автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Исследование и разработка аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики

На правах рукописи

Акатов Максим Сергеевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АППАРАТУРЫ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Специальность 05 13 05 - элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2007

□□3070498

003070498

Работа выполнена на кафедре "Электронно-вычислительная аппаратура" Московского государственного института электроники и математики (технического университета)

Научный руководитель.

доктор технических наук, профессор Азаров Владимир Николаевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Домрачев Вилен Григорьевич

кандидат технических наук, доцент Нерода Вячеслав Яковлевич

Ведущая организация-

ФГУП «НПЦ АП им. академика НА Пилюгина»

Защита диссертации состоится "29" мая 2007 г. в 10 час. 00 мин на заседании диссертационного Совета Д 212 133 03 в Московском государственном институте электрошгш и математики техники (техническом университете) по адресу. 109028, Москва, Б Трехсвятительский пер , д 3/12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭМ (ТУ)

Автореферат разослан "_"_

,2007 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета Д 212 133 03 к т н , доцент

Леохин ЮЛ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследовании. Диссертация посвящена разработке принципов построения и исследованию технических характеристик аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики, отличающийся высокой точностью, быстродействием и широким диапазоном диагностических функций Решение задачи, поставленной в диссертации, позволит

• создать аппаратуру повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики;

• уменьшить номенклатуру используемой элементной базы и стоимости разрабатываемой аппаратуры,

• увеличить диапазон проводимых диагностических исследований

Целью диссертационной работы является исследование и разработка аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики. Рассматриваемые в диссертации задачи:

1 Исследование существующих методов и средств построения ультразвуковой медицинской диагностической аппаратуры

2 Исследование и определение основных составляющих задач проектирования ультразвукового доплеровского узла

3 Разработка аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики

Методы исследования. Для теоретического и практического решения поставленных задач в качестве основного инструмента исследований использовались методы математического анализа, теории вероятностей, теории информации и метрологии Экспериментальные исследования выполнялись на испытательных стендах с использованием методов оптимизации проектирования.

Достоверность научных положений, выводов подтверждается результатами моделирования и обсуждением докладов на научно-технических конференциях Актами внедрения и Патентом

Научная новизна и основные положения выносимые на защиту заключается

• Принципы построения аппаратуры и базовые алгоритмы обработки информации в реальном масштабе времени для приборов ультразвуковой медицинской диагностики

• Метод повышения точности диагностики состояния сосудистой системы человека при использовании ультразвукового доплеровского прибора

• Структура аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики на базе ПК

Практическая значимость:

• улучшено разрешение формируемого изображения, что позволяет увеличивать размер отдельных участков изображения, либо частоту кадров для отображения динамических структур организма человека - сердечно-сосудистая система,

• расширенна сохраняемая последовательность кадров для более детального исследования динамических структур в режиме кинопетли,

• реализован многооконный режим, обеспечивающий одновременное представление на экране монитора ультразвуковых изображений, полученных для разных положений УЗ датчика

Достоверность результатов. Достоверность полученных результатов подтверждается экспериментальными лабораторными и клиническими испытаниями Автором исследований получен Патент на изобретение № 2221494 "Улиразвуквое диагностическое устройство" по заявке № 2002102779 от 05 02 02

Внедрение результатов работы. Основные результаты работы внедрены автором в процессе разработки аппаратуры повышенной точности УУДС "Эходиасакн-02" в ФГУП НПЦ АП имени академика НА Пилюгина Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.

Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях студентов и аспирантов (Москва, МИЭМ, 2001 г, 2002 г, 2003 г),

Публикации. Материалы, отражающие основное содержание диссертации, опубликованы в 3 научных докладах на научно-технических конференциях п 1 статье

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 103 наименований и 4 приложений

Содержание работы.

Во введении обуславливается актуальность темы диссертационной работы, формулируются общие цели исследования Показывается роль УЗ диагностической аппаратуры

В первой главе проводится оценка состояния медицинского приборостроения в России, анализ существующих методов и средств построения УЗ медицинских диагностических приборов, в частности, ультразвуковых доплеровских приборов, а также УЗ сканеров па базе персонального компьютера (далее - ПК) Определяются цели и задачи исследования

Применение ПК в медицинской диагностической аппаратуре не только имеет своей целью универсализацию используемого врачами оборудования, но и снижение его стоимости, что особенно актуально для российской медицины Главная проблема, которую решает применение ПК в разрабатываемом приборе - это возможность построения аппаратуры обработки данных с минимальными затратами. Одновременно решаются проблемы выбора конструктива, средства отображения, программного обеспечения и др Возможности современных процессоров позволяют производить сложные вычисления в реальном масштабе времени, что раньше было под силу только специализированным цифровым процессорам обработки сигналов (далее - ЦПОС)

В настоящее время большинство алгоритмов обработки информации аппаратуры повышенной точности УЗ медицинских диагностических приборов, включая рассмотренное преобразование координат, решается на аппаратном уровне — так называемыми сканконвертерами Их применение позволяет производить не только отображение преобразованных данных на стандартном мониторе, но и постобработку, в том числе наложение различной графической информации с применением фильтрации

Такому решению присущи следующие недостатки

• фиксированный размер изображения на экране монитора,

• аппаратные ограничения разрешения формируемого изображения,

• сложность реализации режима кинопетли,

• сложность реализации многооконного режима.

Вместе с тем сохраняющаяся в последнее время тенденция значительного увеличения производительности процессоров ПК приводит к тому, что реализация алгоритмов преобразования координат и последующей постобработки на аппаратном уровне является не единственным решением задачи обработки информации УЗ сканера.

