Статья

Название статьи О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭФФЕКТА НЕЛИНЕЙНОГО РАССЕЯНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН В МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКЕ
Автор С.А. Вилов, И.Н. Диденкулов, А.И. Мартьянов, Н.В. Прончатов-Рубцов
Рубрика РАЗДЕЛ III. АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ В МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ
Месяц, год 10, 2014
Индекс УДК 534.29
DOI
Аннотация Работа посвящена экспериментальной проверке возможностей метода, использующего эффект Доплера на разностной частоте для определения скорости кровотока. Метод основан на одновременном воздействии на газовые пузырьки двух высокочастотных акустических волн накачки с близкими частотами и регистрации рассеянного пузырьками акустического поля на разностной частоте. Описываются преимущества применения указанного метода в задачах медицинской диагностики по сравнению с использованием линейного эффекта Доплера. Дается теоретический вывод основных соотношений, основанный на физических свойствах пузырька воздуха, определяющих связь между скоростью движения пузырька и сдвигом частоты рассеянного им сигнала по отношению к частотам волн накачки. Описывается проведенный авторами эксперимент, подтверждающий полученные теоретические соотношения, а также возможность использования рассматриваемого метода для решения задач в медицинской диагностике и в технических приложениях по измерению скорости потока в жидкостях с сильным поглощением звука. Показано, что форма доплеровского спектра зависит от распределения концентрации пузырьков по скоростям в зоне пересечения пучков накачки, что дает возможность определять распределение скоростей. Обсуждаются недостатки используемой методики и перспективы дальнейших исследований в данной области.

Скачать в PDF

Ключевые слова Нелинейное рассеяние; скорость кровотока; эффект Доплера.
Библиографический список 1. Покровский В.М., Коротько Г.Ф. Физиология человека. – М.: Медицина, 2007. – 656 с.
2. Hill С.R. (ed) Physical Principles of Medical Ultrasonics. – New York: Chichester, 1986.
3. Clay C., Medwin H. Acoustic oceanography: principle and applications. – New York: Chichester, 1977.
4. Hoff L. Acoustic properties of ultrasound contrast agents // Ultrasonics. – 1996. – Vol. 34. – P. 591-593.
5. Phillips D., Chen X., Baqqs R., Rubens D., Vicolante M., Parker K.J. Acoustic backscatter properties of the particle/bubble ultrasoubd contrast agent // Ultrasonics. – 1998. – Vol. 36. – P. 883-892.
6. Черешнева Ю.Н, Митьков В.В. Контрастные вещества в ультразвуковой диагностике (обзор литературы) // Ультразвуковая диагностика. – 1999. – № 2. – С. 6-13.
7. Островский Л.А., Гурбатов С.Н., Диденкулов И.Н. Нелинейная акустика в Нижнем Новгороде // Акустический журнал. – 2005. – Т. 51, № 2. – С. 150-166.
8. Диденкулов И.Н., Кустов Л.М., Мартьянов А.И., Прончатов-Рубцов Н.В. Акустическая диагностика пузырьковых объектов в жидкости // Акустический журнал. – 2011. – Т. 57, № 2. – С. 251-257.
9. Тихонов В.А., Диденкулов И.Н., Прончатов-Рубцов Н.В. Численное моделирование движения газовых пузырьков в проточном резонаторе // Акустический журнал. – 2013. – Т. 59, № 4. – С. 445-451.
10. Гурбатов С.Н., Демин И.Ю., Прончатов-Рубцов Н.В. Численное и физическое моделирование распространения низкочастотных акустических волн в медико-биологических средах // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2009. – № 10 (99). – С. 133-138.
11. Leighton T.G. The Acoustic Bubble. – London: Academic Press, 1994.
12. Chapelon J.Y., Cathignol D., Newhouse V.L., Shankar P.M. A double frequency Doppler technique for bubble size measurement // Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. – 1987. – P. 885-888.
13. Chapelon J.Y., Newhouse V.L., Cathignol D., Shankar P.M. Bubble detection and sizing with a double frequency Doppler system // Ultrasonics. – 1988. – Vol. 26. – P. 148-154.
14. Burns P.N., Powers J.E., Simpson D.H. Harmonic power mode Doppler using microbubble contrast agents: An improved method for small vessel flow imaging // Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. – 1994. – P. 1547-1550.
15. Chang P.H., Shung K.K., Wu S.J., Levene H.B. Second harmonic imaging and harmonic Doppler measurements with Albunex // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control. – 1995. – Vol. 42. – P. 1020-1027.
16. Chang P.H., Shung K.K., Levene H.B. Quantitative measurements of second harmonic Doppler using ultrasound contrast agents // Ultrasound Med. Biol. – 1996. – Vol. 22. – P. 1205-1214.
17. Didenkulov I.N., Yoon S.W., Sutin A.M., Kim E.J. Nonlinear acoustic Doppler effect and its use for bubble flow velocity measurement // J. Acoust. Soc. Am. – 1999. – Vol. 106. – P. 2431-2435.
18. Sutin A.M., Yoon S.W., Kim E.J., Didenkulov I.N. Nonlinear acoustic method for bubble density measurements in water // J. Acoust. Soc. Am. – 1998. – Vol. 103. – P. 2377-2384.

Comments are closed.