автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Исследование и разработка метода и технических средств для автоматизированного анализа ультразвуковых эхо-сигналов от биологических тканей

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ОСНОВЫ АНАЛИЗА ЭХО-СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТОМОГРАФИИ

1.1. Методы восстановления ультразвуковых изображений

1.2. Принцип действия существующих систем УВТ

1.8. Модели распространения ультразвуковых волн в тканях организма.

1.4. Роль акустических параметров тканей в системах

1.4.1. Акустические параметры используемые в ультразвуковой томографии.

1.4.2. Методы и технические средства для измерения акустических параметров

1.4.3. Характерные зависимости значений акустических параметров при распространении ультразвуковых волн в тканях.

1.5. Постановка задачи

Глава 2. МЕТОД АВТОМАТИЗИРОВАННОГО АНАЛИЗА УЛЬТРАЗВУКОВОГО ЭХО-ИМПУЛЬСНОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ТОМОГРАФА

2.1. Анализ структурной схемы системы УЭВТ

2.2. Разработка методики автоматизированной оценки акустических характеристик тканей в эхо-ишульс-ном режиме.

2.3. Методы визуализации результатов анализа ультразвуковых эхо-сигналов от биологических тканей

Глава 3. СОЗДАНИЕ КОМПЛЕКСА АППАРАТНЫХ И ПРОГРАММНЫХ

СРЕДСТВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

3.1. Разработка архитектуры построения аппаратных средств.

Б.2. Структура и задачи программного обеспечения . . Ш

3,3. Разработка методики контроля и диагностики аппаратных и программных средств системы УЭВТ

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АППАРАТУРЫ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

АНАЛИЗА ЭХО-СИГНАЛОВ.

4.1« Анализ систематических погрешностей измерений эхо-сигналов.

4.2. Метрологические характеристики аппаратуры для анализа акустических параметров тканей

4.3, Экспериментальное исследование многочастотного метода измерения коэффициента затухания ультразвука

Глава 5. РАЗРАБОТКА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ

КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

5.1. Цифровой анализатор для ультразвуковой диагностики

5.2. Система реального времени с линейным сканиро -ванием.

5.3. Системы секторного сканирования

5.4. Результаты клинических испытаний

Одним из наиболее горспективных неинвазивных методов визуализации внутренних органов и тканей человека является ультразвуковая эхография. Широкие функциональные возможности ультразвуковой аппаратуры позволяют существенно повысить качество диагностики и предупредить на ранней стадии развития такие социально значимые заболевания, как онкологические и сердечно-сосудистые. Дальнейшее совершенствование этой аппаратуры и массовый ее выпуск отвечают одной из директив Основных направлений развития народного хозяйства СССР на I98I-I985 годы:". совершенствовать методы диагностики наиболее распространенных заболеваний, сосредоточить усилия на разработке новых лекарственных средств, препаратов и медицинской техники"(1).

В настоящее время широкое распространение в практике медицинских учреждений нашли аппараты одномерного обследования по А-мето-ду (типа ЭОС-12, Э0С-22,ЭСМ-01 и др.), которые применяются в неврологии и нейрохирургии, офтальмологии, акушерстве. Аппараты одномерного обследования по М-методу эффективно используются в кардиологии для анализа динамики сердечной деятельности. Общим недостатком аппаратов данного типа является отсутствие возможности получения информации о пространственном расположении исследуемых органов в интересующем врача сечении или объеме. Значительно повысить информативность обследования позволяют эхоскопы двумерного сканирования, представляющие на экране изображение среза исследуемого органа. Они позволяют решать задачи исследования мягких тканей и органов тела человека недоступных для рентгенодиагностики без применения контрастных веществ. Аппараты двумерного сканирования применяются в онкологии, кардиологии, акушерстве и гинекологии, педиатрии, общей и сосудистой хирургии, травматологии и других областях.

Вместе с тем, выпускаемая в настоящее время в нашей стране ультразвуковая диагностическая аппаратура по своим функциональным и техническим параметрам еще не в полной мере отвечает требованиям врачей. Ограничен диапазон воспроизводимых на экране прибора эхо-сигналов, не используетоя коррекция на аппаратную функцию, как правило, отсутствуют средства вторичной обработки изображения с целью повышения его качества и выделения дополнительных информа -тивных признаков. В результате в большинстве случаев ультразвуковая диагностическая аппаратура может эксплуатироваться только высококвалифицированными специалистами, что сдерживает ее применение в широкой сети амбулаторно-поликлинических учреждений, в частности, при решении задач диспансеризации населения.

Одним из наиболее эффективных путей совершенствования ультразвуковой диагностической аппаратуры является применение элементов цифровой техники, которые призваны решать следующие основные задачи:

- автоматическая запись, хранение и вывод на устройство отображения данных обследования;

- коррекция получаемой информации для устранения артефактов ультразвукового прибора и повышения качества предъявляемого изображения;

- контроль и управление отдельными блоками прибора для выбора оптимальных режимов работы;

- обнаружение и расчет эхографических признаков для повыше -ния информативности ультразвукового обследования;

- частичная автоматизация процесса обследования для целей проведения его средним медицинским персоналом.