В связи с предложенной задачей, реальным представляется возможность реализации вышеперечисленных этапов обработки информации программным путем Это позволило бы значительно сократить время разработки аппаратного обеспечения, роль которого в данном случае сводилась бы просто к вводу сигнала с выхода блока приемопередатчика УЗ медицинского диагностического прибора в ПК, с другой стороны наличие современных средств моделирования и программирования позволит с максимальной гибкостью осуществлять отладку и модернизацию разрабатываемого оборудования

Другая решаямая задача — разработка ВЧ ультразвукового доплеровского прибора В настоящее время применяется УЗ с частотами до 20 МГц Так, например, при УЗ обследовании головы используют самые низкие частоты порядка 0 5-2 МГц, при обследовании периферических сосудов - до 10 МГц, в офтальмологии - до 15 МГц чем выше частота, тем ниже минимальная регистрируемая скорость, поэтому применяемые в настоящее время ултразвуковые доплеровские приборы имеют ограничения на минимальную регистрируемую скорость

Ограничения

• доплеровский сдвиг от частоты излучения,

• необходимость фильтрации принимаемого сигнала

Допплеровский сдвиг прямо пропорционален частоте УЗ сигнала, на которой проводится исследование кровотока - те чем ниже частота УЗ, тем меньше допплеровский сдвиг, получаемый при обследовании одного и того же кровотока на различных частотах

Необходимость низкочастотной фильтрации вызвана наличием мощных низкочастотных составляющих в спектре принимаемого УЗ сигнала, обусловленным различными артефактами, а именно колебаниями стенок сосудов, так называемым "пролезанием" сигнала с выхода передатчика на вход приемника, что особенно характерно для прибора, работающего в непрерывном режиме

Так, среднее значение минимальной регистрируемой скорости для УЗДП, работающего на частоте 8 МГц, составляет 2 см/с, что, как минимум, вдвое больше величины, характерной для кровотока в малых венах и венулах, и более чем на порядок превышает скорость кровотока в капиллярах (табл 1)

Таблица 1 Средняя скорость движения крови в различных сосудах.

Сосуд Средняя скорость течения, см/с

Аорта 30-60

Большие артерии 20-30

Вены 10-20

Малые артерии, артериолы 02-10

Венулы, малые вены 0 1-1

Капилляры 0 05 - 0 07

Исходя из этого необходима разработка ВЧ ультразвукового доплеровского прибора для аппаратуры повышенной точности для медицинской диагностики, позволяющей снизить минимальную регистрируемую скорость кровотока.

Одной из главных задач при разработке ВЧ ультразвукого доплеровского прибора является создание УЗ датчика Применяемая в настоящее время в качестве активного элемента пьезокерамика не может быть использована в разрабатываемом датчике Известно, что на частотах свыше 10 МГц толщина активного элемента, изготовленного го пьезокерамики, должна быть меньше 0 2 мм Обработка материала такой толщины затруднена из-за хрупкости образца

Таким образом, для повышения точности необходимо решить следующие задачи

• разработать тракт обработки сигнала УЗДМК Для этого необходимо провести анализ и рациональный выбор алгоритмов обработки Особое внимание необходимо уделить алгоритму преобразования координат, обеспечивающего обработку УЗ сигнала различных датчиков как секторных, так и линейных, работу на различных глубинах, а также при различных пачальных смещениях,

• провести анализ и разработку требований к устройству сопряжения для разрабатываемого УЗ медицинского диагностического прибора на базе ПК,

• исследовать зависимость глубины проникновения УЗ от частоты УЗ сигнала для ультразвукового доплеровского прибора и обосновать выбор рабочей частоты дляВЧ,

• разработать методику проектирования ВЧ ультразвукового доплеровского прибора,

• разработать ВЧ УЗ доплеровский датчик для ВЧ ультразвукового доплеровского прибора

Во второй главе исследуются существующие алгоритмы и их модели преобразования координат для ультразвукового медицинского диагностического прибора. Анализируются модели данных алгоритмов

Основные модели алгоритмов преобразования координат алгоритм интерполяции ближайшим соседним элементом (NNIA), алгоритм неравномерного квантования (NULA), алгоритм заполнения (FIA), алгоритм равномерного квантования (ULA), алгоритм билинейной интерполяции (R0) и модифицированный алгоритм R9 -интерпочяции Проводится анализ математических моделей данных алгоритмов по критерию минимальной ошибки восстановления

ws 12

J|F(w) - F'{wfdw

17 _ -wsl 2_

^ ~ то/2

J}F(wfdw

-mi 2

где F(w) - плотность энергии (мощности) идеально интерполированного изображения, F'(w) — плотность энергии (мощности) реально интерполированного

ws/2

изображения, ¡\F(wfdw - энергия (мощность) идеально интерполированного

-wj/2 ws/2

изображения, - энергия (мощность), добавленная в

—ws 12

процессе реальной интерполяции, ws - период F(w) и F'(w)

Для моделей алгоритмов проводится временной анализ Проводится Парето-анализ данных алгоритмов по двум параметрам минимальной ошибки восстановления УЗ изображения и минимального времени обработки УЗ сигнала

По результатам анализа наилучшим качеством изображения, среди 6 входящих в множество Парето, обладает алгоритм Ив-интерполяции Однако, его непосредственная реализация показывает неудовлетворительную скорость обработки входного сигнала УЗ сканера (менее 10 Гц), что позволяет исследовать работу сердечнососудистой системы в динамике

В свою очередь модификация алгоритма Кб-интерпотяции, разработанная фирмой Спектромед, позволяет в 2,5 раза увеличить производительность алгоритма путем уменьшения количества операций, выполняемых в реальном масштабе времени

Таким образом, оптимизация обработки информации алгоритма в реальном времени зависит от нескольких факторов

• количества операций в алгоритме,

• времени выполнения каждой операции,

• количество обрабатываемых операндов,

• время выборки операндов из памяти и записи в память,

• степени распараллеливания данных операций и др

Соответственно, по каждому из приведенных выше пунктов можно предложить решения, ускоряющие вычисления, заложенные в реализуемом алгоритме, и, таким образом, повысить скорость обработки сигнала УЗ сканера

На основе данного анализа решается задача рационального выбора алгоритма преобразования координат и выбора модели программно-аппаратной системы управления УЗ медицинским диагностическим прибором

Для реализации алгоритма ЯО-интерполяции в реальном масштабе времеш! были использованы практически все из перечисленных выше решений Основное внимание уделялось уменьшению количества выполняемых в реальном времени операций алгоритма. Задача сокращения цикла выполнения исходного алгоритма была решена путем его разбиения на два этапа, один из которых является подготовительным, и ко времени его выполнения не предъявляется никаких требований, второй же этап выполняется в режиме реального времени

Для априорного сопоставления производительности предложенной модификации алгоритма ЯВ-интерполяции со своим предшественником было проведено

