Nelineárna počítačová tomografia

Zariadenie OVERON pre nelineárnu počítačovú diagnostiku (NLS) je jedinečné zariadenie, ktoré vám umožňuje sledovať všetky štádiá prechodu od zdravia k ochoreniu zmenou vlnových charakteristík telesných tkanív a dokonca jednotlivých buniek a chromozómov. NLS vám dáva možnosť získať najúplnejšie zdravotné informácie o najčastejších prejavoch chorôb, ktoré nie sú dostupné pre iné vyšetrovacie metódy (ultrazvuk, röntgenové žiarenie, počítačová tomografia, NMR, atď.), Ktoré sú detegované iba procesom, ktorý už bol vytvorený. Vedecké objavy, ktoré tvoria základ tejto metódy, technologicky dopĺňajú starodávnu múdrosť orientálnej medicíny, ktorá je založená na energetických koncepciách akupunktúry.

Zariadenie OBERON, na základe ktorého je implementovaný NLS systém, určitým spôsobom „lokalizuje“ žiarenie v mieste ich vzniku, aby ho potom dešifroval a upevnil na obrazovke počítača, kde je vytvorený. virtuálny model tela v určitých farbách. Porovnaním odtieňov farebnej škály a ich umiestnenia na počítačovom modeli orgánu, ako aj dynamiky ich zmeny v čase, môžeme posudzovať priebeh procesov ničenia biologických štruktúr a dávať predpovede zdravotného stavu tela.

Po prvýkrát bolo možné vytvoriť účinný prístroj schopný automaticky, bez ľudského zásahu, naladiť frekvenciu nervových impulzov tela, nezávisle na sebe nájsť defekty a patológie orgánov a buniek pomocou kombinácie rôznych špecificky modulovaných elektromagnetických oscilácií zaznamenaných na matrici. Zároveň sa spojili rôzne oblasti prírodnej medicíny: homeopatia, čínska akupunktúra; Indická Ayurveda a Chakra teória; teória spinov; Fytoterapia atď. žiarenia študovaného orgánu a odstránenie indikátorov bezkontaktným spôsobom. Každý orgán a každá bunka majú svoje vlastné špecifické oscilácie, ktoré sú pre ne jedinečné, ktoré sú zaznamenané v pamäti počítača a môžu byť zobrazené na obrazovke vo forme špecifického grafu, ktorý odráža podmienky výmeny informácií medzi orgánom (tkanivom) a prostredím. Každý patologický proces má tiež individuálny plán. V pamäti počítača sa zaznamenáva značný počet patologických procesov, pričom sa berie do úvahy stupeň závažnosti, vek, pohlavie a iné variácie. Odstránením frekvenčných charakteristík z orgánu ich môže diagnostický prístroj porovnať s veľkosťou spektrálnej podobnosti s referenčnými procesmi a odhaliť najbližší patologický proces alebo sklon k jeho výskytu.

Veľkou črtou metódy NLS je testovanie produktu. Systém je jedinečne schopný zaznamenávať frekvenčné kmitanie akéhokoľvek liečiva a robiť počítačové porovnávanie spektrálnych charakteristík všetkých liekov dostupných v pamäti počítača (ktoré môžu byť až niekoľko tisíc) s vlastnosťami patologického procesu a tým identifikovať najúčinnejší liek.

Program OVERON predstavil vlnové charakteristiky produktov spoločnosti NSP. Táto voľba nie je náhodná, pretože po dobu 30 rokov došlo k neustálemu zlepšovaniu kvality výrobkov.

Metóda NLS vám umožňuje:

  • získať kvalitatívne posúdenie funkčného stavu organizmu formou fantómovej lokálnej analýzy;
  • monitorovať účinnosť a výsledky implementácie rôznych metód terapeutickej liečby; vyhodnotiť adaptívne schopnosti tela;
  • analyzovať dynamiku zmien vo funkčnom stave tela počas liečby;
  • stanoviť primát zamerania funkčných porúch;
  • posúdiť povahu patológie pomocou expertných systémov.

Prvá fáza: Odstránenie primárnych informácií.
Po počiatočnej expresnej analýze môže prístroj už naznačiť, kde hľadať hlavnú príčinu problému: dáva lekárovi určitý náznak, prognózu možných komplikácií a odporúčaní na liečbu. Prístroj môže tiež určiť prítomnosť červov, vírusov, prvokov (napríklad chlamýdie) v tele. Pre kompetentného špecialistu, tento zoznam je náznak, ktorý pomáha dostať sa k príčinám zdravotných problémov v každom konkrétnom prípade.

Druhá fáza: Analýza získaných informácií s cieľom stanoviť diagnózu.

Základom diagnózy je porovnanie virtuálneho (počítačového) modelu rôznych foriem ochorení prítomných v pamäti prístroja s reálnymi informáciami od každého jednotlivého pacienta. OBERON umožňuje určiť počiatočné štádiá vývoja patologických procesov, keď ochorenie práve začína a jeho klinické prejavy stále chýbajú. Na obrázku je znázornený farebnými značkami, farby, ktoré charakterizujú závažnosť procesu a zodpovedajú určitému stavu bioenergie buniek. OBERON tak určuje nielen stav orgánu ako celku, ale aj jeho jednotlivé časti.

To vám umožní priradiť program rehabilitácie, ktorý zabráni ďalšiemu rozvoju ochorenia a jeho prechodu do klinického štádia. Preto sa uskutočňuje prevencia a prevencia vývoja ochorenia.

Tretia etapa: Individuálny výber liekov.
Táto fáza zahŕňa individuálny výber rôznych liekov pomocou virtuálneho testovania. Prístroj zároveň simuluje individuálnu odozvu na rôzne produkty. Vaše telo môže byť veľmi kontroverzné a zle vnímať akékoľvek vonkajšie zásahy: to, čo vyhovuje jednému orgánu, bude úplne odmietnuté iným. Lekár má do značnej miery drotár, než môžete nájsť správne lieky. V tejto fáze môžete tiež zistiť príčinu alergie, skontrolovať, ako alkohol pôsobí na vás, alebo určiť, ktoré postupy fyzioterapie sú uvedené. Podľa princípov orientálnej medicíny, s ktorou bola vytvorená metóda počítačovej analýzy, je váš imunitný systém schopný vyrovnať sa s mnohými poruchami a poruchami sám - stačí jej pomôcť. Niekedy telo postráda jedinú látku alebo vitamín, ktorý on sám náplasť diery v imunite a prekonať chorobu. Nezáleží na tom, ako je to banálne, ale hlavnou príčinou zdravotných problémov je podvýživa a zneužívanie antibiotík. Preto pred pokračovaním v liečbe základného ochorenia je potrebné určiť stav metabolizmu (predovšetkým jeho schopnosť absorbovať živiny z potravy), ako efektívne účinkuje jedno alebo iné telo.

