعدنية. اقترحت الأدبيات الحديثة استخدام الحزمة الطيفية أحادية الطاقة من DECT كطريقة للقضاء على خطأ إعادة البناء ، من خلال الاستفادة من قدرة DECT على استقراء تصلب الحزمة لتوليد الصور كما لو تم الحصول عليها باستخدام أحادي الطاقة أحادي الطاقة كيلوجرام واحد. تقنية عالية الطاقة. في عام 2011 ، قام Bamberg et al. [14] قارن بين عمليات إعادة البناء أحادية الطاقة المتنوعة في 31 مريضًا باستخدام غرسات معدنية ، مما يُظهر دليلًا شخصيًا وموضوعيًا على أن الصور أحادية الطاقة - كيلو إلكترون - فولت عالية الطاقة كانت أفضل من الصور أحادية الطاقة - كيلو إلكترون فولت في جودة الصورة وقيمة التشخيص. على الرغم من أن هؤلاء المؤلفين لم يتمكنوا من إزالة القطع المعدنية تمامًا ، فقد تم تحسين جودة الصورة بنسبة 49٪ ، وتم تحسين القيمة التشخيصية بنسبة 44٪ تقريبًا ، وتم تقليل كثافة القطع الأثرية [14]. في العديد من الفحوصات ، أفادوا أن السمات التشخيصية الحاسمة لم تكن واضحة إلا في عمليات إعادة بناء الطاقة عالية الكيلو إلكترون فولت. بالإضافة إلى ذلك ، أفاد المؤلفون أن الإعداد الأمثل للكيلو إلكترون فولت يختلف اعتمادًا على حجم وتكوين الطرف الاصطناعي ، وبالتالي ، يُظهر DECT قوة القدرة على السماح بأثر رجعي بتحسين طاقة الفوتون الفردي دون معرفة مسبقة بتكوين المادة الاصطناعية [14 ].

تشو وآخرون. [12] قارنوا مؤخرًا أيضًا عمليات إعادة البناء أحادية الطاقة المختلفة في 47 مريضًا تم تصويرهم باستخدام DECT بعد زرع جهاز تقويم العظام المعدني بعد الكسور. تم إجراء المعالجة اللاحقة لإنتاج ست طاقات فوتونية (40 ، 70 ، 100 ، 130 ، 160 ، 190 كيلو فولت) ، والتي تمت مقارنتها مع بعضها البعض وبمتوسط ​​صور مرجحة 120 كيلو فولت [12]. وجد هؤلاء المؤلفون أن التصوير أحادي الطاقة لـ DECT أدى إلى تحسين جودة الصور بشكل ملحوظ وأن الإعداد الأمثل بأقل قطعة أثرية معدنية كان 130 كيلوفولت لأجهزة تقويم العظام المعدنية الكلية والداخلية والخارجية [12]. من المهم ملاحظة أن كلتا الدراستين باستخدام الطيف أحادي الطاقة لتكنولوجيا DECT نجحت في تحسين جودة الصورة مع الحفاظ على حيادية جرعة الإشعاع مقارنة ببروتوكولات الأدبيات القياسية [12 ، 14]. بالإضافة إلى ذلك ، كان هناك اتفاق جيد بين المراقبين في كلتا الدراستين [12 ، 14]. وبالتالي ، توفر هذه التقنية الجديدة إمكانية تقليل المشغولات المعدنية بنجاح دون تعريض المرضى لجرعة إشعاع متزايدة (الشكل 7).

تم اقتراح تقنيات إضافية تتضمن التصوير المقطعي المحوسب الطيفي للمساعدة في تقليل المشغولات المعدنية ذات الصلة. أبلغ ليو وزملاؤه عن استخدام التصوير الطيفي أحادي الطاقة للأحجار الكريمة مع برنامج تقليل القطع الأثرية المعدنية لتقليل القطع الأثرية المرتبطة بتصلب الشعاع ذات الصلة بالمعادن وتحسين التصور بشكل ملحوظ للقشرة الصناعية المحيطة ، وترابيخ العظم النخاعي ، والأنسجة الرخوة المجاورة في تحليل بأثر رجعي لـ 26 المرضى [13]. ومع ذلك ، تأثرت جودة الصورة بتكوين الأطراف الاصطناعية وحجمها وينبغي أخذها في الاعتبار عند التصوير باستخدام التصوير الطيفي أحادي الطاقة للأحجار الكريمة باستخدام إعادة بناء تقليل القطع الأثرية المعدنية [13].