моделирование этих алгоритмов с использованием системы МайаЬ Эти результаты свидетельствуют о значительном (в 2 5 раза) снижении времени вычисления и, соответственно, повышения производительности предложенной модификации алгоритма 110- интерполяции по сравнению со своим предшественником

Время, затрачиваемое на вычисление таблицы или массива величин, необходимых для работы предложенной модификации алгоритма (процедура 1Ш1е1аМе'№РР), можно не принимать во внимание, так как это время затрачивается на единовременное вычисление таблиц для всех датчиков, включая таблицы геометрии с учетом различных сдвигов по глубине, и не относится к процессу работы программы в реальном времени

350

гоо

250

к

х X

I 200

• 150 |

I 100

и

— -Ж-ПТпРР

—1 -

0 09 0 12 0 15 0 18

Глубина исследования, м

Рис 1 Сравнение времени выполнения модифицированного алгоритма ИО-интерполяцин (КТпРР - этап предобработки, КГп - этап реального времени) и исходного алгоритма (КТ) для разных глубин исследования

Исследования показали, что разработанная модификация алгоритма билинейной интерполяции позволяет создавать программный сканконвертер для реализации тракта обработки сигнала приемопередатчика УЗ медицинского диагностического прибора на базе ПК в реальном масштабе времени с производительностью свыше 25 кадров в секунду

В третьей главе рассматриваются технические вопросы проектирования и реализации УЗ медицинского диагностического прибора и обосновываются пршшые решения

На основе анализа существующих УЗ датчиков для системы управления УЗ медицинским диагностическим прибором показывается преимущество применения в разрабатываемом УЗ датчике, в качестве активного элемента, монокристалла

Исследуется зависимость глубины проникновения ультразвука <1 от частоты излучаемого сигнала / Величина интенсивности отраженного от исследуемого кровотока УЗ сигнала 1отр (/) определяется следующим выражением

1отр(/) = ВЕ е-2"" (!)

где В - коэффициент рассеивания, Е - интенсивность падающего УЗ, а -коэффициент затухания, зависящий от типа ткани (рис 2)

Рис 2 Зависимость интенсивности отраженного сигнала от частоты излучаемого УЗ

Как видно то графика, для каждой глубины расположеши исследуемого сосуда существует определенная частота УЗ сигнала, при которой на приемник возвращается максимум излученной энергии Эту частоту можно найти, продифференцировав (1) по /, и приравняв полученное выражение к нулю Ненулевой корень последнего уравнения имеет вид

2

Из (2) следует, что для значений а, изменяющихся для мягких тканей от 0.2дБ/МГц-см до более чем 2дБ/МГц*см для существующих в настоящее время ультразвуковых доплеровских приборов, работающих на частотах до 20 МГц, предпочтительными являются глубины более 0,5 см. В то же время, оптимальной для ВЧ ультразвукового доплеровского прибора, с точки зрения соотношения оигиал/шуы и получения максимальной мощности отраженного сигнала, является глубина расположения исследуемых сосудов, меньшая, чем 0,5 см.

Разрабатывается структурная схема ВЧ блока, позволяющая создавать ВЧ ультразвуковой донлеровский прибор путем модернизации существующих диагностически* приборов, которые находятся в эксплуатации, проводится расчет и выбор элементной базы в соответствии с полученной структурой, е£ обоснование, а также рассматриваются технические вопросы реализации данного блока.

На основе проведенных исследований обосновывается структура аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики, и анализируются результаты экспериментальных исследований опытного образца.

Полученные данные свидетельствует о том, что предложенные методы построения аппаратуры повышенной точности значительно расширяют диагностические возможности обследования организма человека с помощью УЗ,

К&пилляры Малые вены Малые артерии Вены ВЧ УЗДП НЧ УЗДП

0 О.05 0.1 0,15 0Л

Скорость кровотока, м/с

Рис. 3, Сопоставление нижних границ диапазонов средних скоростей кровотока в различных сосудах сердечно-сосудистой системы человека и нижних границ диапазонов регистрируемых скоростей для современных и разработанного ультразвукового допплеровского преобразователя.

В заключении приводятся основные результаты и выводы, полученные в ходе работы над диссертационной работы

В приложении приведены технические характеристики существующих и разработанного с участием диссертанта приборов Основные результаты:

1 Проведено исследование существующих методов и средств построения ультразвуковой медицинской диагностической аппаратуры

2 Установлено, что непосредственное влияние на качество отображаемой информации оказывает алгоритм преобразования координат, выбран модифицированный алгоритм, позволяющий сократить количество операций при обработке в реальном масштабе времени

3 Разработан аппаратно-программный сканконвертер на оспове выбранного алгоритма, позволяющий обрабатывать УЗ сигнал УЗМДК в реальном масштабе времени с производительностью более 20 кадров в секунду.

4 Предложена методика проектирования блока УЗДП, позволяющая конструировать новые приборы на базе существующих

5 Предложена методика построения системы управления УЗМДК позволяющая добиться расширения функциональных возможностей при существенном сокращении аппаратной реализации

6 Обосновывается структура аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики на базе ПК

Публикации по теме диссертации

1 Акатов М С Контроль температурных процессов устройств на основе современных компьютеров// Информационные технологии в системах вычислительной техники Сб науч трудов кафедры ЭВА Вып 2 М МИЭМ, 2002 110 с

2 Акатов М С Система контроля температурных процессов на базе современных компьютеров// Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем Сб статей Ч 4 Серпухов, 2001 330 с

3 Акатов М С Программно-аппаратный УЗ медицинский диагностический комплекс на основе нейрокомпыотерной системы// Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов института, посвященная 40-летию МИЭМ Тезисы докладов М МИЭМ, 2002 395 с.

4 Акатов М С Анализ алгоритмов преобразования координат для ультразвукового сканера// Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ Тезисы докладов М МИЭМ, 2004 617 с

5 Акатов МС Ультразвуковое диагностическое устройство// Официальный бюллетень «Изобретения Полезные модели» Бюллетень № 2 2004

6 Акатов М С Применение современных компьютеров для повышения качества задач контроля и повышения эффективности диагностики в системе управления информацией ультразвуковых медицинских диагностических комплексов//Качество Инновации Образование 2007 № 1. С. 43-46

Подписано в печать 24 04 2007 Формат 60x84/16 Бумага типографская № 2 Печать - ризография Уел печ л 1 Тираж 100 экз Заказ ЭЧ4

Московский государственный институт электроники и математики 109028, Москва, Б Трехсвятительский пер , 3/12

Центр оперативной полиграфии (095) 916-88-04, 916-89-25

Список основных сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Анализ существующих методов и средств построения ультразвуковой медицинской диагностической аппаратуры.

