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Streck, Nicola Susanne (2004): Computer basiertes Lernprogramm über die physikalisch-technischen Grundlagen der Sonografie beim Kleintier. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

The computer based training „SonoBasics – physical technical basics of ultrasound in small animals“ is based on a concept not realised so far. Many veterinarians lack the knowledge of physical and technical basics of ultrasound and furthermore the colleagues avoid to work up the supposedly boring topic in technical literature. Yet the knowledge of these basics enables the user to achieve good and significant ultrasound pictures and their correct interpretation. Therefore, the program on hand is designed to prepare the material in a didactically meaningful and ergonomically appalling manner at the same time. Its aim is to present the technical basics in a playful way to motivate the user and keep the interest in this topic alive. For the realisation of the idea there were high-end ultrasound machines available to generate high-quality picture material. Together with the technical means (software and hardware) present at the Institut für Tieranatomie (I), the material was generated and the program designed. First priority was laid on a vivid explanation of theoretical conditions of sound wave physics by the use of images in moving form. For that reason the physical principles are shown in colourful animated graphs. The real conditions are demonstrated by different original ultrasound sequences. The layout and the design of the pushbuttons for navigation and orientation as well as the choice of colours and print are mainly basing on individual ideas and intuition but turned out to show great congruence with the requirements found in present literature. Second priority is the achievement of a didactic surplus by the design of the program. Crucial for that matter is the choice of the presenting medium for each lesson as well as the way the content is set up. The first chapter “Darstellung“ deals with the existing methods of ultrasound and compares them with each other. The chapter “Schallkopftypen“ explains the different types of probes. The following two chapters each separately explain the principle of B-mode ultrasound (“B-Modus“) and Doppler mode (“Doppler“), their content basing one on the other in succession. The first three chapters (“Darstellung”, “Schallkopftypen”, “B-Modus”) are meant to meet the needs of ultrasound beginners wanting to become familiar with the elementary basics whereas the chapter about Doppler mode addresses veterinarians and advanced students of veterinary medicine who want to broaden their knowledge in this field. The last chapter ”Wissenwertes” deals with basics to be taken into account when ultrasound pictures are made in everyday usage. The individual passages can be browsed in an optimal linear way, page by page (as recommended for beginners). On the other hand, the user can choose the topics of his interest individually by interactively jumping from page to page via several navigation possibilities (menu, viewer, hyperlinks within the text, index). An educational CD has been created that explains the physical and technical basics of ultrasound including Doppler mode in small animals in an appalling manner with numerous animated graphs as well as accurately labelled ultrasound pictures and clips.

Abstract

Dem Computer basierten Lernprogramm „SonoBasics – physikalisch-technische Grundlagen der Sonografie beim Kleintier“ liegt ein Konzept zu Grunde, wie es bislang noch nicht realisiert wurde. Vielen Tierärzten fehlt die Kenntnis der physikalisch-technischen Grundlagen der Sonografie und zudem scheuen sich die Kollegen, sich den als trocken und ermüdend empfundenen Stoff aus Fachbüchern zu erarbeiten. Aber gerade das Wissen um diese Grundlagen ermöglicht die Erstellung von guten und aussagekräftigen Ultraschallbildern und deren richtige Interpretation. Das primäre Anliegen des vorliegenden Programms war, dieses Wissen didaktisch sinnvoll aufzubereiten und gleichzeitig ergonomisch ansprechend zu gestalten, mit dem Ziel, die physikalisch-technischen Grundlagen spielerisch zu präsentieren, damit der Anwender motiviert wird und das Interesse an der Thematik erhalten bleibt. Für die Umsetzung dieser Idee standen für die Ultraschalluntersuchungen High-end-Geräte zur Verfügung, mit denen qualitativ hochwertiges Bildmaterial gewonnen wurde. Mit den im Institut für Tieranatomie (I) vorhandenen technischen Mitteln (Software und Hardware), wurde dieses Material aufbereitet und das Programm gestaltet. Das Augenmerk wurde vorrangig auf die anschauliche Erklärung theoretischer Verhältnisse der Schallwellenphysik in bewegter Form gerichtet. Dafür wurden die physikalischen Gesetzmäßigkeiten mit ansprechenden farbigen Animationen dargestellt. Die realen Verhältnisse wurden mittels diverser Originalultraschallbilder und -filme demonstriert. Das Layout und damit die Gestaltung der Navigations- und Orientierungsschaltflächen sowie die Wahl der Farben und des Schrifttypus basieren vor allem auf individuellen Vorstellungen und intuitiven Ideen, die allerdings mit den Forderungen aus der Literatur grundsätzlich kongruent sind. Das Programm so zu gestalten, dass ein didaktischer Mehrwert entsteht, war der zweite Ansatzpunkt der Projektplanung. Entscheidend dafür war einerseits die Wahl des jeweils darstellenden Mediums und andererseits die didaktische Aufbereitung der fachlichen Inhalte, um sie einleuchtend zu vermitteln. Inhaltlich werden zuerst übersichtlich im Kapitel „Darstellung“ die verschiedenen Methoden der Sonografie erklärt und miteinander verglichen. Das Kapitel „Schallkopftypen“ beschäftigt sich mit dem Funktionsprinzip und der Bildgebung der gebräuchlichen Schallköpfe. Darauf folgen die Kapitel über die Grundlagen der B-Bild-Sonografie („B-Modus“) und der Doppler-Verfahren („Doppler“), deren Inhalt aufeinander aufbaut. Die ersten drei Kapitel „Darstellung“, „Schallkopftypen“ und „B-Modus“ sind auf die Bedürfnisse der Sonografieanfänger zugeschnitten, die sich mit den elementaren Grundlagen vertraut machen wollen, wohingegen das Dopplerkapitel die Tiermedizinstudenten der klinischen Semester und praktizierende Tierärzte ansprechen soll, die ihr Wissen erweitern wollen. Das letzte Kapitel „Wissenswertes“ spricht grundlegende Dinge an, die beim Erstellen von Ultraschallbildern in der Praxis beachtet werden müssen. Die einzelnen Abschnitte können optional linear, Seite für Seite durchblättert werden, was dem Anfänger empfohlen wird. Der fortgeschrittene Nutzer kann je nach Interesse über verschiedene Navigationsmöglichkeiten (Menü, Viewer, Hyperlinks im Text, Index) interaktiv von Thema zu Thema springen. Es entstand eine Lern-CD-ROM, die die physikalisch-technischen Grundlagen der Sonografie, einschließlich die der Dopplerverfahren, bei kleinen Haustieren in anschaulicher Form mit zahlreichen erklärenden Animationen sowie vielen eindeutig beschrifteten Ultraschallaufnahmen und –filmen präsentiert.