تعد MDCT التقليدية ممتازة في التقييم العظمي لاختلال المفاصل الداخلي ولكنها محدودة إلى حد ما في تقييم هياكل الأنسجة الرخوة المشتركة. تتكون الأوتار والأربطة من ليفية مطولة من النوع الأول من الكولاجين والإيلاستين والبروتيوغليكان والجليكوزامينوجليكان والبروتينات السكرية [32]. تسمح قيم مؤشر الطاقة المزدوجة المحددة للكولاجين بتحلل الكولاجين من الأنسجة المحيطة ، ويُفترض أن يكون ثانويًا لطبيعته الكثيفة والسلاسل الجانبية من هيدروكسيليسين وهيدروكسي برولين [1]. في DECT ، يتم تحميل مجموعتي البيانات في مكان عمل متعدد الوسائط حيث يتم تنفيذ خوارزمية تحلل الكولاجين المكون من ثلاث مواد (الكولاجين والدهون والأنسجة الرخوة). في تطبيقنا ، يتم ترميز الكولاجين باللون البرتقالي والأصفر.

جونسون وآخرون. [1] أظهر في البداية قدرة DECT على اكتشاف الأوتار والأربطة باستخدام التحلل ثلاثي المواد لتمييز الكولاجين والماء والأنسجة الرخوة عن بعضها البعض. ووجدوا أنه يمكن تمييز الأوتار بوضوح في مسح غير معزز [1]. في عام 2008 ، بيرسون وآخرون. [9] أجرى تحليلًا بعد الوفاة وتمكنت من استخدام تقنية DECT لتصوير الأوتار والأربطة عبر تمايز الكولاجين من أجل تصور أفضل للجروح في منطقة الكاحل والمعصم. ومع ذلك ، كان أحد الانتقادات هو أنه نظرًا لأن الدراسة أجريت على مرضى متوفين ، فإن مجموعات البيانات التي تم إنشاؤها كانت عالية الدقة للغاية بسبب عدم وجود قيود على جرعة الإشعاع ، وبالتالي ، لم تكن ممثلة أو مجدية للتطبيق السريري اليومي لـ DECT [9 ].

كانت هناك بيانات متضاربة مقدمة في الأدبيات المتعلقة باستخدام DECT لتصوير الأوتار والأربطة [8 ، 10 ، 11]. في عام 2008 ، Lohan et al. [8] مقارنة التصوير المقطعي المحوسب أحادي الطاقة والتصوير DECT لتصوير أوتار الأطراف السفلية في 11 مريضًا سليمًا وسبعة مرضى تمت إحالتهم إكلينيكيًا للتحليل الكمي والنوعي على ستة أوتار في كل طرف سفلي. وجد المؤلفون أن الأشعة المقطعية أحادية الطاقة تتمتع بنسب إشارة إلى ضوضاء وتباين إلى ضوضاء أفضل بشكل ملحوظ مقارنةً بـ DECT (ص & lt 0.0001) ، على الرغم من أن ترتيب الخادم الداخلي كان ضعيفًا [8]. بالإضافة إلى ذلك ، كان بروتوكول DECT في دراستهم يحتوي على جرعة أعلى بشكل ملحوظ (ص & lt 0.05) [8]. في نفس العام ، صن وآخرون. [11] درس بأثر رجعي 24 ركبة في 12 مريضًا خضعوا للتصوير DECT. على الرغم من أنهم كانوا قادرين على تصور بوضوح الرباط الصليبي الأمامي والخلفي ، والرباط الجانبي الشظوي ، والرباط الرضفي ، إلا أنهم لم يتمكنوا من تصور الرباط الجانبي الظنبوبي بشكل مرض [11]. كانت هناك مشكلة إضافية تتمثل في عدم القدرة على إظهار المزيد من الهياكل الضعيفة ، مثل الأربطة المستعرضة والقيد الرضفي الجانبي والوسطى ، بشكل مرضٍ [11].

في عام 2009 ، Deng et al. [10] تستخدم تقنية DECT لمسح أيدي وأقدام 20 مريضًا بسرعة 140 و 80 كيلوفولت. تمكن المؤلفون من تصور معظم الأوتار المثنية والباسطة في اليدين والقدمين بنجاح دون زيادة جرعة الإشعاع مقارنةً ببروتوكول التصوير المقطعي المحوسب عالي الدقة أحادي المصدر (6.56 مقابل 10.98 مللي غراي) [10]. تم العثور على ثمانية مرضى لديهم أوتار غير طبيعية والتي تم تصورها بوضوح مع وجود تشوهات مرضية في DECT تشمل الدوائر ، والسمك ، والالتصاق [10]. يعد ضبط عرض النافذة ومستوىها لتسليط الضوء على الرباط أو الوتر موضع الاهتمام أمرًا بالغ الأهمية ، وغالبًا ما تكون هناك حاجة إلى تعديلات دقيقة عند فحص الأربطة أو الأوتار المختلفة. يوضح الشكل 8 مريضًا مصابًا بإصابة في الصفيحة الأخمصية متصورة على صور مرمزة بالألوان من تحلل ثلاثي المواد باستخدام تطبيق الوتر ثنائي الطاقة. يوضح الشكلان 9 أ و 9 ب مريضًا مصابًا بالتهاب غمد الوتر في أوتار الشريان مع التهاب ناتج عن ترسب حمض البوليك.