1.1. Предмет исследования.

1.1.1. Ультразвуковая медицинская диагностическая аппаратура.

1.1.2. Медицинская ультразвуковая диагностическая аппаратура на базе персонального компьютера.

1.2. Исследование структурных схем аппаратуры для ультразвуковой медицинской диагностики.

1.2.1. Ультразвуковая медицинская диагностическая аппаратура для эхоимпульсной визуализации.

1.2.2. Сравнительный анализ датчиков для ультразвуковых диагностических медицинских аппаратов.

1.2.3. Задача преобразования координат для секторного ультразвукового диагностического медицинского аппарата.

1.2.4. Задача разработки аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики.

1.3. Сравнительный анализ ультразвуковых доплеровских приборов и датчиков.

1.3.1. Существующие ультразвуковые доплеровские приборы.

1.3.2. Сравнительный анализ датчиков для ультразвуковых доплеровских приборов.

1.3.3. Задача разработки ВЧ ультразвукового доплеровского прибора.;.

1.3.4. Обзор существующих работ.

1.4. Исследование ультразвуковых медицинских приборов на базе персонального компьютера.

1.5. Цель и задачи исследования.

Выводы по главе.

ГЛАВА 2. Анализ алгоритмов преобразования координат для ультразвуковых диагностических приборов на базе персонального компьютера.

2.1. Влияние параметров ультразвукового диагностического прибора на качество изображения.

2.2. Существующие алгоритмы преобразования координат.

2.2.1. Алгоритм интерполяции ближайшим соседним элементом.

2.2.2. Алгоритм неравномерного квантования.

2.2.3. Алгоритм заполнения.

2.2.4. Алгоритм равномерного квантования

2.2.5. Алгоритм R9 интерполяции.

2.2.6. Исследование алгоритмов преобразования координат.

2.2.6.1. Анализ ошибки восстановления.

2.2.6.2. Моделирование алгоритмов для оценки времени обработки.

2.2.6.3. Парето-анализ исследуемых алгоритмов.

2.3. Модифицированный алгоритм R0 интерполяции.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3. Разработка аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики на базе персонального компьютера.

3.1. Синтез аппаратного и программного обеспечения аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики на базе персонального компьютера.

3.1.1. Синтез аппаратного обеспечения на основе анализа задачи ввода и обработки сигнала аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики.

3.1.2. Синтез программного обеспечения аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики с учетом специфики разработанной структурной схемы.

3.2. Исследование зависимости глубины проникновения ультразвука от частоты излучаемого сигнала.

3.3. Реализация ультразвукового доплеровского блока.

3.4. Разработка аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики на базе персонального компьютера.

Выводы по главе.

В последнее время медицинское приборостроение является наиболее динамично развивающейся отраслью. Новые медицинские технологии и соответствующие новые виды средств медицинской техники являются результатом коллективных усилий специалистов из различных областей науки и техники - т.е. междисциплинарной сферой знаний и практического опыта, в которой активно используются последние достижения на границах традиционных научно-технических областей [32].

Одним из приоритетных направлений в данной области является ультразвуковая медицинская диагностика. Ультразвук стал применяться в медицине сравнительно недавно. За последние 40 лет ультразвук стал важной диагностической методикой. Его потенциал как лидера в отображении медицинской диагностики был признан в 1930-ых и 1940-ых, когда Теодор Дуссик и его брат Фридрих попытались использовать ультразвук для того, чтобы диагностировать опухоли мозга. Однако только в 1970-ых, работа этих и других пионеров исследований ультразвука реально принесла плоды.

Вместе с технологическими усовершенствованиями, ультразвук прогрессировал от большой, громоздкой машины, воспроизводящей неоптимальные изображения к переносному, удобному для использования, и сложному прибору. Такая эволюция потребовала тесного единения физики, физиологии, медицины, техники, и управления.

Амплитудный режим или режим "А" ультразвука был одномерным изображением, которое отображало амплитуду или силу волны по вертикальной оси, а время - по горизонтальной оси; поэтому, чем больше был сигнал, возвращавшийся на датчик, тем выше "всплеск". Яркость или режим "В", широко используемый сегодня, является двумерной характеристикой ткани, таким образом, каждая точка или пиксель на экране представляет индивидуальный амплитудный всплеск. Режим "В" ультразвука привязывает яркость изображения к амплитуде ультразвуковой волны. Ранние сканеры производили "бистабильные" изображения, то есть, высоко-амплитудные сигналы представлены белыми точками, а более слабые эхо-сигналы отображаются на экране черными точками, без каких бы то ни было оттенков между ними. В моделях со шкалой серого, используемых в настоящее время, амплитудам различной интенсивности соответствуют различные оттенки от черного до белого, таким образом, значительно улучшая качество изображения. Режим "М" или режим действия ультразвука привязывает амплитуду ультразвуковой волны к отображению действующих структур, например, сердечной мышцы. Поскольку объекты действуют ближе или дальше от датчика, точка, соответствующая границе ткани, перемещается на изображении на экране. Эти передвигающиеся точки затем регистрируются, и их структура анализируется.

Огромное значение имеет возможность получения и обработки информации, закодированной в ультразвуковом сигнале, в результате взаимодействия излучаемого сигнала с исследуемой средой. Ценность такой информации в том, что она получена в результате исследования живого организма без привнесения инородных тел и оказания повреждающего действия (плотность потока энергии ультразвукового излучения, применяемого в медицинской диагностике, на порядок ниже, чем в терапевтических комплексах) [28].

Другой областью применения ультразвука в медицинской диагностике является исследование параметров кровотока, в основе которого лежит эффект Допплера [37]. Эффект Допплера, как теория, стал известным и определяется как "наблюдаемые изменения частоты передаваемых волн, когда существует относительное перемещение между источником волны и наблюдателем" [24]. Эффект Допплера заключается в том, что изменение частоты сигнала, отраженного от движущихся частиц, пропорционально скорости движения последних. Это изменение называется допплеровским сдвигом.