Приборы, отвечающие современным требованиям, выпускаются целым рядом передовых зарубежных фирм: "АТЛ Ультрасаунд"(США), "Ликер" (США), "Аусоникс" (Австралия), "Сименс" (ФРГ), "Алока" (Япония) и др

В СССР работы по этому направлению проводятся в ряде научно-исследовательских и приборостроительных организаций (НИИ интро -скопии, г, Москва; ВНИИ радиоизмерительных приборов, г.Вильнюс; ВНИИМП, г.Москва, ВНИИ токов высокой частоты, г.Ленинград и др.)*

Выпускаемые и разрабатываемые ультразвуковые диагностические приборы, использующие средства вычислительной техники, можно разделить на три класса (51):

1) дешевые компактные сканеры с встроенным микропроцессором и жестким набором программ, специализированным на определенную область применения;

2) более дорогие универсальные приборы, содержащие встроенную микро-ЭВМ, с возможностью перестраивания конфигурации системы в соответствии с требованиями пользователя путем наращивания унифицированных модулей и модификации программного обеспечения;

3) вычислительные системы на базе микро-ЭВМ с набором периферийных устройств (накопитель на гибких магнитных дисках, алфавитно-цифровой дисплей, графический монитор, видеомагнитофон и т.д.) для более детального анализа ультразвуковых изображений и возможностью стыковки с различными моделями ультразвуковых сканеров.

Несмотря на общий прогресс, достигнутый в разработке ультразвуковой диагностической аппаратуры, ряд потенциальных возможностей метода еще не нашел своего воплощения в конкретных аппаратах.

Известные диагностические системы позволяют воспроизводить в двумерном представлении информацию об амплитудах сигналов, отраженных от границ раздела материалов с различными плотностями. Эта информация позволяет охарактеризовать качественно геометрию и топологию исследуемого объекта, по которой можно судить, в основном, о наличии или отсутствии патологических процессов в объекте, но не характеризует количественно его акустические параметры - скорость распространения ультразвука, коэффициент затухания, акустический импеданс и др., по которым можно диагностировать тип ткани и вид ее патологического изменения. Дополнительным ограничением аппаратуры, препятствующим проведению объективной дифференциальной диагностики, является зависимость амплитудных характеристик от начальных условий проведения обследования - частоты ультразвукового датчика, угла его наклона по отношению к исследуемому объекту, режима усиления сигналов в приемной цепи и т.д.

На решение отмеченных задач направлены работы по созданию систем для ультразвуковой вычислительной томографии (УВТ). Изображения, получаемые на установках для УВТ, несут количественную информацию о двумерном распределении значений одного из акустических параметров. Соответствующие экспериментальные исследования позволяют установить диапазон значений акустических параметров для различ -ных нормальных и патологически измененных тканей организма человека. В результате становится возможным проведение объективной дифференциальной диагностики на основе анализа восстановленных томограмм. Создание аппаратов данного класса дает возможность практически приблизить решение проблемы более ранней диагностики злокачественных опухолей у людей, не предъявляющих жалобы на здоровье, при профилактических осмотрах (2).

Первые исследования по системам УВТ были начаты в CIE в 1974т г.(77). В настоящее время широкие научно-исследовательские и конструкторские разработки в этом направлении ведутся в США., СССР, ФРГ, Франции, Великобритании, Японии (33). Анализируются возможные режимы излучения ультразвуковой энергии, методики обследования, конфигурации технических средств, значимость выбранных акустических параметров, методы для измерения количественных значений акустического параметра, алгоритмы восстановления двумерных изображений. Большинство из разработанных к настоящему времени экспериментальных образцов систем ультразвуковой реконструктивной вычислительной томографии (УРВТ) работает в трансмиссионном режиме излучения - с разделенными излучателем и приемником ультразвуковых сигналов, что требует двустороннего подхода к исследуемому объекту и существенно ограничивает области возможного применения данных систем. Единственная область применения систем УРВТ на сегодняшний день - это ультразвуковая мамография. При восстановлении изображений используются классические методы реконструкции на ос -нове набора линейных проекций исследуемого сечения, что требует довольно продолжительного времени для сканирования объекта, В силу специфики используемого метода установки для систем УРВТ являются довольно дорогостоящими.

Более перспективной представляется разработка ультразвуковых вычислительных томографов, работающих в эхо-импульсном режиме с совмещенным излучателем и приемником и использующих традиционные методики ультразвукового диагностического обследования. Данные системы не требуют двухстороннего подхода к исследуемому объекту,что существенно расширяет возможную область их применения. А более низкая стоимость этих систем может сделать их доступными для учреждений массовой обращаемости.

Задача построения систем УВТ, работающих в эхо-импульсном режиме (УЭВТ) и сканирующих исследуемый объект при одностороннем подходе, не имеет к настоящему времени удовлетворительного решения. С учетом этого положения была выполнена работа, цель которой состояла в исследовании и разработке метода и технических средств для автоматизированного анализа ультразвуковых эхо-сигналов от биологических объектов и создании на их основе принципов построения системы УВТ, работающей в эхо-импульсном режиме с односторонним подходом к исследуемому объекту.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд задач, основными из которых можно считать следующие:

- 10

1. Исследовать основные зависимости значений акустического параметра от начальных условий - частоты ультразвука, температуры, ориентации образца и т.д. при распространении ультразвуковых волн в тканях и органах тела человека.

2. Получить модельное представление биологического объекта, отражающее основные закономерности процесса распространения ультразвуковых волн в мягких тканях.

3. Получить соотношения, связывающие количественные значения акустического параметра - коэффициента затухания ультразвука с характеристиками анализируемых эхо-сигналов.

Разработать алгоритмы для воспроизведения информации о количественных значениях акустического параметра в исследуемом сечении биологического объекта.

5. Разработать принципы построения аппаратных средств,прог -раммного обеспечения системы УЭВТ, базирующейся на данных о коэффициенте затухания ультразвука.

6. Экспериментально проверить теоретические положения и результаты анализа эхо-сигналов, оценить погрешность измерений.

7. Разработать на основе полученных результатов практические рекомендации по проектированию систем УЭВТ, базирующихся на анализе коэффициента затухания ультразвука в исследуемой Череде, с различными типами сканирования.