على الرغم من استخدام التصوير الطيفي أيضًا لتقييم الأوتار والأربطة ، إلا أنه يعاني من العديد من القيود. تتضمن بعض القيود المحتملة لتحلل الكولاجين الدقة ، وإمكانية تكرار عرض النافذة وتعديلات المستوى ، والوقت المتزايد الذي يستغرقه تحميل الدراسة على محطة عمل. يمكن أن تزيد تعديلات عرض النافذة والمستوى من الضوضاء ، والتي يمكن أن تحاكي المرض. يمكن أيضًا أن يستغرق تحميل دراسة في محطة عمل وقتًا طويلاً للغاية ، وإجراء تحلل الكولاجين ، ثم ضبط عرض النافذة ومستوىها يدويًا أثناء التمرير عبر الأربطة أو الأوتار في مستويات متعددة لتقييم الشذوذ.

على أساس الدراسات التي تمت مناقشتها هنا ، يمكن أن تحسن تقنية DECT من توصيف الأنسجة الرخوة للهياكل الداعمة للمفاصل. مع مزيد من التقدم التكنولوجي ، هناك حاجة لدراسات مستقبلية جديدة لوضع دور DECT بشكل صحيح في تقييم الأربطة أو الغضروف المفصلي والأوتار.

يوجد في تقنية DECT العديد من التطبيقات لتصوير العضلات والعظام. من أهم التطبيقات القدرة على الكشف عن حمض البوليك بدقة عالية. توفر هذه القدرة الفريدة لـ DECT وسيلة موثوقة للغاية غير جراحية لتشخيص النقرس. يمكن أن تشمل تطبيقات DECT الأخرى في النقرس مراقبة الاستجابة العلاجية للعلاج الخافض للبولات ، لأن تحديد حجم التوف وانحلاله هو أحد أهم مقاييس النتائج التي تم التحقق من صحتها في تقييم النقرس.

تشمل التطبيقات العضلية الهيكلية الإضافية لـ DECT القدرة على إظهار وذمة نخاع العظم الرضحية ، وتقليل العيوب الناتجة عن تصوير الأطراف الاصطناعية المعدنية ، وتصور الأوتار والأربطة الطبيعية والمرضية. تتضمن بعض التطبيقات المستقبلية الاستخدام المحتمل لـ DECT للكشف عن ترسب الكالسيوم لثنائي هيدرات بيروفوسفات الكالسيوم ومرض هيدروكسيباتيت الكالسيوم ، وتمزق الكفة المدورة ، وترسب الحديد لتشخيص التهاب الغشاء المفصلي المصطبغ والمعدن ، وتصوير المفاصل DECT للكشف السريع عن تمزق الغضروف المفصلي والشفوي.

نشر هذا الملحق ل المجلة الأمريكية لعلم الأورام أصبح ممكنا من خلال منحة غير مقيدة من شركة سيمنز للرعاية الصحية.


خلفية

وتر العرقوب (AT) هو أكبر وأقوى وتر في جسم الإنسان. إن أحمال الشد الكبيرة ، التي تحدث في الغالب أثناء استطالة أو انكماشها ، تجعلها عرضة لإصابات الإفراط في الاستخدام. على الرغم من أن انتشار ووقوع اعتلال الأوتار في منتصف المادة (أي في الثلث الأوسط من الوتر) مرتفع في الرياضيين ، إلا أنه كثيرًا ما يتم الإبلاغ عن الحالات لدى الأفراد المستقرين [1-6]. كانت المسببات المرضية والممرضة لاعتلال الأوتار AT موضوع الكثير من الأبحاث ، ولكن مع نتائج غير متسقة [2 ، 3 ، 7]. ومن ثم ، فإن علاج الأشخاص الذين يعانون من هذه الحالة المرضية لا يزال يمثل تحديًا لأخصائيي إعادة التأهيل ، كما أن معدل نجاح العلاجات المحافظة متغير [8-10].