Наибольший интерес для медицинской диагностики представляет задача измерения параметров кровотока, когда ультразвук отражается от движущихся эритроцитов [64].

Среди множества приборов ультразвуковой медицинской диагностики наиболее широко представлены ультразвуковые сканеры, позволяющие визуализировать внутренние структуры человеческого организма [23]. Применяются также ультразвуковые допплеровские приборы, позволяющие диагностировать состояние сердечно-сосудистой системы человека путем регистрации спектра распределения скоростей в исследуемом сосуде. Наиболее широкими диагностическими возможностями обладают ультразвуковые медицинские диагностические комплексы, объединяющие блоки и узлы ультразвуковых сканеров и ультразвуковых доплеровских приборов, и обладающие, таким образом, возможностью не только визуализации, но и регистрации кровотока в выбранной области [23].

Существующие в настоящее время и широко представленные на российском рынке ультразвуковые медицинские диагностические комплексы таких фирм, как Acuson, Toshiba, Siemence, Hewlett-Packard и др., наряду с широчайшими диагностическими возможностями обладают достаточно высокой ценой, в результате чего они являются недоступными для подавляющего большинства российских учреждений здравоохранения.

Исследование и разработка ультразвуковых медицинских диагностических комплексов, включающих основные функции таких приборов и превосходящих существующие приборы по критерию эффективность/стоимость, является актуальной задачей именно для российской медицины.

Задача снижения стоимости с одновременным расширением диагностических возможностей существующих приборов может быть решена путем применения в качестве ядра системы персонального компьютера для обработки поступающей ультразвуковой информации.

Аппаратный механизм обработки ультразвуковой информации, существующий в настоящее время, приводит к неизбежному компромиссу между аппаратными и, соответственно, массогабаритными и стоимостными затратами и диагностическими возможностями аппаратуры.

Разработка программно-аппаратного УЗ сканера позволит рационально решить задачу обработки информации на базе современного ПК.

Современные ультразвуковые медицинские диагностические комплексы успешно решают проблему одновременного отображения информации о состоянии внутренних органов и кровеносной системы. В то же самое время, обследование поверхностно расположенных сосудов и низкоскоростных кровотоков до сих пор вызывает определенные трудности, так как существующие приборы не позволяют проводить такие исследования.

Возможность неинвазивной, объективной и динамической оценки кровотока по сосудам малого калибра остается одной из актуальных задач современной ангиологии и смежных специальностей. Не менее важным аспектом проблемы эхолокации низкоскоростных потоков крови является мониторинг проходимости микрососудистых анастомозов при реимплантации сегментов конечностей, трансплантации тканевых лоскутов и органов. В качестве отдельной задачи можно выделить ультразвуковую допплерографию. С помощью ВЧ в ультразвуковой допплерографии открываются перспективы в определении жизнеспособности тканей при критической ишемии, обширных ожогах и обморожениях.

Таким образом, исследование и разработка ультразвукового медицинского диагностического комплекса на базе ПК, на основе программно-аппаратной обработки с допплеровским индикатором низкоскоростных кровотоков является актуальной задачей для современной медицины и предопределяет цели и задачи диссертационного исследования, его предмет и объект.

Актуальность темы диссертации. Диссертация посвящена разработке принципов построения и исследованию технических характеристик аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики, отличающейся высокой точностью, быстродействием и широким диапазоном диагностических функций.

Решение поставленной в диссертации задачи позволит:

- создать аппаратуру повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики;

- уменьшить номенклатуру используемой элементной базы и стоимость разрабатываемой аппаратуры;

- увеличить диапазон проводимых диагностических исследований.

Целью диссертации является исследование и разработка аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики.

Рассматриваемые в диссертации задачи:

- исследование существующих методов и средств построения ультразвуковой медицинской диагностической аппаратуры;

- исследование и определение основных составляющих задач проектирования ультразвукового доплеровского узла;

- разработка аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики.

Методы исследования. Для теоретического и практического решения поставленных задач в качестве основного инструмента исследований использовались методы математического анализа, теории вероятностей, теории информации и метрологии. Экспериментальные исследования выполнялись на испытательных стендах с использованием методов оптимизации проектирования.

Достоверность научных положений, выводов подтверждается результатами моделирования и обсуждением докладов на научно-технических конференциях, актами внедрения и Патентом.

Научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.

1. Принципы построения аппаратуры и базовых алгоритмов обработки информации в реальном масштабе времени для приборов ультразвуковой медицинской диагностики.

2. Метод повышения точности диагностики состояния сосудистой системы человека при использовании ультразвукового доплеровского прибора.

3. Структура аппаратуры повышенной точности для ультразвуковой медицинской диагностики на базе ПК.

Практическая значимость состоит в следующем:

- улучшено разрешение формируемого изображения, что позволяет увеличивать размер отдельных участков изображения, либо частоту кадров для отображения динамических структур организма человека, например сердца;

- расширенна сохраняемая последовательность кадров для более детального исследования динамических структур в режиме кинопетли;

- реализован многооконный режим, обеспечивающий одновременное представление на экране монитора ультразвуковых изображений, полученных для разных положений УЗ датчика.

Достоверность результатов. Достоверность полученных результатов подтверждается экспериментальными лабораторными и клиническими испытаниями. Автором исследований получен Патент на изобретение № 2221494 "Ультразвуквое диагностическое устройство" по заявке № 2002102779 от 05.02.02.

Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях студентов и аспирантов (Москва, МИЭМ, 2001 г., 2002 г, 2003 г.).

Публикация. По теме диссертации опубликовано 1 статья и 3 научных доклада на научно-технических конференциях.

Структура диссертации. Диссертации состоит из введения, 3 глав, заключения и 4 приложений. Включает 41 рисунок, 8 таблиц и 14 формул.

Выводы: в результате проведенных доработок управляющей программы качество визуализации изделия со всеми датчиками, представленными на испытания, доведено до уровня необходимого дл* практического использования изделия.

К настоящему протоколу прилагаются копии изображений сделанных на изделии УУДС-02 ЭХОДИАСКАН с двумя версиями программ (до и после доработки) с целью сравнительной оценки получаемого качества изображения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

После устранения замечаний, выявленных в ходе испытаний, «Установка ультразвуковая диагностическая сканирующая УУДС-02 ЭХОДИАСКАН» может быть рекомендована для применения в широкой медицинской практике для скринингового обследования больных.