При выполнении этих задач был проведен анализ существующих подходов к построению систем ультразвуковой вычислительной томографии, определена структура комплекса задач по созданию систем УВТ, работающих в эхо-импульсном режиме с односторонним подходом к исследуемому объекту. Показано, что при разработке аппаратных средств таких систем в качестве иоходных данных следует рассмат -ривать методику сканирования исследуемого объекта и метод измерения акустического параметра ткани, количественные значения которого восстанавливаются при формировании двумерного акустического изоб -ражения. В основе разработки программного обеспечения лежит алгоритм восстановления изображения и данные о взаимосвязи рассчитываемых значений акустического параметра с начальными условиями проведения обследования - частотой ультразвукового импульса, углом падения ультразвукового луча, температурой исследуемого участка тела и т.п. Определение характера зависимостей между значением акустического параметра и макроструктурой ткани, ее нормальным и патологическим состоянием является базой для проведения эффективной дифференциальной диагностики. Для повышения качества восстанавливаемых двумерных изоб- ражений и достоверности рассчитываемых количественных значений акустического параметра, необходимо при автоматизированном анализе эхо-сигналов учитывать особенности процессов распространения ультразвуковых волн в биологических тканях.

В результате проведения по отмеченным направлениям теоретических и экспериментальных исследований были получены следующие результаты, представляющие научную новизну и практическую ценность:

1. При условии выполнения приближения Борна получено модельное представление исследуемого биологического объекта с послойным приближением, учитывающее частотую зависимость затухания ультразвуковых волн.

2. На основе модельного представления получены зависимости, связывающие амплитудно-временные характеристики эхо-сигналов от биологической ткани с количественными значениями коэффициента затухания ультразвука.

8. Разработан алгоритм формирования двумерного распределения количественных значений коэффициента затухания ультразвука для исследуемого сечения биологического объекта при условии работы ультразвуковой аппаратуры в эхо-импульсном режиме. Апробирована методика автоматизированного анализа ультразвуковых эхо-сигналов от исследуемых биологических тканей с применение разработанного алгоритма, позволяющая повысить объективность проводимой дифференциальной диагностики.

Разработаны принципы построения аппаратных средств и программного обеспечения системы УЭВТ, базирующейся на анализе амплитудных характеристик эхо-сигналов от биологических тканей. Получены конфигурации технических средств для систем с линейным и секторным режимами сканирования.

5. Разработан аппаратно-программный отладочный комплекс для создания программого обеспечения систем УЭВТ и реализации методик контроля и диагностики неисправностей. Разработан комплекс программ, реализующий предложенный в работе алгоритм формирования двумерного акустического изображения по данным автоматизированного анализа эхо-сигналов, и комплекс тестовых программ для проверки специализированных модулей системы УЭВТ.

6. Исследованы метрологические характеристики технических средств, разработанных для автоматизированного анализа ультразвуковых эхо-сигналов. Получены соотношения для оценки погрешностей измерения коэффициента затухания ультразвука в исследуемых биологических тканях, проанализированы их источники и возможные методы коррекции результатов измерений.

7. На основе применения основных принципов построения аппаратных средств и программного обеспечения системы УЭВТ разработан прибор "Цифровой анализатор для ультразвуковой диагностики", позволяющий повысить информативность ультразвуковых обследований, проводимых на базе серийно выпускаемых аналоговых приборов. Это достигается как за счет расширения функциональных возможностей аппаратуры, так и введения количественной оценки параметров исследуемых биологических тканей.

Диссертационная работа выполнялась в рамках тематического плана ВНШМП и ее материалы нашли отражение в темах: "Исследовать пути повышения информативности метода ультразвуковой диагностики" (roo.per N2 79013079), "Разработать рекомендации и технические предложения по созданию комплексов медицинской техники для оснащения лечебно-профилактических учреждений различного профиля" (гос.per, № 79013075), "Создание системы автоматизации основных лечебно-диагноотических процессов и введение их в опытную эксплуатацию в поликлинике с регионом обслуживания 50 тыс.человек" (тема 30-179), направленных на решение конкретных задач проблемы 0.18.05 "Создать и освоить в производстве медицинские приборы, аппараты и автоматические устройства для профилактики и диагностики заболеваний и лечения больных", утвержденной постановлением ГКНТ СССР от 9.II.1976г. № 390.

Содержание настоящей работы отражено в 15 опубликованных работах и 8 докладах на Всесоюзных конференциях и съездах.

Автор выражает глубокую благодарность зав. отделом ультразвуковых приборов и аппаратов ВНИИШ, к.т.н. А.А.Чевненко за помощь при разработке темы диссертации и ценные критические замечания.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Разработаны конфигурации технических средств ультразвуковых микропроцессорных систем для режима линейного и механического секторного сканирования. Основой для полученных технических решений явилась разработанная в диссертационной работе базовая конфигурация автоматизированной системы для обработки двумерных эхограмм.

2. Для целей схемотехнической реализации ультразвуковых микропроцессорных систем медицинского назначения разработан ряд специализированных модулей, обеспечивающих работу аппаратуры в режиме

- 197 реального времени с частотой формирования изображений порядка 16 кадр/с и глубине, зондирования до 20 см при линейном и секторном механическом сканировании.

3. Разработан прибор "Цифровой анализатор для ультразвуковой диагностики", предназначенный для повышения информативности ультразвуковых диагностических обследований, проводимых на выпускаемых серийно аналоговых аппаратах одномерного и двумерного скани-нирования ЭСМ-01, ЭОС-22, ЭХО-12, ЭСМС-01. Комитет по новой медицинской технике Минздрава СССР утвердил разработанные на прибор медико-технические требования. Совместно с сотрудниками НИИ педиатрии АМН СССР, МНИИ глазных болезней им.Гельмгольца, кафедры детских инфекций МОЛГМИ им.Пирогова определены перечни информативных параметров для обработки одномерных эхограмм.