Počítačová diagnostika tela na prístroji OBERON je z hľadiska jednoduchosti vyšetrenia bezkonkurenčná:

  • To vám umožní získať komplexné informácie o zdraví, ekvivalentné vyšetrenie niekoľkých špecialít lekárov a niekoľko desiatok testov.
  • To vám umožní identifikovať choroby, ktoré sú v predklinickom štádiu.
  • To vám umožní vybrať si individuálny program pre liečbu a prevenciu chorôb.
  • Nevyžaduje špeciálny výcvik od osoby a je úplne bezpečný.
  • Podmienky prieskumu sú pohodlné pre ľudí všetkých vekových kategórií.
  • Diagnóza a výber liekov trvá najviac 1 - 1,5 hodiny.
Po počítačovej analýze získate výtlačky s „problémovými“ orgánmi vášho tela, opis diagnóz, ako aj odporúčania lekára na liečbu a plánovaný priebeh liečby.

Niekedy, aby sa vyriešili všetky problémy, je potrebné podstúpiť 2-3 vyšetrenia na zariadení OVERON s následnou úpravou. Napríklad mnohí muži a ženy, ktorí dlhodobo trpia zápalovými ochoreniami urogenitálnej oblasti, ani netušia, že príčinou ich problémov je intoxikácia tela chronickou infekciou. Špecialista počítačovej diagnostiky tvrdí, že vo svojej praxi bolo mnoho prípadov rodinnej infekcie. Napríklad matky, dcéry a babičky majú chlamýdie - faktom je, že táto infekcia sa môže popri sexuálnej ceste prenášať cez placentu a dokonca aj cez domácnosti. Mimochodom, najjednoduchšie mikroorganizmy, ako je chlamýdia, nie sú vždy určené v laboratóriu, navyše sú schopné mutovať.

A po absolvovaní odporúčaného kurzu užívania liekov môžete výsledok porovnať s pôvodným výsledkom. Takže markery na obrázku vľavo ukazujú, že všetky patologické procesy boli úspešne eliminované.

Vďaka tejto metóde môžete vždy pokojne povedať: „Samozrejme, že som ešte nevyriešil nejaké zdravotné problémy.

Lineárna (konvenčná) tomografia, princíp metódy, indikácie a aplikácie.

Lineárna tomografia (z gréčtiny. Tomos - vrstva) je metóda vrstveného röntgenového žiarenia

výskum bez použitia počítača. Tento typ výskumu je založený na pohybe dvoch z troch zložiek (röntgenová trubica, röntgenový film, predmet štúdia).

Tomografia sa používa na získanie izolovaného obrazu umiestnených štruktúr

v tej istej rovine, t.j. ako by sa rozdelenie súhrnu

na jeho jednotlivé obrazy jednotlivých vrstiev objektu.

V závislosti od polohy tela pacienta počas vyšetrenia môžu byť tomografy horizontálne, vertikálne, šikmé a podľa povahy pohybu pohyblivého systému môže byť žiarič - röntgenová kazeta lineárna, nelineárna, kruhová a kombinovaná. Tomografy poskytujú röntgenový obraz len potrebnej vrstvy.

Účinok tomografie sa dosahuje kontinuálnym pohybom

počas natáčania dvoch z troch zložiek röntgenového systému

tel - pacient - film. Najčastejšie sa vysielač a film presúvajú,

Pacient zostáva nehybný. V tomto prípade vysielač a zachytávanie

ako sa pohybujete pozdĺž oblúka, priamky alebo zložitejšej cesty, ale

nevyhnutne v opačných smeroch. S týmto

posunutie obrazu väčšiny detailov na röntgenovom snímke

nezreteľné, rozmazané a ostré odtiene obrazu

tie útvary, ktoré sú v strede rotácie systému

Indikácie pre T. sú určené rádiológom, spravidla po vykonaní prieskumu röntgenových snímok, na základe ktorých určujú hĺbku vylučovanej vrstvy (je to nevyhnutne vyznačené na tomogram), jej hrúbke a optimálnej projekcii prieskumu.

Indikácie pre tomografiu sú dostatočne široké, najmä v inštitúciách

v ktorom nie je počítačový tomograf. Najrozšírenejšie

Tomografia bola prijatá v pľúcnej metóde. Na tomogramy dostanú

obraz priedušnice a veľkých priedušiek, bez toho, aby sa uchýlili k ich umelým

kontrastné. Tomografia pľúc je veľmi cenná pre identifikáciu pásov.

dezintegrácia v oblastiach infiltrácie alebo v nádoroch, ako aj na detekciu intrathorakálnej lymfatickej hyperplázie. ona

tiež poskytuje možnosť študovať štruktúru dutín, hrtana, t

získať obraz jednotlivých častí takéhoto komplexného objektu, ako

Dátum pridania: 2014-12-15; videnia: 164 | Porušenie autorských práv

Odrody CT (počítačová tomografia)

Vznik počítačovej tomografie, ako metódy skenovania ľudského tela, bol možný len vďaka objavu nemeckého fyzika Wilhelma Roentgena, röntgenového žiarenia s jedinečnou schopnosťou preniknúť pevnými predmetmi. Niekedy po tomto objavení sa lúče nazývali röntgenové lúče a vedecký a medicínsky svet našiel nebývalý spôsob, ako preskúmať vnútorný stav ľudského tela bez vykonania otvorených chirurgických zákrokov - röntgenového skenovania. X-ray, ako spôsob snímania častí tela v jednej rovine, bol v skutočnosti prvým krokom smerom k vzniku počítačovej tomografie - na začiatku 20. storočia sa rádiografia začala používať v zdravotníckych zariadeniach. A vďaka úspechom vedeckého a technologického pokroku v 20. storočí, ktorého výsledkom boli prvé počítače (elektronické počítače), bola počítačová tomografia prvýkrát predstavená lekárskej komunite celého sveta v 70. rokoch.

Vývoj počítačovej tomografie: od Pirogova po Cormac

Napriek tomu, že CT je na konci 20. storočia považované za úspech vedy, koncept tomografie, podobne ako metóda odstraňovania informácií o ľudskom tele po vrstve, sa prvýkrát objavil v 19. storočí v dielach chirurga a anatóma Nikolaja Ivanoviča Pirogova. Vyvinul taktiku na štúdium anatomickej štruktúry vnútorných orgánov, ktorú nazýval topografickou anatómiou.

Podstatou navrhovanej metódy nebolo vykonanie pitvy na mŕtvolách podľa štandardnej schémy. Teleso sa muselo najprv podrobiť zmrazeniu, po ktorom bolo možné vytvoriť vrstvové rezanie v rôznych anatomických projekciách. Lekári tak dostali možnosť študovať vnútorné podmienky pacientov po ich smrti. Takýmto spôsobom určite nebolo možné pomôcť zosnulým, ale takto získané informácie boli neoceniteľným pokladom pre vedu, aby vyvinuli diagnostické a liečebné metódy, ktoré by sa mohli úspešne aplikovať na žijúcich pacientov. Popísaná technika sa nazýva anatomická tomografia alebo „anatómia ľadu“ Pirogova.