А.И. Ковальков Л.П. Дзюба AJB. Шубина Ф.Х. Мамедова

Заместитель Главного врача по поликлинической работе,

К.М.Н.

Заведующий диагностическим отделением

Врач

Врач, к.м.н.

ПРОТОКОЛ

-орезультатах11спшш1ий-доработанной-вереи11 управляющей программы изделия «Установка ультразвуковая диагностическая сканирующая УУДС - 02 ЭХОДИАСКАН», ТУ 9442-004-18626131-01, разработанного в ГУЛ НПО КП.

Настоящий протокол составлен о том, что в процессе проведения клинических испытаний изделия «Установка ультразвуковая диагностическая сканирующая УУДС - 02 ЭХОДИАСКАН» i Консультационно-диагностическом отделении МОНИКИ разработчику было указано на необходимость уменьшения зернистости изображения и улучшения качества изображения, в особенности на линейном датчике 7,5 МГц.

На основании полученных замечаний в ГУЛ НПО КП проведена доработка управляющей программы изделия.

В Консультационно-диагностическом отделении МОНИКИ проведена оценка качества изображения, получаемого с доработанной версией программы, при этом оценка качества изображения проведена на пациентах с различающейся плотностью ткани (на пациентах различной полноты).

Результаты оценки следующие:

- значительно уменьшена зернистость изображения;

- увеличена разрешающая способность изделия; - улучшена визуализация структур и, в том числе структур близких по эхогенности, за счет более четкого отображения границ сред.

1. Антонов А.А., Ремизевич Т.В. Разработка контроллера ПДП между шиной PCI и локальной шиной нроцессора R308, Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Пятая Международная научно-техническая конференция студентов и аснирантов. Тезисы докладов. В 2-х томах. Том 1.-м.: Изд-во МЭИ, 1999.-е. 194.

2. Бабин Л. В. Этот парадоксальный, жизнеутверждающий, неисчернаемый ультразвук. Компьютерные технологии в медицине, 1997, №1, с. 32-33.

3. Баранник Е.А., Волохов Ю.В., Марусенко А.В. Нелинейная адаптивная фильтрация в реальном масштабе времени изображений 1997, ультразвукового эхотомоскопа ТИ628А. Медицинская техника, №5, с.5-9.

4. Белильников В.И., Владимиров В.В., Демидов В.П., Селищев В. Высокочастотный допплеровский индикатор скорости кровотока. Тез. докл. Междунар. конф. по медицинскому приборостроению "Биомедприбор 96" 8 1 0 октября 1996, Москва, ВНИИМП).- М.: 1996.-c.25.

5. Богачев В.Ю., Вернер В.Д., Белильников В.И., Шарапов А.А. Измеритель скорости кровотока. Свидетельство на полезную модель М8582,1998, Бюл. №12.

7. Вернер В.Д., Сазонов А.А. Шарапов А.А. Применение цифрового процессора обработки сигналов в медицинской диагностике. Информатика и связь. Сб. научн. тр. М.:МИЭТ.-1997.- с. 5 9. 103

8. Каляднн А.Ю. На Востоке заяц, а на Занаде Wintel. Мир компьютерной автоматизации, 1999, №1, стр. 66-68 Ю.Кауфман М., Сидман А.Г. Практическое руководство по расчетам схем в электронике: Справ. В 2 т. Т. 2: Пер. с англ./ Под ред. Ф. Н. Покровского. М.: Энергоатомиздат, 1993. 288 с.

9. Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике/ Под ред. В.В.Митькова, В.А. Сандрикова. V том. М Видар, 1998.-360с.

10. Лебедев В.В., Корадо И.В., Аракчеев А.Г., Ащекин М.И. Выбор и согласование нараметров входных и интерполирующих фильтров с частотой временного квантования Котельникова в усилителях биосигналов. Медицинская техника. 1997, ШЗ, с.26 30.

11. Левтов В.А., Регирер А., Шадрина Н.Х. Реология крови. М.:Медицина, 1982г.-272с. И.Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов нри физических измерениях: В 2-х томах. Пер. с франц. М.: Мир, 1983.

12. Марков Цифровые сигнальные процессоры. Книга 1. М.: Микроарт,1996,144 стр.

13. Нагулин Н.Е., Першин А.В. Автоматизированный комплекс для проведения ультразвуковых исследований на базе ПЭВМ. Медицинская техника, №5, 1994. с.43-44.

14. Нагулин Н.Е., Скосырев СВ., Шарапов А.А. Система формирования УЗ изображения в реальном масштабе времени. Доклады в 3-ей Международной конференции Радиоэлектроника медицинской диагностике, 29 сентября 1 октября 1999г., Москва, Россия, с. 121122.

15. Нагулин Н.Е., Скосырев СВ., Шарапов А.А. Система формирования УЗ изображения в реальном масштабе времени. Международный форум информатизации

16. Доклады 104 международной конференции

17. Никитин Ю.Б., Тикменов В.Н., Шишкевич А.А. Портативные системы мониторинга и регистрации телеметрической вычислительных информации в информационно-управляющих системах реального времени. Изв. вузов. Электроника, 1997, 3-4. с. 135 141.

18. Новиков Ю.В., Калашников О.А., Гуляев Э. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC. Под общей редакцией Ю.В. Новикова. Практ. пособие М.:ЭКОМ.,1997 224с.

19. Новый преобразователь для ультразвуковой диагностики. Компьютерные технологии в медицине, 1996, №3, с. 42.

20. Оппенгейм А.В., Шафер Р.В. Цифровая обработка сигналов:- М.: Связь, 1979,416 с.

21. Осипов Л. В. Ультразвуковые диагностические приборы: Практическое руководство для пользователей. М.: Видар, 1999.-256с.

22. Осипов Л.В., Коныгин В.Л., Чернин Л., "Эхоскан-Г прибор для ультразвуковой медицинской диагностики. Медицинская техника, 1994, №5, с.44-46.

23. Пелед А., Лиу Б. Цифровая обработка сигналов: Теория, проектирование, реализация. Киев: Вища школа. 1979.- 264 с.

24. Питер Клерк. Xilinx интегрирует ChipNews, №2 1992, с.32 36.