4. Проведенные клинические исследования показали эффективность использования разработанной методики и технических средств для автоматизированного анализа эхо-сигналов при диагностике ранних форм онкологических заболеваний внутренних органов брюшной полости. Установлено, что предложенная методика цветовой кодировки ультразвуковых изображений повышает объективность обследования при ди -агностике камней в почках и желчном пузыре.

5. Получены томографические изображения фантомов биологической ткани и жидкости по данным коэффициента затухания ультразвука и при работе аппаратуры в эхо-импульсном режиме. При использовании методики многочастотного обследования с частотами 0,88 и 2,64 МГц доказана возможность разрешения биологических объектов с поперечными размерами порядка 6 мм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана и реализована методика автоматизированной оценки коэффициента затухания ультразвука в исследуемых биологических тканях для одномерного и двумерного вариантов представления инфор** мации. Предложенная методика является базой для построения системы УВТ, работающей в эхо-импульсном режиме с односторонним подходом к исследуемому биологическому объекту.

2. Исследованы основные характеристики зависимостей значений коэффициента затухания ультразвука в тканях организма человека от внешних условий - частоты ультразвуковых колебаний для диапазона 0,5«-10 МГц, температуры в пределах 20*40°С, ориентации образцов. С учетом результатов исследований разработана физическая модель биологического объекта с послойным приближением, учитывающая условие приближения Борна. На основе модели обоснована методика автомати -зированной оценки коэффициента затухания ультразвука в тканях. Адекватность основных положений модельного представления подтверждена экспериментально.

3. Получены зависимости, связывающие амплитудные характеристики анализируемых эхо-сигналов с количественными значениями коэффициента затухания, и соотношения для оценки приведенного значения коэффициента затухания ультразвука в мягкой ткани и биологической жидкости. На основе данных зависимостей разработан алгоритм формирования двумерного распределения количественных значений коэффициента затухания для исследуемого сечения биологического объекта. Предложены методики для представления акустической информации с использованием бумажной копии, полутоновой шкалы, цветовой кодировки.

Разработана иерархическая схема систем с различным, функциональным назначение для автоматизированного анализа ультразвуковых

- 199 эхо-сигналов, основанная на унификации отдельных блоков и модульном построении, Определены основные принципы проектирования аппаратных средств системы УЭВТ, учитывающие специфику применения микропроцессорной техники, и получены базовые конфигурации технических средств для обработки одномерных и двумерных эхограмм. Разработан ряд специализированных цифровых модулей для режимов линейного и секторного сканирования, обеспечивающих работу в режиме реального времени с частотой формирования изображений не менее 15 кадр/с.

5. Разработана методика проектирования программного обеспечения системы УЭВТ, основанная на принципах структурного программирования. С применением данной методики разработан программный комплекс для получения ультразвуковой акустической информации об исследуемых биологических тканях при работе аппаратуры в эхо-импульсном режиме.

Для моделирования работы программных средств создан аппаратно-программный отладочный комплекс, включающий языки программирования Паскаль и Макроассемблер.

6. Показано, что предложенный метод автоматизированного анализа амплитудных характеристик ультразвуковых эхо-сигналов и разработанный для его реализации комплекс аппаратных средств соответствуют метрологическим требованиям, предъявляемым к проектируемой системе УЭВТ. При выбранных параметрах электроакустического тракта, частоте дискретизации 1,25 МГц и числе уровней квантования 64 погрешность измерения приведенного значения коэффициента затухания составила 8,5$ и коэффициент вариации наблюдения 2,8$.

7. Разработаны и утверждены медико-технические требования на прибор "Цифровой анализатор для ультразвуковой диагностики". Прибор позволяет расширить функциональные возможности выпускаемых в настоящее время серийно аналоговых ультразвуковых диагностических приборов и повысить информативность эхографических обследований паренхиматозных органов путем оценки коэффициента затухания ультразвука в исследуемых биологических тканях. Разработаны экспери -ментальные образцы прибора, определен завод для серийного выпуска изделия.

Результаты диссертационной работы приняты за основу опытно-конструкторской разработки ультразвукового эхотомографа, проводимой во ВНИИМП, и внедрены в клиническую практику ряда медицинских учреждений.

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС.- М.Политиздат, 1981, 223с.

2. Бальтер С.А. Проблемы и перспективы диагностики опухолей внутренних органов ультразвуком. -В сб.:Ультразвук в биологии и медицине. Тезисы доклада Всесоюзного сиыпозиума с международным участием. Пущино, 1981, с.127.

3. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. Пер. с нем., 2 изд. М., И.Л., 1957, 576с.

4. Бражников Н.И. 'Ультразвуковая фазометрия'.'-М.,Энергия, 1968,' 302с.

5. ГОСТ 8.207-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений.-Переиздат, 1981.

6. ГОСТ 24856-81,CT СЭВ 2485-80 Приборы ультразвуковые диагностические эхоимпульсные одномерные.

7. Грогоно П. Программирование на языке Паскаль. Пер. с англ.-М., Мир, 1982, 382с.

8. Гундаров В.П.,Труханов А.И.Широков B.C. Автоматизированные ультразвуковые диагностические комплексы для амбулаторно-поликлини-ческих учреждений. Мед.техника, 1983, 5, с.20-27.

9. Гуревич М.Д., Яковлев С.Н.,Коныгин В.Л.Способ сложного ультразвукового сканирования. A.c. 581928 (СССР). Опубл. в БИ, 1977, № 21.

