Осипов Л.В. - Ультразвуковые диагностические приборы (1035679), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Эти новые спектральные составляющие на удвоенной или утроенной частоте называются соответственно 2-й или 3-й гармоникой. Так как появление этих гармоник связано с нелинейными свойствами тканей, то дополнительные гармони- Перспективные направления развития УЗ методов исследования Изпученный Синусоида сигнал учвнногс ала Среднее между синусоидой и пилой Сигнал на глубине 1., < 1.а сигнала бине с, 1а 21а Сигнал Пила на глубине сигнала убине 1 21а Сигнал на глубине Сг Х 1-а сигнала бине сг Среднее между синусоидой и пилой Сигнал на глубине сз ~ сг р сигнала убине ьг Синусоида с большим периодом 21 1 '(б ,' [а Рис.
17. Реальный вид сигналов (в) и ик спектров (б) с учетом нелинейности среды. ки называются тканевыми гармониками. Наиболее заметна по энергетическому уровню вторая тканевая гармоника. В УЗ приборах в обычном В-режиме при приеме сигналов устанавливается специальный фильтр, пропускающий только основную (первую) гармонику (пунктир на рис. 18б). В режиме тканевой гармоники вместо этого фильтра включается фильтр на 2-ю тканевую гармонику (штрихпунктир на рис.
18б). При этом сигнал, поступающий в приемник и на устройство обработки прибора, имеет часто~у 21, (рис. 18а). Соответствующая этому сигналу разрешающая способность прибора (прежде всего поперечная) выше, чем на основной частоте 1, что позволяет получить более высокое качество изображения. Основная причина улучшения разрешающей способности — уменьшение эквивалентной ширины УЗ луча и снижение уровня боковых лепестков. Это приводит не только к повышению пространственного разрешения, но и к более высокой контрастной разрешающей способности. Особенность режима тканевой гармоники состоит в том, что он может дать выигрыш только в ограниченном диапазоне глубин, зависящем от характерной глубины т'.а.
На малых глубинах сигналы на 2-й гармонике совсем отсутствуют или очень малы. На больших глубинах они, в силу большего затухания, также очень малы. И только в некотором диапазоне средних глубин сигналы тканевой гармоники могут быть достаточно высокого уровня для построения иэображения. На рис. 19 дан пример использования режима тканевой гармоники Излученный сигнал оники ктр гнала ины 1 Эхо-сигнал после фильтра 2-й тканевой гармоники Эхо-сигнал, полученный с глубины ).„ -сигнала невой ики а Рис, )6. Вил эхо-сигналов, полученных с глубины ск ите) и их спектра )б).
Рис. 19. Обычное изображение )'и) и изображение той же области исслелоеения, получен- ное с помощью металз тканевой' гармоники ~б). 202 ~'.н.рччеукозыел 1згно.тн:.гхасы:!хоры для улучшения качества изображения при исследовании «трудного» пациента. Следует сказать о том, что при исследовании обычных «нетрудных» пациентов более целесообразно работать в режиме основной (более высокой) частоты, а не тканевой гармоники, так как в атом случае качество изображения может быть лучше. В режиме контрастной гармоники используется тот же физический принцип, что и при тканевой гармонике, с той разницей, что в исследуемую область вводятся контрастные вещества, ко~орые увеличивают уровень отражений на 2-й гармонике. По существу режим кон~рас~ной гармоники — зто комбинация метода тканевой гармоники и повышения чувствительности с помо- Перспективные направления развития УЗ методов исследования Список литературы Упьтразвуковвке диагностические приборы 2Щ щыо контрастных препаратов.
Сочетание контрастной гармоники с энергетическим допплером позволяет получать более четкое изображение сосудоввопределенномдиапазонеглубин. 1. Осипов Л.В. физика и техника ультразвуковых диагностических систем // Медицинская визуализация. 1997, те 1. С. 6 — 14; Нэ 2. С. 18-37; Ка 3. С. 38 — 46; Нэ 4. С, 42 — 53. 1998. Нэ 1. С.
28 — 33; Нэ 2. С. 41-55; Нт 3. С. 31-42. 2. Асуап сев !и о!Ьвзоопб 1есьп!диез апб юз1шгпеп!атюп / Еф Ьу УУе!!з Р Н.т. Н.У.; ЕС!поогрл; 1.: Слогсьй! Оипрыопе !пс., 1993. 3. Гаврилов А.В., Сандриков В.А., Калардэидис Я,Л, и др. Автоматизированная ком- пьютерная система для трехмерной визуализации ультразвуковых изображений в медицине: основные характеристики и перспективы клинического применения // Ультразвуковая диагностика. 1996.