Začal sa začiatok. V roku 1895 objavil prenikavé röntgenové lúče. Rakúsky matematik I. Radon na začiatku 20. storočia odvodil zákon, ktorý dokazuje schopnosť röntgenového žiarenia absorbovať sa rôznymi spôsobmi médiami s rôznou hustotou. Táto vlastnosť röntgenového žiarenia je základom celej metódy počítačovej tomografie (CT).

Americkí a rakúski fyzici Cormac a Hounsfield, na základe teórie Radona, nezávisle od seba, naďalej pracujú v tomto smere a koncom 60. rokov predstavujú svetu prvé prototypy počítačových tomografov. Už v roku 1972 sa tieto zariadenia začínajú používať na diagnostiku pacientov na celom svete.

Typy počítačových tomografov

Proces vývoja počítačových tomografov má 5 stupňov, v tomto čase bolo vyvinutých 5 typov tomografov.

Prvá generácia tomografov bola navrhnutá podľa vzoru zariadenia Hounsfield. Vedec použil vo svojom prístroji detektor kryštálov s fotonásobičom. V úlohe zdroja žiarenia pôsobila trubica spojená s detektorom. Rúrka striedavo uskutočňovala translačné a rotačné pohyby s nepretržite prenášanými röntgenovými lúčmi. Takéto zariadenia sa používali iba na vyšetrenie mozgu, pretože priemer priesvitnej zóny neprekročil 24-25 centimetrov, navyše skenovanie trvalo dlhý čas a bolo problematické zabezpečiť pacientovi úplnú nehybnosť po celú dobu jeho držania.

Druhá generácia počítačových tomografov sa objavila v roku 1974, kedy sa prvýkrát objavili zariadenia s viacerými detektormi na svete. Rozdiel oproti zariadeniam predchádzajúceho typu spočíval v tom, že pohyby trubice dopredu boli uskutočnené rýchlejšie a po tomto pohybe sa trubica otočila o 3 až 10 stupňov. Vďaka tomu boli výsledné obrazy jasnejšie a radiačné zaťaženie tela sa znížilo. Trvanie tomografie s použitím takéhoto zariadenia však bolo stále dlhé - až 60 minút.

Tretia etapa vývoja tomografického aparátu po prvýkrát vylúčila pohyb trubice dopredu. Priemer študijnej plochy sa zvýšil na 40-50 centimetrov, okrem toho sa použité počítačové vybavenie stalo výrazne silnejším: v ňom sa použili modernejšie primárne matrice.

Štvrtá generácia skenerov sa objavila na križovatke sedemdesiatych a osemdesiatych rokov. Poskytovali prítomnosť 1100-1200 stacionárnych detektorov umiestnených okolo kruhu. Do pohybu sa dostala len röntgenová trubica, vďaka ktorej sa výrazne znížil čas snímania obrazu.

Najmodernejšie zariadenia - počítačové tomografie piatej generácie. Ich základný rozdiel oproti predchádzajúcim zariadeniam spočíva v tom, že v nich je tok elektrónov produkovaný delom s pevným elektrónovým lúčom, ktorý sa nachádza za tomografom. Pri prechode cez vákuum je prúd sústredený a vedený elektromagnetickými cievkami na terč volfrámu pod stolom, kde je umiestnený pacient. Ciele veľkej hmoty sú umiestnené v štyroch radoch a ochladzované nepretržitým prúdením tečúcej vody. Protipožiarne detektory v pevnej fáze sú opačné ciele. Zariadenia tohto typu sa pôvodne používali na skenovanie srdca, pretože umožnili získať obraz bez šumu a artefaktov z pulzácie orgánu a teraz sa používajú všade.

Podstata metódy počítačovej tomografie

Diagnostika pomocou CT je proces získania obrazu tenkej vrstvy spracovaním údajov získaných z röntgenových detektorov skenovaním vrstvy v rôznych projekciách. Počas skenovania sa trubica otáča okolo objektu. Rozdiely v hustote rôznych častí predmetu štúdia, s ktorými sa stretáva žiarenie v jeho dráhe, spôsobujú zmeny v jeho intenzite, ktoré detektor deteguje. Prijatý signál je spracovaný počítačovým programom, ktorý na základe neho vytvára obraz po vrstve.

Moderné zariadenia poskytujú minimálnu hrúbku vrstvy 0,5 milimetra.

Klasifikácia počítačovej tomografie z rôznych dôvodov

Jedným z dôvodov rozdelenia postupu na typy je množstvo obrazu, ktoré umožňuje dostať sa do jednej rotácie trubice:

  • jeden rez CT poskytuje jeden obraz v jednej projekcii pre jednu rotáciu;
  • multislice CT môže skenovať 2 až 640 rezov v jednom trubicovom cykle.

V závislosti od použitia kontrastnej látky v procese existujú:

  • CT bez kontrastu;
  • CT sken s kontrastom, keď sa farbivo intravenózne alebo orálne podáva pacientovi pred zákrokom.

Použitie počítačovej tomografie s kontrastom kvôli potrebe:

  • zvýšiť informovanosť získaných snímok:
  • zlepšiť diferenciáciu orgánov s úzkym odstupom v obraze;
  • Oddelenie patologických a normálnych štruktúr v obrazoch;
  • objasniť charakter zistených patologických zmien.

Podľa počtu detektorov a otáčok trubice za jednotku času sa rozlišujú tieto typy počítačovej tomografie:

  • sériové CT;
  • spirálna tomografia;
  • viacvrstvová multispirálna počítačová tomografia.

Sekvenčná počítačová tomografia

Tento typ CT znamená, že po každom otočení sa röntgenová trubica zastaví, aby sa vrátila do svojej pôvodnej polohy pred začiatkom ďalšieho cyklu. Kým je trubica stacionárna, stôl skenera s pacientom sa pohybuje dopredu o určitú vzdialenosť (takzvaný „krok stola“), aby sa nasnímala snímka ďalšieho rezu. Hrúbka rezu, a teda rozstup, sa vyberá v závislosti od účelu prieskumu. Pri skúmaní hrudníka a brucha pacient využíva dobu nehybnosti rúry na výdych alebo vdychovanie a zadržanie dychu na ďalší výstrel. Tento proces skenovania je fragmentárny, diskrétny. Je rozdelený na cykly, ktoré sa rovnajú jednému otočeniu trubice okolo naskenovaného objektu.