10. Дворяковский И.В., Лябис И.А. Количественная оценка эхограмм поджелудочной железы у детей в норме и патологии. В сб.Ультразвук в биологии и медицине. Пущино, 1981, с.142-144.- 202

11. Байдель A.H. -Элементы оценки ошибок измерений . Изд.З М., Наука, 1968, П8с.

12. Кальянов Б.И. "Некоторые вопросы теории кварцевых преобразователей-. В сб.¡Применение ультраакустики к исследованию вещества.» М.,М0ПИ, вып.Х1, i960, с.98.

13. Клемин В.А. и др. Акустическая топография слизистой оболочки желудка при язвенной болезни и раке. ' В сб.: Ультразвук в биологии и медицине. Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума с международным участие. Пущино, 1981, сЛ9-51.

14. Колесников А.Е. "Ультразвуковые измерения-.-М.,Издательство стандартов, 1970, 238с.

15. Левина Г.А.,Раков С.А. Система базовых процедур для обработки полутоновых изображений* .Программирование, АН СССР, 1980,6,с.87-90.

16. Лукошявичус А. -Разработка спектрометрического эхоскопа повышенной информативности для медицинских исследований-. Научные труды высших учебных заведений СССР. Ультразвук,1980, 12,с19-30.

17. Меркулова В.М. "О точности импульсного метода измерений затухания и скорости ультразвука . Акустический журнал, 1966, т.ХП, вып.4, с.135-138.

18. Мерсеро Р.,Оппенгейм А. Цифровое восстановление многомерных сигналов по их проекциям.-ТИИЭР, 1974, 62,10, с.29-51.

19. Методы измерения характеристик ультразвуковой аппаратуры для диагностики. Документ МЭК 29 (центральное бюро) 16. ВЦП»перевод № Д-24075,1982,с.36.

20. Мухарлямов Н.М.,Беленков Ю.Н. Ультразвуковая диагностика в кардиологии »Медицина,1981,152с.- 203

21. Мэгиннесс М.Г. Ультразвуковая система визуализации в медицинской диагностике: методы и терминология .-ТИИЭР,1979,67,4, с.235-250.

22. Мюллер Р.К.,Кавех М.,Уэйд Р. Реконструктивная томография и ее применение в ультразвуковой технике.-ТИИЭР,1979,67,4,с.146-170.

23. ПерЗиянинов Л.С.,Демидов В.Н. Ультразвуковая диагностика в акушерстве. Атлас.-М.,Медицина, 1982,336с.

24. Розенберг Л.Д. Физические основы ультразвуковой технологии. М., Наука, 1970, 375с.

25. Сарвазян А.П. Ультразвуковой датчик для контроля биологических тканей. A.c. 655261 (СССР). Опубл. в БИ, 1979, №20.

26. Сарвазян А.П.,Харакоз Д.П. Устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука. А.с.665260 (СССР).Опубл. в БИ, 1979, № 20.

27. Скучник Е. Основы акустики .- М.,Мир,1976, ч.1, 520с.

28. Скучник Е. Основы акустики :.-М.,Мир,1976, ч.2, 546с.

29. Справочник под. редакц. акад. И.К.Кикоина. Таблицы физических величин.- М.,Атомиздат, 1976, 1008с.

30. Труханов А.И. "Автоматизация измерения акустических параметров в ультразвуковой диагностике". Тез .док.Республиканской научнотехнической конференции "Метрология службам здоровья",Батуми, 1983,0.291-293.- 204

31. Труханов А.И. Автоматизированная система для обработки ультразвуковой диагностической информации.-Труды ВНИИ медицинского приборостроения-Новости медицинской техники. 1983, 2, с.17-21.

32. Труханов А.И.,Чевненко А.А.,Широков B.C. 'Автоматизированное устройство для исследования акустических параметров биологических сред при распространении ультразвука. Тез.докл. I Всесоюзного биофизического съезда. Москва, 1983,т.3,с.147.

33. Труханов А.И.,Широков B.C.'Отладочный комплекс для измерения акустических параметров в системах ультразвуковой вычислительной томографии. Тез.докл.Всесоюзной конференции "Метрологическое обеспечение измерений в медицине и биологии". Таллин,1983.

34. Труханов А.И.Широков B.C.,Чевненко A.A. Устройство для автоматического определения параметров одномерных эхограмм в режиме реального времени .Тез.докл. Ш Всесоюзной конференции "Ультразвук в физиологии и медицине", Ташкент, 1980, с.157.

35. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Главн.ред. И.П.Голяшна. М.,Советская энциклопедия, 1979, 400с.

36. Фааылов А.А.,Аляви Ф.А.,Фазылова З.Р. Скорость распространения и поглощения ультразвука в молочной железе .- В сб.: Ультразвук в биологии и медицине. Тез.докл.Всесоюзного симпозиума с международным участием. Пущино, 1981, с.59.- 205

37. Физическая акустика. Методы и приборы ультразвуковых исследований, (под ред.У.Мэзона).-М.,Мир,1967, 592с.

38. Фридман Ф.Е. и др. О новых возможностях эхографической диагностики ретинобластом .-Вест.офтальмол.,1977, I, с.65-68.

39. Херман Г.Т. Восстановление изображений по проекциями М.,Мир, 1983, 347 с.

40. Хилл К. и др. Ультразвуковая классификация биологических тканей В сб.¡Ультразвук в биологии и медицине. Тез.докл. Всесоюзного симпозиума с международным участием. Пущино, 1981,с.120-122.

41. Хьюз Дж.,Мичтом Дж. Структурный подход к программированию^., Мир, 1980, 278с.45."Хэвлайс Дж.Ф.,Тейнзер Дж.К. Ультразвуковая визуализация в медицине: принципы и аппаратура*-. ТИЙЭР, 1979,67,4,с.209-234.