25. Потемкин И.С. Методы поиска технических решений./ Под ред. В.А.Логинова-М.: МЭИ, 1989.-62с.

26. Применение ультразвука в медицине: Физические основы: Пер. с англ./Под ред. К. Хилла. М. Мир, 1989. 586с.

27. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. Пер. с англ. М.: Мир. 1982.-Кн.2. -480с. (Кн.1 -312с.)

28. Рыбаков А.Н. Шина PCI в специальных приложениях: мифы и реальность. Мир компьютерной автоматизации, 1999, №1, стр. 7-24. 105 технологии FPGA и Internet.

29. Селищев В. Достижения и тенденции развития биомедицинской электроники как междисцинлинарной области в науке, технике и высшем образовании. Изв. вузов. Электроника. 1997. 5. с. 91 -95

30. Семейство FPGA расширяет поддержку шины PCI. Chip News, 1998, №3, стр. 23.

31. Состояние производства и реализации медицинской продукции в РФ в 1998 году (ежегодный доклад). Министерство экономики РФ, Министерство здравоохранения РФ, Москва, 1999г.

32. Томпкипс У., Уэбстер Дж. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC. Пер. с англ. Ю.А. Кузьмина, В.М. Матвеева М.: Мир, 1992,592 с.

33. Ультразвуковая диагностика в акушерстве. М.:Медицина, 1982г. 336с.

34. Ультразвуковая допплеровская диагностика сосудистых заболеваний./Под ред. Никитина Ю.М., Трухапова А.И. М.: Видар. 1998.-432С.

35. Физика визуализации изображений в медицине: В 2-х томах. Пер. с англ./Под ред. Уэбба. М.: Мир, 1991. 408 с.

36. Шарапов А.А. Высокочастотный тракт ультразвукового доплеровского комплекса. Микроэлектроника и информатика

37. Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: В 2 ч. Тезисы докладов. Ч.1 -М.:МИЭТ., 1998, с. 207.

38. Шарапов А.А. Модифицированный алгоритм К0-иптерполяции для ультразвукового сканера. Информатика и связь. Сб. научи, тр. М.:МИЭТ.-2000.-212с.

39. Шарапов А.А. Построение аппаратуры обработки данных на основе ЦПОС для донлеровского индикатора 106 скорости кровотока.

40. Шарапов А.А. Построение низкочастотного тракта обработки донлеровского сигнала на основе цифровых нроцессоров обработки сигналов. Микроэлектроника и информатика

41. Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: В 2 ч. Тезисы докладов. Ч.2 -М.:МИЭТ., 1998, с. 172.

42. Шарапов А.А. Применение "высокочастотных" и датчиков 97". в УЗ Вторая допплерографии. "Электроника информатика Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием. В 2 ч. Тезисы докладов. Ч.1 М.:МИЭТ., 1997, с.217.

43. Шарапов А.А. Универсальный диагностического контроллер комплекса. для ультразвукового медицинского Микроэлектроника и информатика 2

44. Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. М.: МИЭТ, 2000., с. 101.

45. Шарапов А.А., Вернер В.Д. Ввод и обработка сигнала В-сканера в реальном масштабе времени. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Пятая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. В 2-х томах. Том 1.-М.: Изд-воМЭИ, 1999,с.324.

46. Шарапов А. А., Вернер В.Д. Высокочастотная ультразвуковая доплеровская аппаратура. Радиоэлектроника и электротехника в народном хозяйстве. Ежегодная научно-техническая конференция студентов и аспирантов вузов России. Тезисы докладов. В 2-х томах. Том 2.-м.: Изд-во МЭИ, 1998, с. 131.

47. Шарапов А.А., Вернер В.Д., Методика модернизации ультразвуковой допплеровской электротехника аппаратуры и энергетика. на базе Шестая 107 ПК. Радиоэлектроника, научно- Международная

48. Шаранов А.А., Мармулев А. Применение ЦПОС в ультразвуковой медицинской диагностике. Микроэлектроника и информатика 96: Тезисы докладов межвузовской научно-технической конференции. М.: МГИЭТ(ТУ), 1996, с 195.

49. Шаранов А.А., Сазонов А.А. Программно-аннаратный УЗ медицинский диагностический комнлекс на основе ЦПОС ADSP21xx. Тезисы докладов ежегодной Московской студенческой научно-технической конференции "Радиоэлектроника и электротехника в народном хозяйстве" М.:МЭИ (ТУ), изд-во "Валанг", 1997, с. 6.

50. Шаранов А.П., Шаранов А.А. К вонросу о назначении контактов корнуса нри разработке цифровых устройств на ПЛИС. Международный форум информатизации

51. Доклады международной конференции Информационные средства и технологии, 19-21 октября 1999г. ВЗ-ХТ.Т.Т.2, с.29-33.

52. Ярославский Л.П. Введение

53. Яценко Шина PCI оныт разработки встраиваемых устройств. Chip News, 1998, №3, стр. 17-22. 53.AN86 Implementing PCI Master/Target in FLEX 10k Devices Altera Corp. 1998.

54. Analog Devices Digital Signal Processing Application Using the ADSP2100 Family. Volume

55. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Па11, 1992.

56. Angell James, J. Clinical aspects of the surgical treatment of Menieres desease with ultrasound. Ultrasonics, 1967, No. 5, pp.102 104.

57. Aristizabal 0., Christopher D. A., Foster F. S., and Tumbull D. H. 40 MHz echocardiography scanner for cardiovascular assessment of mouse embryos. Ultrasound in Med and Biol, 1998, vol. 24, pp. 1407-1417. 108

58. Baker D.W. Pulsed ultrasonic blood flow sensing. IEEE Trans. Son. Ultrason., SU-17,170-185,1970.

59. Baker D.W., Foster F.K., Daigle R.E. Doppler principles and techniques in Ultrasound, its application and biology, ed. Fry F.J., Amsterdam, Ellsevier Scientific Publishing Company, 1978

60. Bierman, W. Ultrasound in the treatment of scars. Arch. Phys. Pehab, 1954, No. 35, pp. 209-214.

61. Dymling S.O., Persson H.W., Hertz C.H. Measurement of blood perflision in tissue using Doppler ultrasound. Ultrasound in Med. Biol., 1991, v.l7, No.5, pp.433-444.