Serial CT, dnes, sa používa pomerne zriedka. Používa sa na vyšetrenie rôznych orgánov a častí tela, ale má množstvo nevýhod (značná dĺžka, strih a nekonzistencia tomografických rezov v dôsledku pohybov pacienta), vďaka čomu sa postupne nahrádza inými typmi počítačovej tomografie - špirály a viacvrstvy.

Ako funguje špirálová tomografia?

Tento typ CT CT bol prvýkrát navrhnutý v lekárskej praxi v roku 1988. Jeho podstata spočíva v kontinuite dvoch činností: rotácia röntgenovej trubice okolo objektu štúdie a kontinuálny translačný pohyb tabuľky s pacientom pozdĺž pozdĺžnej osi snímania cez otvor portálového portálu. Gentry obsahuje zdroj žiarenia, detektory signálu, ako aj systém, ktorý zabezpečuje ich nepretržitý pohyb. Priemer otvoru portálu je hĺbka oblasti objektu, na ktorú sa vzťahujú možnosti skenovania.

V priebehu tohto typu tomografie má pohyb röntgenovej trubice špirálovú trajektóriu. V tomto prípade rýchlosť pohybu stola s pacientom môže mať ľubovoľné hodnoty potrebné na dosiahnutie cieľov štúdie. Táto technológia umožnila skrátiť trvanie procedúry, teda radiačné zaťaženie subjektu.

Multispirálna viacvrstvová počítačová tomografia

Základným rozdielom tohto typu počítačovej tomografie je počet detektorov - po obvode portálového žeriavu možno umiestniť minimálne 2 riadky s celkovým počtom až 1100-1200 kusov.

Po prvýkrát bola v roku 1992 navrhnutá technológia multislice alebo multislice. Spočiatku to znamenalo produkciu dvoch rezov počas jedného cyklu rotácie rôntgenovej trubice, čo významne zvýšilo výkon tomografu. V súčasnosti zariadenia umožňujú získať až 640 rezov objektu v jednej rotácii, v dôsledku čoho sa na obrázkoch objaví nielen vysoko presný a vysoko kvalitný obraz, ale aj schopnosť monitorovať stav orgánov v reálnom čase. Čas zákroku tiež významne znížil - multispirálna počítačová tomografia, alebo MSCT, trvá len 5-7 minút. Tento typ tomografie je výhodný na vyšetrenie kostného tkaniva.

Iné typy počítačovej tomografie

Ďalším faktorom určujúcim diferenciáciu typov QD je počet zdrojov emitujúcich žiarenie. Od roku 2005 sa na trhu tomografov objavili prvé zariadenia s dvoma röntgenovými trubicami. Ich vývoj bol logickou nutnosťou pre odvodenie počítačovej tomografie objektov, ktoré sú vo veľmi rýchlom, nepretržitom pohybe, napríklad srdca. Aby sa dosiahla čo najväčšia účinnosť a objektívnosť výsledkov vyšetrovania tohto orgánu, lehota na ukončenie kontroly by mala byť čo najkratšia. Zlepšenie existujúcich tomografov pomocou jedinej röntgenovej trubice sa zastavilo na skutočnosti, že sa dosiahla technická hranica rýchlosti otáčania. Použitie dvoch zdrojov žiarenia umiestnených pod uhlom 90 stupňov umožňuje získať obraz srdca bez ohľadu na frekvenciu jeho kontrakcií.

Dôležitou výhodou zariadení s dvoma žiarivkami je ich úplná „autonómia“, teda schopnosť každého z nich pracovať v nezávislom režime s rozdielnymi hodnotami napätia a prúdu. V dôsledku toho môžu byť v obraze lepšie rozlíšené objekty s rôznou hustotou.

Počítačová tomografia sa rozlišuje skenovaním oblastí:

  • vnútorné orgány;
  • kosti a kĺby;
  • cievny systém;
  • mozgu a miechy.

Každý typ tomografie sa líši medzi požiadavkami na prípravu, potrebou alebo neprítomnosťou potreby zavádzania kontrastu, ako aj spôsobom prevádzky zariadenia.

Počítačová tomografia vnútorných orgánov

CT vnútorných orgánov umožňuje získať jasný obraz a trojrozmerný obraz orgánov hrudníka, brušnej dutiny, mediastína, krku, retroperitoneálneho priestoru, malej panvy, priedušiek, mäkkých tkanív.

CT pohybového aparátu

Počítačová tomografia kostí a kĺbov skenuje stav a funkčné poruchy v hustých kostných formáciách, svaloch, kĺbových štruktúrach, ako aj v podkožnom tukovom tkanive. Ak sa napríklad rádiografia úspešne používa na štúdium stavu kostí, vyšetrenie kĺbov je proces, ktorý vyžaduje sofistikovanejšie riešenia, pretože kĺb je komplexný systém vzájomne prepojených prvkov. Samozrejme, existujú aj iné metódy na skúmanie týchto častí tela, napríklad artroskopia a artrografia, ale vyžadujú chirurgický zákrok, niekedy bezvýznamný, ale po zákroku môže spôsobiť rôzne komplikácie.

Tomografické vyšetrenie krvných ciev

Skenovanie cievneho systému osoby pomocou počítačového tomografu sa najčastejšie vyskytuje s kontrastom. Takéto vyšetrenie poskytuje možnosť vidieť a analyzovať štrukturálne vlastnosti ciev, prítomnosť zúžení alebo expanzií, krvných zrazenín, disekciu, aneuryzmu, stenózu, arterio-venóznu malformáciu.

Skenovanie mozgu a miechy pomocou technológie CT

Počítačová tomografia je dnes jedným z hlavných spôsobov vizualizácie miechy a mozgu pre ich štúdium. Procedúra poskytuje dobrú viditeľnosť všetkých mozgových štruktúr: corpus callosum, mozgové hemisféry, cerebellum, pons, hypofýzu, medulla oblongata, oblasti vodivosti likérov, trhliny hemisfér a mozoček, ako aj výstupné body najväčších nervov mozgu.

Pokiaľ ide o miechu, dlhodobo bol jediným spôsobom, ako tento orgán skúmať, röntgenová myelografia, vykonaná s kontrastom. Vo svojom jadre to bol proces získania röntgenového žiarenia s predchádzajúcim zavedením farbiva pacientovi.

Podľa výsledkov modernej počítačovej tomografie je možné určiť tvar, obrys, štruktúru miechy, pričom sa dobre odlišuje od okolitého CSF. Obrázky sú určené korene a miechové nervy, ako aj cievny systém miechy.

Perfúzna počítačová tomografia

CT perfúzia je technika počítačovej tomografie, ktorá sa používa na stanovenie úrovne prietoku krvi vo vnútorných orgánoch, najmä v mozgu alebo pečeni. Perfúzia je definovaná ako pomer objemu krvi k objemu tkaniva konkrétneho orgánu. Tento typ tomografie umožňuje vyhodnotiť charakteristiky prítoku, priepustnosti a odtoku krvi.