42. Чевненко A.A. "Двухчастотный способ эхографии как метод дифференциальной диагностики опухолей".-Медицинская техника, 1971, 3, с.40-41.

43. Чевненко A.A. Обоснование метода измерения поглощения ультразу-ка в биотканях in vivo •.-Труды ВНИИ медицинского приборостроения.Новости медицинской техники, I97I,c.II3-II7.

44. Чевненко A.A. Физические основы диагностики с помощью ультразвука. -В кн.: Руководство по ультразвуковой диагностике, под. ред.Д.М.Абдурасулова. Медицина, Ташкент, 1969, с.29-51.

45. Чернов Л.А. Распространение волн в среде со случайными не-однородностями .-М., Изд-во АН СССР, 1959, 283 с.

46. Чжен Т.,Меннинг Э.,Мету Г. Диагностика отказов цифровых вычислительных систем-. М.,Мир, 1972, 162с.- 206

47. Широков B.C., Труханов А.И. Применение средств вычислительной техники в ультразвуковой диагностике.-М.,ЦБНТИ Медпром, 1980, 6, 60 с.

48. Эльпинер И.Е. Биофизика ультразвука. М.,Наука, 1973, 282с.

49. ВатЪег J.C. "Studies of the internal acoustic structure of tissue and the use of computers".-Int.Symp.Tech.Progress Ultrasound, Liege-Belgium,May II-I2,I979,P*I»II»I-I«H«I5*

50. Bank E.T. et al. Computer processing of transmitted and reflected ultrasonic pulses in biological and non-biological mediums. Symp. IEEE group on Sonic & Ultrasonics,Los Angeles, 1975, p.121.124.

51. Beretsky I. "Raylography a frequency domain processing technique for pulse echo ultrasonography".Ultrasound in Medicine, v.3B.ed.White D.,Plenum Press,N.Y.,1977,p.15-81.

52. Bhagat P.K."Microprocessor-based system for ultrasonic tissue characterization"•-Medical Instrumentation,I98O,14,4,p.220-224.

53. Brekhovskikh L.M. (ed.) "Waves in layered media". Academic .Press,N.Y.,I960, p.171.

54. Carson P.L. et al. Improvement in ultrasonic et data acquisition and pre-processing".-IEEE Eng.Med.fe Biol,,Soc.Annual Conf., Denver, Colo, 1979,p.64-67.

55. Chiver R.C.,Hill C.R, "Ultrasound attenuation in human tissue".-Ultrasound in Med,Biol.,1975, v.25, p.25-29.

56. Clement; M.J., Alais P. "Computer tomography'.' Tenth Int. Symp. on acoustic imaging.- Cannes, France, 12-16 October, 1980.

57. COMCON Pall 76 IJth IEEE Comput.Soc. Int. Conf.»Washington, D.C., 1976, p. 376-380.

58. Dietz D.R., Pares S.I., Linjer M. "Expanding-aperture annular array".- Ultrasonic Imaging, 1979, v.I, p.56-75*

59. Edmonds P.D., Dunn P."Introduction: Physical description of ultrasonic fields.-Methods of Experimental Physics". Ultrasonics, 1981, Academic N.Y., p. 346.

60. Electronics and Power, 1979» 25,3» P*I93-I95*

61. Euromico News Letters, 1977, 3,4, p.40-49.

62. Fields S.I., Bowie T.D. "Tissue differentation by semi-automated quantative analysis of A-scan echography".- Ultrasound in Medicine, ed, White D., N.Y., Plenum Press, 1975, v.I,p.439-446.

63. Foster F.S,, Hunt J.W. "Transmission of ultrasound beams through human tissue-focussing and attenuation studies".- Ultrasound in Med. Biol., 1979,5,3, p.257-268.

64. Frizzell L.A. et al*"Shear properties of mammalian tissues at low megahertz frequencies".- JASA, 1976, v.60,p.I409-I4II.

65. Gammell P.M. et al. "Temperature and frequency dependence of ultrasound attenuation in selected tissues."- Ultrasound in Med. Biol., 1979, v.5, p.269-277.

66. Glover G.H. "Characterization of in vivo breast tissue by ultrasonic time-of-flight computed tomography". 'Ultrasonic tissue characterization II, NBS, Special Publ., 1979, p.22I-225.

67. Glover G.H. "Computerized time-of-flight ultrasonic tomography- 208 for breast examination".-Ultrasound in Med. & Biol., 1977» v.3, p. II7-I27.

68. Ide M. "Standartization of ultrasonic diagnostic equipment".-II-th ICA, Paris, 1983,p.23-29-1 ♦ 23-29-3.

69. IEEE Spectrum, 1979, 16,3, p.35-41.

70. Johnson S.A., Greenlaef J.E. "Algebraic and analytic inversion of acoustic data from partially or fully enclosed apertures."-Acoustical imaging, Plenum Press, N.Y.,I980,v.8,p.577-597*

71. Johnston B.L., Goss S.A., Dunn P. "Ultrasonic propagation properties".-Ultrasonic tissue characterization II, NBS, Special Publ.,1979,P»19-24.

72. Kak A.C. "Computerized tomography with x-ray, emission and ultrasound sources".- Proc. IEEE, 1979, 67, 9, p.79-109.

73. Kak A.C., Dines K.A. "Signal processing of broadband pulsed ultrasound measurment of attenuation of soft biological tissues".« IEEE Trans. Biomed.Eng.,I978,v.25, p. 321-344.