62. Eriksson R., Persson H.W., Dymling S.O., Lindstrom K. Evaluation of Doppler ultrasound for blood perfusion measurement. Ultrasound in Med. Biol., 1991, V.17, No.5, pp. 445-452.

63. Evans D.H. at al. Doppler Ultrasound: phisycs, instrumentation clinical application. John Wiley Sons Ltd, 1989

64. Fomitchev Max I., Grigorashvily Yuri. E., Volkov S. Low Cost Ultrasound Imaging Device that uses Optimal-Lag Pulse Shaping Filters. October, 1999 IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings.

65. Fomage Bruno D., Duvic Madeleine, High-frequency sonography of the skin. Journal of the European Academy of Dermatology Venereology 3,1994, pp. 47-55.

66. Fomage Bruno D., McGavran H., Duvic Madeleine, Waldron Charlene A. Imaging of the Skin with 20-MHz USl, Radiology 1993; 189: pp. 69-76. 109

67. Gniadecka M., Gniadecki R., Serup J., Sondergaard J. Ultrasound Structure and Digital Image Analysis of the Subepidermal Low Echogenic Band in Aged Human Skin: Diurnal Changes and Interindividual Variability. J. Invest Dermatol, 1994, No 102, pp. 362-365.

68. Gniadecka M., Serup J., Sondergaard J. Age-related diurnal changes of derma oedema: evaluation by high-frequency ultrasound. British Journal of Dermatology, 1994, No 131, pp. 849-855. 71.GroB U., Suter L., Hundeiker M. Die 20 MHz-Sonographie als Hilfe bei der Planung der Therapie von Hauttumoren. Akt. Dermatol., 1993, No 19, pp. 32-35.

69. Harland C. C, Bamber J. C, Gusterson B. A., Mortimer P. S. High frequency, high resolution B-scan ultrasound in the assessment of skin tumours. British Journal of Dermatology, 1993, No 128, pp. 125-134.

70. Hill С R. KJratochwil A. Medical ultrasonic images: formation, display, recording and perception. Excerpta Medica, Amsterdam, 1981.

71. Hospital Medical International, N.Y., 1997

72. Kallio Т., Alanen A., Kormano M. Detection of slow flow velocities by ultrasound in vitro, Proc. 6* Congr. Eur. Fed. Soc. Ultrasound Med. Biol, 1987,p.298.

73. Larsen H. G. and Leavitt S. C. An image display algorithm for use in real time sector scanners with digital scan converters. Ultrasound Symposium IEEE, 1980, pp. 763-765.

74. Leavitt S. C. at all. A scan conversion algorithm for displaying ultrasound images. HP Journal, 1983, vol. 34, No. 10, pp. 30-34. 78. Lee M. H. A study of performance improvements in the ultrasound B-scan systems. Seoul, 1985, A thesis for the degree of doctor of philosophy. 110

75. Maginess M. G. Method and terminology for diagnostic ultrasound imaging systems. Proc. IEEE, 1979, vol. 67, No. 4, pp. 641-663.

76. Medical Device Technology, N.Y., 1997.

77. Mersereau R.M., Oppenheim A.V. Digital reconstruction of multidimentional signals from their projection. Proc. IEEE, 1974, vol. 62, No. 10, pp. 13191337

78. Ophir J. and Brinch J. M. Moire undersampling artifact in digital ultrasoud images. Ultrasound Imaging, 1982, No. 4, pp. 311-320.

79. Ophir J. and Maklad N. Digital scan coverters in diagnostic ultrasound imaging, Proc. IEEE, 1979, vol. 67, No. 4, pp. 654-663. 86. PC 99 System Design Guide, Intel Соф., Microsoft Corp., Skin Research and http://developer.intel.com/design/desRuide.

80. Robinson D.E. and Knight P.C., Interpolation scan conversion in pulse-echo ultrasound. Ultrasound Imaging, 1982, No. 4, pp. 297-310.

81. Satomura S. Ultrasonic Doppler method for the inspection of cardiac ftinctions. J. acoust. Soc. Am. 1975, No 29, pp. 1181-1185.

82. Stem M.D. In vivo evaluation of microcirculation by coherent light scattering. Nature, 1975, v.254, p.54-58.

83. Wells P. N. Scientific basis of medical imaging. Churchill, Edinburgh, 1982.

84. Ультразвуковая установка диагностического контроля ЭХОСКАН-10 АСПИ.941217.010.

85. Ультразвуковая установка диагностического контроля ЭХОДИАСКАН УУДС86. Сертификат соответствия РОСС RU.HM04.A01757. Ill

87. Осипов Л.В. Ультразвуковые диагностические приборы, изд. ВНДАР, Москва, 1999 г.

88. Новиков Ю.А. Исследование путей построения сканирующих систем различного назначения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, 2000 г., стр. 43.

90. Пьезоэлектрический преобразователь и способ его изготовления.

91. Цифровые преобразователи УЗ-изображения для медицинской диагностики. ТИИЭР труды института инженеров по электротехнике и радиоэлектроники. Том 67 №4, апрель 1979 г, пер. с англ. М. "Мир", стр.251.

92. Акатов М.С. Контроль температурных процессов устройств на основе современных компьютеров// Информационные технологии в системах вычислительной техники: Сб. науч. трудов кафедры ЭВА. Вып. 2. М.: МИЭМ, 2002. 110 с.

93. Акатов М.С. Система контроля температурных процессов па базе современных компьютеров// Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем: Сб. статей. Ч.

95. Акатов М.С. Программно-аппаратный УЗ медицинский диагностический комнлекс на основе нейрокомпьютерной системы// Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов института, посвященная 40-летию МИЭМ: Тезисы докладов. М.: МИЭМ, 2002. 395 с.

96. Акатов М.С. Анализ алгоритмов преобразования координат для ультразвукового сканера// Научно-техническая конференция студентов, 112

97. Акатов М.С, Каспии А.И., Нивина О.И. и др. Ультразвуковое диагностическое устройство// Официальный бюллетень «Изобретения. Полезные модели»: 2

99. Акатов М.С. Применение совремеиных компьютеров для повышения качества задач контроля и повышения эффективности диагностики в системе управления информацией ультразвуковых медицинских диагностических комплексов// Качество. Инновации. Образование. 2007.№ I.e.43-46. 113