Hlavné výhody a nevýhody metódy

Lekári na celom svete oceňujú technológiu skúmania vnútorných orgánov a systémov ľudského tela pomocou špeciálneho počítačového vybavenia a vlastností röntgenového žiarenia z niekoľkých dôvodov. Výsledky CT vyšetrenia sú snímky kostí, orgánov, ciev a mäkkých tkanív s vysokou kvalitou obrazu. Najnovšie generačné tomografy poskytujú príležitosť nielen vybudovať trojrozmerný model väčšiny vnútorných štruktúr ľudského tela, ale v praxi ich aj pozorovať. Získané informácie sa ľahko spracovávajú a vyznačujú sa jednoduchosťou štúdie pre rádiológa. Pohodlie je možnosť uložiť obrázok v digitálnej forme na špeciálne pamäťové zariadenie a podľa potreby ho vytlačiť toľkokrát, koľko je potrebné.

Na rozdiel od magnetickej rezonancie sa počíta s počítačovou tomografiou pacientom s kovovými implantátmi, fixnými protézami, ihlami vloženými do tela a kardiostimulátormi.

Pacienti, ktorí podstúpili zákrok, si všimnú jeho bezbolestnosť a rýchlosť. V zriedkavých prípadoch môže byť nevyhnutné, aby pacient zostal v dutine tomografu viac ako 15 - 20 minút.

V porovnaní s konvenčnou rádiografiou CT vystavuje pacienta oveľa nižšej expozícii.

Okrem nesporných výhod má však spôsob vyšetrenia pomocou počítačového tomografu určité nevýhody, pričom hlavnou z nich je skutočnosť, že ide o použitie röntgenového žiarenia, najmä vzhľadom na to, že ľudské telo môže byť vyšetrené bez použitia napríklad pomocou MRI. Vzhľadom na to, že postup vystavuje pacienta radiačnému žiareniu, neodporúča sa predpisovať ho deťom a tehotným ženám. Je tiež nežiaduce používať metódu CT častejšie ako 2-3 krát ročne.

Skenovanie stavu vnútorných orgánov, kostí, cievneho systému, tkanív je objektívna potreba medicíny. Všetky lekárske činnosti bez dôkladného a informatívneho vyšetrenia v skutočnosti nedávajú zmysel, pretože je veľmi ťažké stanoviť diagnózu, určiť taktiku liečby alebo otestovať účinnosť už uskutočnenej liečby bez diagnózy. Vďaka kolektívnej práci vedcov - fyzikov, matematikov, lekárov - počítačová tomografia sa objavila vo svetovej lekárskej praxi. V priebehu rokov svojej existencie a vývoja prešla niekoľkými etapami, počas ktorých sa stroje zmenili a vylepšili, zariadenie bolo modernizované, objavili sa nové metódy a metódy vyšetrovania: CT s kontrastom, sekvenčná, špirálová, viacvrstvová CT a počítačová tomografia s dvoma zdrojmi. radiácie. Každý z týchto typov počítačovej tomografie má svoje vlastné charakteristiky a môže byť použitý na rôzne účely - od skenovania mozgu po vyšetrenie stavu kĺbov.

Základné princípy počítačovej tomografie

Zavedenie röntgenovej metódy výskumu do lekárskej praxe prinieslo revolúciu, ktorá vyriešila niekoľko zdanlivo neriešiteľných problémov. Túžby lekárov sa však prirodzene rozšírili a chceli vidieť, čo sa skrýva za obrazmi mnohých orgánov umiestnených na sebe a umiestnených pozdĺž cesty röntgenového lúča. Až do 4. októbra 1971, keď bol prvý pacient vyšetrený na Atkinson Morley pomocou EMI-skenera, tento cieľ zostal prakticky nedosiahnuteľný, aj keď Radon ešte dostal matematické odôvodnenie na riešenie tohto problému už v roku 1917. že iba moderná počítačová technológia, najmä ultrarýchle mikroelektronické zariadenia, umožňuje vytvárať komplexné a rozsiahle matematické výpočty, ktoré sú potrebné pre rekonštrukciu obrazu interných konštrukcia vrstiev predmetov podľa ich projekcií. Zároveň „hra by mala stáť za sviečku“, to znamená, že diagnostický efekt by mal ponoriť technické náklady. Čo sa týka štúdií mozgových ochorení, diagnostický účinok je tu obrovský, pretože pred príchodom CT skenerov nebolo možné identifikovať niektoré z najdôležitejších detailov pomocou konvenčných rádiografických metód.

Každý skener CT obsahuje: skerstostoyashchy zdroja röntgenového žiarenia, detektory a systémy, ktoré im poskytujú potrebný pohyb;

systém na konverziu informácií zaznamenaných detektormi podľa ich pohybu;

unitalizovaný počítač, vykonávajúci výpočty potrebné na rekonštrukciu obrazu podľa daného algoritmu;

1 Skenovanie (anglicky) - prehľad, skenovanie - termín požičaný z radaru.

systém na nahrávanie, zobrazovanie a reprodukciu rekonštruovaných obrazov.

Podstatou metódy počítačovej tomografie je získať obraz vrstvy s malou hrúbkou (ktorá je určená šírkou röntgenového lúča) špeciálnym spracovaním údajov získaných z röntgenových detektorov, keď je táto vrstva osvetlená z rôznych uhlov.

Akceptované znázornené na obr. 1 model, v ktorom je zobrazovaná vrstva skúmaného objektu rozdelená na kocky pravouhlými mriežkovými - objemovými prvkami, skrátene ELOB (termíny VOXEL - objemový prvok, PIXEL - obrazový prvok sú použité v zahraničnej literatúre). Veľkosti ELOBOV závisia od technických vlastností skenerov. Každý ELOB zodpovedá prvku obrazu, skrátene ELIZ, ktorého jas je určený priemerným koeficientom útlmu emisií röntgenového žiarenia ELOB. Dvojrozmerné pole prierezu objektu ELIES sa nazýva obrazová matica.

Hodnota zoslabenia meraná v danej polohe röntgenového lúča sa nazýva radiálny súčet a je súčtom hodnôt útlmu všetkých ELOB ležiacich v dráhe rôntgenového lúča. S paralelným pohybom (prekladom) lúča v študovanej vrstve určuje súčet súčtov lúčov projekciu objektu pre daný uhol P (0, t) lúča. Keď sa uhlová poloha lúča v skúmanej vrstve mení od 0 ° do 360 ° rotácie, výsledný súbor objektových projekcií plne určuje funkčný vzťah medzi hodnotami koeficientov zoslabenia Elob - p, (x, y) a množinou súčtov lúčov - P (0, t), kde O ° ^ 0

Dimenzia obrazovej matice

Konvolúcia, numerické filtrovanie,

Počet meraní na rez

253 052 p 507 U04

Rozlíšenie hustoty. %

Priestorové rozlíšenie, pár riadkov na 1 cm

kat deformácie obrazu, napríklad na hraniciach ostrého prechodu z jednej hustoty na druhú (vo forme duplicitných tieňov, halo, atď.). K skresleniu dochádza aj vtedy, keď sa objekt počas skenovania pohybuje (rozmazaný obraz).