74. Klepper J.E. et al. "Application of phase-insensitive detection and frequency-dependent measurments to computed ultrasonic attenuation tomography".- IEEE Trans. Bio.Med.Eng., 1981, 28,2, p.186-201.

75. Kossoff G. "Guest address".- 10-th Annual Scientific Meeting of Australian Society on Ultrasound in Med., Sydney, I7-I8 July, I98O, p.3.

76. Kossoff G. "fieflection techniques for measurment of attenuation and velocity".- Ultrasonic Tissue Characterization, NBS,Special1. Publ.,1976, p.135-139.

77. Kremkau F.N.,Ms Graw C.P., Barnes E.N. "Attenuation and veloci- 210 ty of ultrasound in normal brain",- JASA, 1976, v.59» p.75*

78. Leeman S. "Ultrasound pulse propogation in dispersive media".-Phys.Med.Biol.,1980, v.25, p.48I-488.

79. Lizzi P. et al. "Application of spectral analysis in medical ultrasonography".- Ultrasonics, 1976, 4,2, p.77'81.

80. Marcus P.W.,Carstensen E.L. "Problems with absorption measur-ments of inhomogeneous solids".- JASA, 1975, 58, p. I334-I335.96. 101 Meeting of Americal Acoustical Society.- JASA, 1981, 69, I, p.82.

81. Microelectronics Journal, 1979, 10, 3, p.II-I5.

82. Mol C.R. "Ultrasound velocity tomography".- Recent Advances. Biomed.Eng.»London, 1980, p. 203-206*99» Mountford R.A.,Wells P,N, "Ultrasonic liver scanning: the quantitative analysis of the normal A-scan".- Phys.Med.Biol., 1972, 17,1, p.14-25.

83. Ms Skimin H.J. "Empirical study of the effect of diffraction on velocity of propogation of high-frequency ultrasonic wave".-JASA, I960, 32, II, p.934-936.

84. Mueller R.K.,Eaveh M., Inverson R.D. "A new approach to acoustic tomography using diffraction techniques".- Acoustical imaging, N.Y.,Plenum Press, 1980, v.8, p.615-628.

85. Nassiri D.K.,Nicholas D.,Hill C.R."Attenuation of ultrasound in scaletal muscle".- Ultrasonics, 1979, 17,5,p.230-232.

86. O'Donnell M.,Miller J.L. "Mechanism of ultrasonic attenuation in soft tissue".- Ultrasonic Tissue characterization II, NBS, Special Publ.,1979, p.37-40.

87. Papadakis E.P. "Ultrasonic diffraction loss and change for broad-band pulses".- JASA, 1972, v.52,p.847-849.

88. Parry R.J.,Chivers R.C. "data of the velocity and attenuation of ultrasound in mammalian tissue".- Ultrasonic Tissue .Characterization II, NBS, Special Publ., 1979, p.343-360.

89. Pumas G.A., Jhiry P.S. "Theory of a C.W. ultrasonic attenuation measurment method".- Proc. 32-nd Annual Conf. Eng.Med.Biol., Denver, Colo, 1979, v.21, p. 167-168.

90. Preston K.J.,Skobnik M.L."Computer analysis of ultrasonic ecfcoes from the kidney V-Proc. I-st Conf.Cybern. and Society, Sept, 1921, p. 439-444.

91. Rajagopalan B. et al. "Variation of acoustic speed with temperature in various excised tiaaues studied by ultrasound computerized tomography".- Ultrasonic Tissue Characterization II, NBS, Special Publ., 1979» p.227-233.

92. Safety Standard for diagnostic ultrasound equipment.-AIVM/NEMA Standards Publ., No D1 I I98I.

93. Satrapa T. "Real time data processing for ultrasonic B-scanner".- Ultrasound in Medicine,v.3B, N.Y., Plenum Press, 1977, p.I667-I670.

94. Ulrich W.D. "Ultrasonic dosage for mouther apentic use of human beings: extrapolation from a literature survey".- IEEE Trans.Biomed.Eng.,v.BME-2I, 1974, p.48-51.

95. Начальник Всесоюзного производственного объе-'динения "С'оюзмеддарибор"1. ГУ1. Ь • • 0 Л*/'1983г.

96. ЦИФРОВОЙ АНАЛИЗАТОР ДШ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ

97. МЕДИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ)1. СОГЛАСОВАНО

98. Заместитель начальника специализированного управления1. И.И.Гребешева 1983 г.

99. Директор-лВНИШМТ МЗ СССР ; г^/^^^ р.и.Утямышев >п<Г11983 г.•V-Гл. лнжей1р|03ЗНИИМП1. Т ' ~у Б.С.Кузьменков. ~-/I " 03 1983 г.1. К их. Л;1. СОГЛАСОВАНО

100. Председатель научно-технического комитета ЦВМУ МО СССР1. А. М арасан ов0" о У 1983 г.1. Директор Всесоюзногоцентра по охране здоровьяатери и ребенка, ррофессо.у В.И^Еяьцов-Стрелков1. У/ " ¿Ыг/^иЫу 1983 г.а.Ч'Ритм"•/■ * д1. Я'^.д1. ЯД.РИМСККЙ5 /-^215

101. НАИМЕНОВАНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРШЕНЕНИЯ

102. Результаты законченной НИР по теме 30-168.

103. Приказ Министра медицинской промышленности № 541 от 1.10.82.3. ИСПОЛНИТЕЛИ РАЗРАБОТКИ

104. Головная организация-исполнитель: Всесоюзный научно-исследовательски. нститут медицинского приборостроения.

105. ЦЕЛЬ И НАЗНАЧЕНИЕ РАЗРАБОТКИ

106. Прибор должен обеспечивать ввод и отображение на индикаторе служебной алфавитно-цифровой информации. Состав служебной информации уточняется на этапе ТП совместно с медсоисполнителями.

