В. Г. Никитин
УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ
МЕДИЦИНСКИЕ
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Учебное пособие
Самара, 2002
УДК 534.8
Ультразвуковые медицинские диагностические системы. <...> Ультразвук применяется столь широко не только из-за своих уникальных
возможностей в медицине, но и из-за безопасности для человека. <...> Области применения
В медицине ультразвук применяют в основном с целью диагностики
(интроскопии), консервативного и хирургического лечения ряда заболеваний, а
также для изготовления некоторых бактериальных препаратов и лекарственных
форм. <...> Применение ультразвука с целью диагностики основано на его свойстве
распространяться в биологических тканях с постоянной и характерной для
данной ткани скоростью и на оценке отражения и затухания УЗ-волн при их
прохождении через неоднородную (гетерогенную) среду. <...> Используя сравнительно большое затухание ультразвука в тканях
организма и стремясь повысить разрешающую способность метода, выбирают
частотный диапазон диагностической УЗ-аппаратуры от 2,5 до 15 МГц. <...> Развертка такой эхограммы во времени дает полную картину
перемещения отражающих ультразвук тканевых структур, в связи с чем
диагностические приборы этого типа используют для исследования объектов,
находящихся в движении, - крупных пульсирующих сосудов, клапанов сердца,
сердечной стенки и т. д. <...> Различие в траектории перемещения пьезоэлемнтов
обеспечивает основные виды сканирования - линейное, секторное, секторнолинейное. <...> Излучающий пьезоэлемент генерирует УЗ-волны непрерывно
или в импульсном режиме, а второй пьезоэлемент принимает отраженные
сигналы. <...> УЗ-воздействие в терапевтических дозах на здоровые ткани не приводит к
такому заметному изменению в обмене веществ, чего нельзя сказать о тканях. в
которых имеются воспалительные изменения. <...> УЗ-волны вводят путем непосредственного контакта
пластины преобразователя с поверхностью тела или через контактную среду—
воду; при этом преобразователь и объект УЗ-воздействия <...>
Ультразвуковые_медицинские_диагностические_системы.pdf
Министерство образования Российской Федерации
Самарский Государственный Аэрокосмический
Университет
имени академика С. П. Королева
В. Г. Никитин
УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ
МЕДИЦИНСКИЕ
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Учебное пособие
Самара, 2002
Стр.1
УДК 534.8
Ультразвуковые медицинские диагностические системы.
Учебное пособие.
/В. Г. Никитин Самарск. Гос. Аэрокосм. Ун-т, Самара, 2002,
194с.
Рассмотрены
вопросы построения ультразвуковых
медицинских диагностических систем: физические свойства и
применение
ультразвука,
технология
ультразвуковых
направлению
исследований, классификация, структура и режимы работы
современных ультразвуковых диагностических систем.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по
подготовки
«Биомедицинская
Илл.92
Библ. 10 наим.
Подготовлено на кафедре медицинских диагностических систем.
Табл.7.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Самарского государственного аэрокосмического университета
имени академика С.П. Королева
Рецензент: А.Е. Дубинин
техника».
Стр.2
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................................................ 5
1. УЛЬТРАЗВУК В МЕДИЦИНЕ ................................................................................................................... 6
1.1. Области применения..............................................................................6
1.2. Воздействие ультразвука на биосистемы ..........................................13
1.3. Характеристики акустического излучения ........................................18
1.4. Стандарты безопасности .....................................................................24
1.4.1. Отечественные стандарты безопасности........................................................24
1.4.2. Требования зарубежных стандартов...............................................................27
2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УЛЬТРАЗВУКА....................................................................................... 30
2.1. Ультразвуковые волны........................................................................30
2.2. Характеристики биологических сред.................................................36
2.3. Скорость ультразвука в биологических средах.................................37
2.4. Акустическое сопротивление..............................................................40
2.5. Затухание ультразвука в биологических тканях ...............................44
3. УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ............................................................................................... 49
3.1. Основные правила................................................................................49
3.1.1. Акустические контактные гели.......................................................................49
3.1.2. Ориентация изображения ................................................................................51
3.1.3. Фон получаемого изображения.......................................................................53
3.1.4. Акустическое усиление и акустическая тень.................................................54
3.1.5. Частота и разрешающая способность.............................................................56
3.1.6. Фокусировка ультразвукового луча................................................................56
3.1.7. Чувствительность и регулировка чувствительности прибора......................57
3.1.8. Артефакты.........................................................................................................58
3.1.9. Контроль качества изображения.....................................................................64
3.2. Эхокардиографическое исследование................................................66
3.2.1. Подготовка к исследованию............................................................................66
3 2. 2. Двухмерное исследование..............................................................................71
3.2.3. Исследование в М-режиме ..............................................................................77
3.3. Допплерографическое исследование..................................................80
3.4. Перспективы развития ультразвуковых исследований ....................84
3.4.1. Контрастная эхография....................................................................................84
3.4.2. Цифровая эхография ........................................................................................85
3.4.3. Компьютерная обработка эхографических данных ......................................92
Стр.3