Špecifické inštalácie môžu mať určité technické zariadenia, ktoré umožňujú v rámci určitých limitov upraviť kvalitu obrazu pre presnejšiu diagnostiku.

Vylepšite kontrast. Aby sa získal jasnejší obraz o natologicky zmenených oblastiach v mozgu, použije sa účinok zvýšenia kontrastu, ktorý sa dosiahne intravenóznym podaním rádioaktívnej látky (Obr. 7).

Zvýšenie hustoty obrazu na počítačovom tomograme po intravenóznom podaní kontrastnej látky sa vysvetľuje intra- a extravaskulárnymi zložkami. Intravaskulárne zlepšenie je priamo závislé od obsahu jódu v cirkulujúcej krvi. Súčasne zvýšenie koncentrácie jódu na 100 mg jódu na 100 ml spôsobuje zvýšenie absorpcie o 26 jednotiek. N. [Gado M. a kol., 1975]. Pri CT meraniach žilových vzoriek po podaní 60% kontrastnej látky v dávke 1 ml na kg telesnej hmotnosti sa priemerná hustota prietoku zvyšuje v priemere do 10 minút po injekcii, v priemere 39,2 ± 9,8 jednotiek. N. [Steinhoff N., Lange S., 1976]. Stredné výkyvy

Obr. 10. Protokol vyšetrenia pacientov na počítačovom tomografe na Neurochirurgickom ústave. Acad. N. N. Burdenko.

Hodnoty zvýšenia kontrastu sú vysvetlené skutočnosťou, že množstvo vstrekovaného kontrastného materiálu nesúvisí s celkovým objemom krvi v tele. V tomto ohľade sa obsah kontrastnej látky v tečúcej krvi mení v dôsledku skutočnosti, že vylučovanie obličiek začína relatívne rýchlo, čo je normálne celkom variabilné. Už počas prvých 5 minút po bolusovej injekcii sa koncentrácia kontrastnej látky v krvi znižuje v priemere o 20%, v nasledujúcich 5 minútach o 13% a po ďalších 5 minútach o 5% [Cattell W., 1970].

Normálne zvýšenie hustoty mozgu na vypočítanom tomograme po podaní kontrastnej látky je spojené s intravaskulárnou koncentráciou jódu. Po bolusovej injekcii 100 ml 60% metylglukamín-iotalamátov s použitím CT podmienok približne 120 a 18 mA v oblasti bielej hmoty mozgu sa absorpcia zvyšuje v priemere o 1,2 jednotiek. N. [Gado M. a kol., 1975]. Dokonca aj so zavedením veľkého množstva kontrastného materiálu, napríklad 300 ml 25% diatriazoátu sodného, ​​nie je zvýšenie kontrastu v oblasti normálneho mozgového tkaniva viac ako 2 jednotky. N. [Huckman M., 1975].

M. Phelps a D. KiY (1976) sa domnievajú, že CT nemôže byť spoľahlivou metódou na stanovenie objemu mozgovej krvi. Ani pri zavedení veľkého množstva jódu nie je odhad objemu krvi v mozgu pomocou CT celkom spoľahlivý, pretože vysoké koncentrácie jódu v cirkulujúcej krvi spôsobujú zmeny.

autoregulácie, krvného tlaku, objemu krvi v mozgu a regionálneho prietoku mozgovej krvi [Grubb R. et al., 1973, 1974].

Zvýšenie absorpcie cirkulujúcej krvi umožňuje vizualizáciu veľkých intrakraniálnych ciev pomocou CT. CT obraz cievneho systému závisí od veľkosti intravaskulárnej koncentrácie jódu. M. Bergstrom a kol. (1976), ktorý vykonal štúdiu na fantóme s použitím matrice s veľkosťou 100X160 a hrúbkou skenovanej vrstvy 8 mm, ukázal, že obraz ciev s priemerom do 1,5 mm možno získať, ak je hladina jódu v krvi približne 4 mg / ml a ak sa zistí že nádoba je umiestnená kolmo na rovinu rezu. Tieto výsledky však v praxi nie je možné preniesť na pacienta, pretože v tomto prípade navyše ovplyvňuje rad faktorov vrátane nehomogenity mozgového tkaniva a blízkosti ciev v blízkosti kostí lebky.

M. Weinstein a kol. (1977), M. Hayman a kol. (1979) poukázali na možnosť zväčšenia obrazu detských mozgových ciev pri CT pomocou rýchlej injekcie až 80 Gy jódu a použitím rezov do hrúbky 8 mm. Vzniká však otázka praktickej dostupnosti a uskutočniteľnosti zavedenia takýchto vysokých dávok jódu.

Už v roku 1973 J. Ambrose zistil, že kontrastné činidlo, ktoré sa podáva počas karotickej angiografie niektorým pacientom s nádorom mozgu, po 2 hodinách spôsobuje zreteľné zvýšenie hustoty nádorového tkaniva pri CT. Tieto pozorovania viedli J. Ambrose k záveru, že kontrastné činidlo sa nahromadilo v nádore. R. Paxton a J. Ambrose (1974) sa domnievajú, že kontrastná látka prechádza bazálnou membránou nádorových kapilár do svojho lôžka intravazálneho priestoru.

M. Gado a kol. (1975) na základe KT štúdií hustoty nádorového tkaniva v súvislosti s obsahom jódu v žilovej krvi bola stanovená existencia extravaskulárnych zložiek zosilnenia kontrastu. Získaný koeficient v dôsledku rozdielu vo zvýšení kontrastu v nádorovom tkanive a kvantitatívnej hodnoty zvýšenia kontrastu v krvi je ekvivalentný obsahu jódu v nádorovom tkanive v porovnaní s obsahom jódu v zodpovedajúcom objeme cirkulujúcej krvi. Autori zistili veľmi veľký rozsah fluktuácií v koncentrácii kontrastnej látky v nádorovom tkanive vzhľadom na koncentráciu jódu v žilovej krvi v rôznych skupinách neoplaziem. Koeficienty sa menili s glioblastómami od 0,18 do 1,1, s meningiómami od 0,10 do 1,83 as metastázami od 0,2 do 0,43. Rozdiely medzi hodnotami zvýšenia kontrastu CT v porovnaní so štúdiou cerebrálneho prietoku krvi pomocou erytrocytov označených C51 u pacientov s hypofyzárnymi adenómami a glioblastómami potvrdzujú, že extra-nádorové umiestnenie kontrastnej látky výrazne ovplyvňuje zvýšenie kontrastu [Sabo M. e1 a, 1975].