107. Количество вычисляемых параметров и методики их расчета определяются совиестно с медицинскими соисполнителями на этапе ТП.

108. Масса прибора должна быть не более 25 кг.

109. Прибор должен работать от сети переменного токф частотой 50 Гц .пряжением 220 В1 10$. Предельные отклонения^астоты 50 Гц и содержание юник по ГОСТ 13109-67. '

110. Покрытия металлические и неметаллические , неорганические по ОСТ -72-72, лакокрасочные по ОСТ 64-1-28-77 для группы условий Л.

111. Блок цифрового анализатора конструктивно исполняется на базе ЕС УТК отип- Фонокардиограф "ФКГ-ОГ1.1. Показатели назначения.

112. Требования к технологичности.74.1. Базовое значение комплексного показателя технологичности Кб= 0,7 по ОСТ 64-1—412-79.74.2. Уровень технологичности должен быть не менее 1,1.

113. Эстетические и эргономические требования.

114. Прибор должен соответствовать современным требованиям технической эстетики.

115. Требования к патентной чистоте.

116. Прибор должен быть патентоспособным и обладать патентной чистотой в странах СЭВ. '

117. Требования к составным частям продукции, исходным и эксплуатационным материалам.79.1. Допускается применение остродефицитных'материалов в обоснованных случаях.79.2. Коэффициент применения микросхем не менее 0,85.

118. II. Дополнительные требования.

119. Прибор должен изготавливаться в климатическом исполнении УЗД 4.2 по ГОСТ 15150-69.

120. Требования к маркировке к упаковке.

121. Требования к маркировке и упаковке по ГОСТ 20790.-75У при этом консервация производится по ГОСТ 9.014-78 дяя группы изделий Ш-1.

122. Требования к категории качества.

123. Намечаемая категория качества на момент постановки продукции на производство, на основе установленных в техническом задании параметров и характеристик и их сравнения с лучшими •. -'"Шарубехсными образцами - высшая.1. ИСПОЛНИТЕЛИ

124. Зам. директора по научной работе ВНИИ медйде^б^о приборострое

125. Зав. лаб. автоматизированных систем,, к.т.н.1. В.С.Широков

126. М.н.с.^лао. автоматизированных систем1. А.И.Труханов1. Демидовв.н.д.

127. СОИСПОЛНИТЕЛИ Всесоюзный онкологически научный центр АШ СССР, Д.м.н* руков.группы1. С.А.Бальт

128. Зав. отделением функциональной диагностики и те рапии НИИ педиатрии АМН СССР, проф., дьм.н.

129. С/Я-с с с г ¿,11, к. Осколкова

130. Зав. кафедрой детских ин фекций МСЮШИ им. Н.К.Пи рогова академик АМН СССРку ! ч/\ Н.И.Нисевич

131. Зав.лаб. ультразвука 1ШИ глазных болезней им.Гель гольца, проф., д.м.н.1. Ф.Е.Фридманщ.

132. Доцент кафедры акушерстЕ и гинекологии стоматологческого факультета мм /{, г, г/!>/.{ М. А. фукс

133. МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ1. ШО «СОЮЗМЕДПРНБОР»1. ОПЫТНЫЙ ЗАВОД

134. ВСЕСОЮЗНОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА МЕДИЦИНСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ (03 ВНИИМП)125422, Москиа, Л-422, Тпмпрлзепская ул., дом 1

135. Телетайп 112033. Тел. 211-42-83 Р/сч. 367301 м Ттшрлзеиском отделении Госбанка1. На Л».1 г л1. СПРАВКА

136. Mf% МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РСФСРшШш2.й МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ имени Н.И. ПИРОГОВА

137. Москва, 119864, Г-435, Малая Пироговская, 1. . 246--62-S8 "197г. N°1. АКТо внедрении результатов кандидатской диссертации Труханова А.И. в клиническую практику

138. Предложенные алгоритмы и разработанные для их реализации технические средства позволяют повысить информативность ультразвуковых об следований за счет получения дополнительной количественной информаци об акустических характеристиках тканей.

139. Наиболее эффективно применение данных алгоритмов при обследовании паренхиматозных органов брюшной полости.^,

140. АэаВГ'-кафедрой, академик АМН СССР, ^ч сг ^ цьШМ/ .^профессор, Н.И.Нисевич?/ • Доцент,' « I А.М.Спасибкоi 5 Г'': . :' 1 <±«81• ( Л Ч ЛАМА -> к п тт.—™

141. Экспериментальный образец прибора "Цифровой анализатор для ультразвуковой диагностики".

142. Телевизионные мониторы черно-белого и цветного изображения.

143. Серийный ультразвуковой диагностический прибор "ЭСМС-01".

144. В испытаниях принимали участие: врач 50 городской больницы Платова И.Р., м.н.с. Дмитриченко В.И.

145. Научный руководитель радиоизотопной лаборатории на базе больницы №50д.б.н., профессор /^^^ хс-^К7Д.КалантароЕ

146. Н.В. Михайлов / и' парта 1984 года.онСХИ по НИР1. АКТо внедрении' результатов диссертационной работы Труханова А.'И,' в опытно-конструкторскую работу.19 марта 1984 годаст. Персиановка

147. Применение метода,'' предложенного диссертантом позволило получить дополнительную информацию об акустических характеристиках сала,: мяса и других тканей живых свиней, что повысило точность прижизненной оценки мясной продуктивности.

148. Предварительные испытания показали более высокую эффективность указанного прибора по сравнению с аналогичными и возможность его широкого использования для решения селекционных задачу предусмотренных Продовольственной программой СССР.1. Члены комиссии