يسمح التصوير بالموجات فوق الصوتية بالتخيل في الجسم الحي للسلامة البيولوجية للوتر. إنها طريقة آمنة وسريعة وغير جراحية وغير مكلفة نسبيًا وشائعة الاستخدام في تقييم اعتلال الأوتار AT [11 ، 12]. عند النظر إلى صور الموجات فوق الصوتية (UIs) للأجهزة المعينة السليمة ، يتم تمييز المحاذاة المتوازية والمنظمة جيدًا لألياف الكولاجين (أي التخطيط الليفي) بالتناوب بين العصابات الساطعة المتوازية (مفرطة الصدى) من الكولاجين والعصابات الداكنة (ناقصة الصدى) من المصفوفة خارج الخلية [ 12 ، 13]. يظهر باراتينون AT الصحي كخط ساطع غير متقطع ومحدد جيدًا يحيط بالوتر [12 ، 13] (الشكل 1). على العكس من ذلك ، في الأشخاص الذين يعانون من اعتلال الأوتار من المادة المتوسطة AT ، غالبًا ما يتم تغيير نمط التخطيط الليفي نتيجة عدم تنظيم ألياف الكولاجين ويعكس الجزء السميك ونقص الصدى من AT زيادة في كمية المصفوفة خارج الخلية والخلايا الوترية [8 ، 14 ، 15]. سيترجم هذا عادةً إلى سماكة بؤرية على طول AT ، ووجود مناطق داخلية مظلمة (ناقصة الصدى) وأحيانًا خطوط غير منتظمة للوتر على واجهات المستخدم [13] (الشكل 1).

أ عائد الاستثمار لـ AT صحي في العرض الطولي ب عائد الاستثمار لـ AT صحي في عرض عرضي ج رسم بياني بتدرج الرمادي مشتق من عائد الاستثمار للصورة (ب) د الباثولوجي من منظور طولي ه AT المرضية في عرض عرضي مع السهام يشير إلى سماكة AT في مواقع مختلفة في المستوى السهمي F رسم بياني بتدرج الرمادي مشتق من عائد الاستثمار للصورة (ه)

يعتبر تفسير واجهة مستخدم AT بشكل عام شبه موضوعي. يتم شرح المظهر العام للصورة بناءً على التباينات المختلفة الملحوظة (على سبيل المثال ، التشوهات غير المتجانسة أو المتجانسة أو البؤرية أو المنتشرة) وغالبًا ما يتم قياس الحد الأقصى لسمك AT باستخدام وظيفة الفرجار الرقمي من نقطتين على الجهاز الأمريكي. يتأثر هذا التفسير إلى حد كبير بتجربة المقيم مع تقنية التسجيل والقدرة على تفسير واجهة المستخدم [16 ، 17]. ساعدت التطورات التكنولوجية الحديثة في تعزيز تطوير مقاييس نتائج الموجات فوق الصوتية الكمية الجديدة (QUS) المستخرجة من واجهة المستخدم ، وتحديداً من منطقة اهتمام معينة (ROI). يمكن الآن تقسيم واجهات المستخدم الرقمية إلى العديد من وحدات البكسل الصغيرة ، ويمكن قياس القيم الرقمية (مثل متوسط ​​السماكة وعرض الوتر والمساحة). يمكن أيضًا تحديد كمية صدى عائد الاستثمار داخل صورة ما من خلال تخصيص قيمة رقمية بتدرج الرمادي لكل من تلك البكسلات الدقيقة [18 ، 19].

تم توضيح فائدة تقنيات تحليل واجهة المستخدم الجديدة في دراسات مختلفة على الحيوانات والبشر [20]. على سبيل المثال ، ساعدت هذه التقنيات في تحديد التغيرات في تكوين العضلة المتمرنة مقارنةً بالعضلة غير المتمرسة لدى كبار السن [21-23]. كشفت هذه التقنيات أيضًا عن اختلافات في التركيب النسيجي للعضلة فوق الشوكة وعضلة الفخذ عند البالغين [24] واستخدمت بنجاح لاكتشاف التغيرات الهيكلية في أربع عضلات رئيسية لدى الشباب المصابين باضطرابات عصبية عضلية [25]. علاوة على ذلك ، مكنت تقنيات تحليل واجهة المستخدم الجديدة من التمييز بين الأشخاص المصابين باعتلال الأوتار في العرقوب والأفراد الأصحاء [26 ، 27] وكانت فعالة في اكتشاف التشوهات البؤرية والمنتشرة في AT [28].