Akustická tomografia nelineárneho parametra

1. Akustický nelineárny parameter

Dlhodobo sa predpokladalo, že počas šírenia akustickej vlny je zmena tlaku a hustoty navzájom lineárna. Po predpovedaní odchýlok od lineárnej závislosti Poissonom v roku 1808 boli nelineárne účinky v kvapalinách dlhodobo považované za extrémne nevýznamné. Až vtedy, keď boli urobené pokusy vytvoriť zdroje silných akustických signálov, bolo jasné, že vzhľadom na nelinearitu zákonov hydrodynamiky a stavu životného prostredia je zásadne dôležité; pre veľké hodnoty akustických tlakov sa odchýlka od lineárnej závislosti stáva taká veľká, že sa dostáva do popredia: dochádza k skresleniu tvaru vlny, rozširuje sa frekvenčné spektrum, nelineárna absorpcia (ktorá je rádovo väčšia ako normálna absorpcia), nelineárna interakcia medzi vlnami (princíp superpozície sa nepozoruje) ) atď. Okrem negatívneho prejavu vo forme skreslenia a absorpcie signálu je možné ako zdroj dodatočných informácií použiť aj nelineárne efekty. Napríklad, ultrazvuková echolokácia, založená na zaznamenávaní signálu na dvojnásobku (relatívne k primárnemu) frekvencii [4], má dvojnásobné rozlíšenie. Pomer signálu k šumu v takýchto systémoch je veľmi vysoký v dôsledku aplikácie kompenzácie primárneho signálu (v dôsledku kvadratickej závislosti nelineárneho odrazu) vyslaním série signálov, ktoré sú v pároch v protifáze voči sebe navzájom. Ďalším príkladom použitia nelineárnych efektov je akustické testovanie v tuhom stave. Informačný obsah tejto metódy je založený na skutočnosti, že rôzne defekty vo forme trhlín, triesok, laminácií vykazujú výrazne odlišné nelineárne vlastnosti, keď sú vystavené kompresii a zriedeniu. Výsledkom je, že elastické vlastnosti nelineárne závisia od veľkosti pôsobiacich síl. To znamená, že keď prechádza týmito poruchami akustická vlna, trpí najsilnejšími nelineárnymi deformáciami. Lokalizácia oblastí so zvýšenými nelineárnymi vlastnosťami umožňuje určiť polohu a prípadne typ poruchy. Štúdia prejavov nelineárneho správania akustických vĺn ukázala, že proces šírenia elastických vĺn je vždy nelineárny a hlavným dôvodom je prostredie, v ktorom sa vlna šíri. Stupeň odchýlky od lineárnej závislosti je zvyčajne charakterizovaný nelineárnym parametrom. S objavením úlohy nelinearity sa tak hodnota akustického nelineárneho parametra stala ďalším parametrom charakterizujúcim elastické vlastnosti látky.

2. Metódy merania nelineárneho parametra

Metódy, ktoré sa v súčasnosti používajú na obnovenie nelineárnych vlastností objektu, možno rozdeliť do dvoch typov meraných parametrov:

1) termodynamická metóda

2) konečná amplitúdová akustická metóda.

Tradičná termodynamická metóda je založená na meraní rýchlosti zvuku c (P, T) ako funkcie hydrostatického tlaku a teploty, ako aj mernej hustoty ρ, tepelnej vodivosti CP (pri konštantnom tlaku) a koeficientu tepelnej rozťažnosti β. v 70-tych rokoch minulého storočia však bola navrhnutá zlepšená termodynamická metóda [14, 15]. Zlepšená metóda priamo meria zmenu rýchlosti zvuku spôsobenú kolísaním tlaku počas adiabatického procesu, ktorý eliminuje numerický výpočet derivátov a poskytuje vyššiu presnosť v porovnaní s tradičnou metódou a metódou konečnej amplitúdy (o 10%, resp. 5%). V praxi sa meranie zmeny rýchlosti uskutočňuje porovnaním fáz prijímaných signálov, preto sa zlepšená termodynamická metóda nazýva aj metóda porovnávania fáz. Metóda porovnávania fáz sa stala najrozšírenejšou v jednej zo schém s použitím nelineárnej interakcie slabej sondy so silným pulzom čerpadla [18]. V dôsledku zmeny akustických vlastností média pôsobením silnej vlny čerpadla dochádza k lokálnej interakcii akustických vĺn, v dôsledku čoho sa mení tvar vlny sondy.

3. Diagnostické využitie nelineárnej hodnoty parametra v medicíne

Napriek tomu, že nelineárne akustické účinky sú známe už nejaký čas (asi 160 rokov), až v roku 1980, vďaka práci [19–20], bola pozornosť venovaná možnosti využitia nelineárneho parametra pre lekársku diagnostiku. Merania vykonávané rôznymi skupinami výskumníkov (napríklad [16] alebo [17]) ukázali, že nelineárny parameter je oveľa citlivejší na zmenu stavu látky, jej štruktúry, ako sú lineárne charakteristiky ako fázová rýchlosť zvuku, hustota, absorpcia. Príkladom výhod použitia nelineárneho parametra na účely lekárskej diagnostiky sú údaje uvedené v [21] pre osem rôznych patológií bravčovej pečene, čo umožňuje priame porovnanie relatívneho rozdielu medzi lineárnymi a nelineárnymi parametrami u pacientov a zdravých tkanív. Relatívna zmena rýchlosti zvuku je 2 ÷ 3,8%, hustota je nižšia ako 1%, zároveň je odchýlka nelineárneho parametra na úrovni 9 ÷ 20%. V nelineárnych parametrických tomografických systémoch je teda účinná zmena hodnoty diagnostikovaného parametra v porovnaní s jeho pozaďovou hodnotou niekoľkonásobne vyššia ako podobný pomer pre tomografické systémy, ktoré poskytujú kvantitatívne rozdelenie lineárnych charakteristík. Okrem toho dosiahnutie percentuálnej presnosti obnovy v takýchto systémoch nie je ľahká úloha. Doslovne v každej práci týkajúcej sa merania nelineárneho akustického parametra [22] je vyvodený záver o veľkom informačnom potenciáli nelineárnej parametrickej tomografie. Ako sa však uvádza v [19], napriek prejavu aktívneho záujmu o túto problematiku (vo forme fondov a laboratórneho výskumu) od rôznych organizácií, metódy merania nelineárneho parametra sú stále ďaleko od toho, aby sa používali realizácia potenciálu nelineárnej tomografie. V prvom rade treba zdôrazniť, že tomografická obnova distribúcie nelineárneho akustického parametra je nezávislou formou inverzných problémov. Je úzko spätá s potrebou súčasne hodnotiť distribúciu lineárnych a nelineárnych environmentálnych parametrov. Dôsledné matematické riešenie tohto problému, analogicky k riešeniam inverzných lineárnych rozptylových problémov Faddeev-Newton-Novikov, pre inverzné problémy nelineárneho rozptylu v súčasnosti neexistuje. Okrem toho, zváženie najjednoduchšieho inverzného problému v prítomnosti len nelineárnych nehomogenít vedie k záveru, že túlavé údaje sú mimoriadne nadbytočné, a teda aj súbor možných „heuristických“ spôsobov, ako to vyriešiť. Uvedený problém je teda veľmi mnohostranný a úroveň jeho chápania je ďaleko od toho, čo je žiaduce. Z praktického hľadiska je preto potrebné hľadať sľubné metódy kvantifikácie obrazu distribúcie lineárnych a nelineárnych environmentálnych parametrov.