Нэ 1. С. 6 — 13. 4. Малюта ГД., Гаврилов А.В., фридман ф.Е. и др, трехмерная эхография в локализации множественных инородных тел внутри глаза // Ультразвуковая диагностика. 1997. Нз 2. С. 68 — 71. 5. Малов Н.С., Зслае1 В.. Оо!бьегя В.В. АсЬапсез !п ес!ю йпар!по псцп9 сап1газ! епнапсегпеп1. 2пс! ед.
Воз1оп; 1, 1997. 698 р. 6. ЗубаревА В., ГажоноваВ.Е., Кислякова М.В. Контрастная зхография // Медицинская виэуализация. 1998. Нэ 1. С. 2-26. 7. Применение ультразв1иа в медицине: физические основы: Пер. с англ. / Под ред. Уняла К Мс Мир, 1989. 568 с. О безопасности ультразвуковых диагностических исследований 304 Ультразвуковые диагностические приборы 8.1.
Отечественные стан- дарты безопасности Вопросы безопасности медицинской аппаратуры, чрезвычайно важныедля медицинской практики, являются предметом специального рассмотрения исследовательских и государственных учреждений в России и за рубежом. В результате научных исследований, обобщения практического опыта применения аппаратуры, а также дискуссий и обсуждений разрабатываются специальные стандарты„национальные и международные, требования которых обязательно должны выполняться производителями аппаратуры, а также лицами, эксплуатирующими приборы. Конечно, врачи должны иметь достаточно полное представление об этих стандартах.
Основные требования по безопасности медицинской техники в России определяются стандартом ГОСТ Р50267.0-92 «Изделия медицинские электрические. Общие требования безопасности». Этот стандарт формулирует требования и методы испытаний безопасности для всех электрических меди- цинских аппаратов без учета их специфики. Общий российский стандарт безопасности является практически полным аналогом стандарта Международной электротехнической комиссии (МЭК), опубликованного в 1988 г.
[1]. Несмотря на слово «международной» в названии стандарта, он принят далеко не всеми странами. В частности, в США разработаны свои национальные стандарты, которые во многом отличаются от стандартов МЭК. В общероссийский стандарт Р50287.0-92 включены следующие требования по безопасности медицинских приборов, которые, естественно, распространяются и на УЗ диагностические приборы.
1. Требования к условиям окружающей среды. 2. Защита от опасностей поражения электрическим током. 3. Защита от механических опасностей. 4. Защита от опасностей нежелательных или чрезмерных излучений. 5. Защита от опасностей воспламенения горючих смесей анестетиков. 6. Защита от чрезмерных температур и других опасностей, О безопасности ультразвуковых диагностических исследований Ультразвуковые диагностические приборы 7.
Точность рабочих характеристик и защита от представляющих опасность выходных характеристик. Общие требования безопасности и условия их проверки обязательны для УЗ диагностических приборов. Особенно важными являются требования по защите от поражения электрическим током. В стандарте определены требования по допустимым величинам электрических токов утечки, а также требования к максимальному напряжению электрического пробоя. Если зти достаточно жесткие- требования выполняются (а они проверяются обязательно при производстве аппаратуры), то можно полагать, что опасность поражения пациента или врача электрическим током практически отсутствует (естественно, при выполнении условий правильной эксплуатации прибора — наличии заземления, подле(лкании низкого уровня влажности в помещении, предохранении прибора от гюпадания влаги и грязи и т.д.).
Важными являются общие требования по защите от нежелательных излучений, в частности от электромагнитных полей, которые в принципе всегда имеют место в столь насыщенном электроникой приборе, как УЗ сканер. Правильно сконструированный прибор имеет незначительный уровень этих излучений и при выполнении требований стандарта не представляет опасности для пациента и врача. В общем российском стандарте безопасности в настоящее время отсутствуют специфические требования безопасности УЗ приборов. Эти требования предусмотрено определить в частном стандарте по безопасности УЗ медицинских диагностических приборов, разработка которого еще не закончена.
В частном стандарте, который будет являться дополнением к об- щему стандарту безопасности, предполагается уточнить следующие требования, а также методы испытания приборов: — требования по электробезопасности, учитывающие особенности работы УЗ приборов (например, совместной работы с дефибриллятором); — требования по защите от чрезмерных температур (например, по максимальной температуре поверхности датчиков, особенно внутриполостных); — требования по акустическому излучению и защите от нежелательного уровня этого излучения. Уточнение требований и методик их проверки в части электробезопасности и чрезмерных температур не представляет особой сложности, так как они принципиально не отличаются от требований к другим электрическим медицинским приборам.