تم إجراء عدد قليل جدًا من الدراسات لتقييم موثوقية قياسات QUS لجهاز AT. هذا أمر مقلق بالنظر إلى أنه نادرًا ما يتم الإبلاغ عن موثوقية قياس QUS لسمك AT ، وهو معيار تشخيصي رئيسي لاعتلال وتر العرقوب. على حد علمنا ، أظهرت الدراسات التي حققت في موثوقية الاختبار وإعادة الاختبار لقياسات QUS لـ AT مستوى معتدل إلى جيد من الموثوقية [29-33]. بالإضافة إلى ذلك ، فقد تبين أن تسجيل الصور بالموجات فوق الصوتية يتأثر بشكل كبير بالمقيم ، حتى بين المصممين ذوي الخبرة العالية (موثوقية ضعيفة بين المقيمين [34]). يمكن لعوامل مختلفة مثل الضغط المطبق على المسبار ومواءمته أن تؤثر على خصائص الصورة المسجلة وبالتالي تغير القيم الكمية المستخرجة [35 ، 36]. تعد المعلومات حول الموثوقية والحد الأدنى من التغيير القابل للاكتشاف أمرًا ضروريًا من أجل تطوير بروتوكولات أخذ القياس القائمة على الأدلة ، وتمكين الأطباء والباحثين من تحديد التغييرات الوترية التي لوحظت في اعتلال الأوتار أخيل ودمج هذه النتائج في الممارسة السريرية.

كان الهدف الأساسي من هذه الدراسة هو تقييم الموثوقية والحد الأدنى من التغيير القابل للاكتشاف (MDC) لقياسات AT QUS في الأشخاص الذين يعانون من أعراض تتفق مع اعتلال الأوتار أخيل الذي يصيب طرفًا سفليًا واحدًا على الأقل ، وكذلك في الأفراد بدون أعراض تمامًا. كان الهدف الثانوي هو التوصية بأفضل بروتوكول ممكن لجمع قياس الجودة ، والذي يمكن استخدامه لاحقًا لتوصيف تكامل التكنولوجيا المُعينة في الممارسة السريرية أو في المشاريع البحثية. من المتوقع أن تكون جميع قياسات QUS ، عند جمعها بواسطة نفس المقيم ، موثوقة (Φ ≥0.75) ودقيقة (MDCتطبيع ≤ 15٪) وأن بروتوكول أخذ قياس QUS الذي يقوم فيه مقيِّم واحد بتقدير متوسط ​​نتائج ثلاث صور على الأقل تم الحصول عليها خلال زيارة واحدة سوف يوصى به في الممارسة السريرية.


ستيفان بروكنر

ستيفان بروكنر أستاذ متفرغ للتصور في قسم المعلوماتية بجامعة بيرغن بالنرويج. حصل على درجتي الماجستير (2004) والدكتوراه. (2008) ، كلاهما في علوم الكمبيوتر ، من TU Wien ، النمسا ، وحصل على التأهيل (venia docendi) في علوم الكمبيوتر العملية في عام 2012. قبل تعيينه في بيرغن في عام 2013 ، كان أستاذًا مساعدًا في معهد الكمبيوتر رسومات وخوارزميات TU Wien.

تشمل اهتماماته البحثية جميع جوانب تصور البيانات ، مع التركيز بشكل خاص على التقنيات التفاعلية لاستكشاف وتحليل مساحات البيانات غير المتجانسة المعقدة. لقد قدم مساهمات كبيرة في مجالات مثل التصور التوضيحي ، وتقديم الحجم ، والواجهات المرئية الذكية ، وتصور البيانات الطبية الحيوية ، واستكشاف فضاء المعلمة المرئية. بالإضافة إلى مساهماته في الأبحاث الأساسية ، فقد قاد بنجاح التعاون الصناعي مع الشركات الكبرى مثل GE Healthcare و Agfa HealthCare ، وحصل على 7 براءات اختراع.

حصل على جائزة Eurographics Young Researcher Award ، وجائزة Karl-Heinz-Höhne للتصور الطبي ، وحصل بحثه على 9 جوائز ورقية لأفضل الجوائز والتقديرات الشرفية في الأحداث الدولية. كان رئيسًا مشاركًا لبرنامج EuroVis و PacificVis و Eurographics Workshop حول الحوسبة المرئية للبيولوجيا والطب ، وجائزة Eurographics الطبية ، ويعمل في هيئة تحرير أجهزة الكمبيوتر والرسومات. يعمل حاليًا في اللجنة التنفيذية لـ Eurographics وهو عضو في ACM SIGGRAPH و Eurographics و IEEE Computer Society.


شاهد الفيديو: الموجات فوق الصوتية على #القولونوالأمعاءالدقيقةwelultrasound إمام (أغسطس 2022).