4. Schémy tomografického obnovenia distribúcie nelineárneho parametra

Na účely tomografie nelineárneho parametra bolo pôvodne navrhnuté použiť metódu konečnej amplitúdy na meranie nelineárneho parametra v kombinácii s algoritmom konvenčnej počítačovej tomografie [7, 8]. Podstata navrhovanej schémy je pomerne jednoduchá (obr. 1). Predmet štúdia sa nachádza medzi vysielačom a prijímačom. Meranie nelineárneho parametra sa vykonáva v spojení so substitučnou metódou a je založené na registrácii signálu na dvojnásobku frekvencie alebo kombinovaného signálu (pomocou metódy parametrickej antény, ako sa nazývala v [11]), čím sa získa elementárna „projekcia“ objektu, ktorá obsahuje informácie o priemernej hodnote nelineárny parameter pozdĺž lúča šírenia akustických vĺn. Objekt sa naskenuje vytvorením množiny projekcií pozdĺž zvolenej osi (na obrázku 1 je os „skenovanie“). Potom sa celý systém otáča v malom uhle (bodkovaná šípka na obr. 1), aby sa získali projekcie z iného uhla expozície / príjmu. Výsledkom je, že na rekonštrukciu dvojrozmerného rozloženia nelineárneho parametra sa použije celý súbor výstupkov, získaných rovnomerne z rôznych uhlov.

Obr. 1 Schéma počítačovej tomografie, upravená na meranie nelineárneho parametra metódou konečnej amplitúdy.

Napriek zdanlivej jednoduchosti navrhovanej metódy tomografie nelineárneho parametra má jej aplikácia svoje vlastné problémy. Napríklad pri mnohých prácach [8] sa ako radiátor používa zdroj piestu malej veľkosti (menej ako 1 cm) a ako prijímač sa používa menič ihly. V procese šírenia akustickej vlny, ako výsledok lomu, sa lúč môže odchýliť od daného smeru, takže prakticky bodový prijímač bude len čiastočne registrovať prenášanú vlnu, ktorá bude dávať veľké chyby pri odhadovaní priestorového rozloženia nelineárneho parametra. V [9] bolo navrhnutých niekoľko riešení na riešenie tohto problému: bolo navrhnuté vykonať dodatočné skenovanie profilu vysielanej vlny a použiť buď maximálnu hodnotu amplitúdy pozdĺž profilu, alebo súčet amplitúd, alebo súčet štvorcov amplitúd pozdĺž profilu ako nameraných údajov.

Popri metódach opísaných vyššie je tiež bežný ďalší prístup k tomografii nelineárneho parametra, založený na termodynamickej metóde merania [11], s využitím interakcie „slabej“ vlny sondy so silnou vlnou čerpadla. Väčšina prác využíva metódu fázového porovnávania, ktorá je, ako bola, podtriedou termodynamickej metódy. Avšak aj v tomto prípade má organizácia merania niekoľko prístupov. Napríklad v [18] sa meria zmena doby šírenia vysokofrekvenčnej vlny sondy v médiu, ktorá je výsledkom interakcie vlny sondy s čerpaným impulzom, ktorý je generovaný výbušným zdrojom (obr. 2).

Obr. 2 Schéma merania nelineárneho parametra na základe interakcie slabej sondy so silným pulzom čerpadla generovaným výbušným zdrojom.

Ďalším bežným variantom nelineárnej parametrickej tomografickej schémy s použitím metódy fázového porovnávania je spôsob znázornený na obr. 3. Hlavným rozdielom medzi takouto schémou je to, že zaostrené žiariče (testovacie vlny a vlnové čerpadlá) sú orientované koaxiálne, takže trajektória oboch vĺn je približne rovnaká, v dôsledku čoho nehomogénnosť priestorového rozloženia rýchlosti zvuku prakticky neovplyvní odhad nelineárneho parametra.

Obr. 3. Schéma merania nelineárneho parametra na základe interakcie slabej sondy so silnou vlnou čerpadla

Podobné číslo 3, môže meracia schéma okrem zaostrených polí [8] použiť rovinné vlny. Pri realizácii sa môže použiť aj opačné smerové šírenie sondy a vln čerpadla. Takáto interakcia môže byť iba v médiu, ktoré nie je v nelineárnom parametri rovnomerné, a vzor interakcie vĺn v tejto schéme môže byť opísaný v jazyku priestorových spektier. Väčšina doterajších tomografických schém je teda založená na aproximácii lúčov. V meraniach sa používa lineárna závislosť rastu amplitúdy druhého harmonického alebo kombinovaného frekvenčného signálu na hodnote nelineárneho parametra a prejdenej vzdialenosti alebo interakcia vo vlne vysokofrekvenčnej sondy s výkonným pulzom čerpadla. A aj keď je technická realizácia takýchto tomografických systémov relatívne jednoduchá, majú také výrazné nevýhody, ako je relatívne nízke priestorové rozlíšenie (0,3 - 1 cm) a dlhý čas zberu údajov. V súvislosti s vyššie uvedeným je stále dôležitá úloha nájsť nové metódy pre tomografiu nelineárneho parametra.

Všeobecne platí, že úloha tomografia nie je obmedzená len na metódy lúčov. Napríklad pri rekonštrukcii distribúcie lineárnych parametrov, spolu s metódami lúčov, sa používa aj prísnejší vlnový prístup [29]. Medzné rozlíšenie vo vlnovom lineárnom tomografickom systéme dosahuje zlomky vlnovej dĺžky a minimálny čas merania je kratší ako sekunda. Na druhej strane sa takéto systémy vyznačujú vysokou komplexnosťou technickej implementácie (veľký počet prijímačov, zosilňovačov, zariadení na spracovanie) a spôsobov spracovania získaných informácií. Vzhľadom na podstatnú komplikáciu problému teda experimentátori zrejme nebrali do úvahy vlnový prístup k problému tomografie nelineárneho parametra a cestu implementácie špecifického nástroja.

Tomografia nelineárneho parametra v prípade rovinných monochromatických vĺn môže byť viacnásobná. To značne komplikuje tomografickú schému a predlžuje proces čítania informácií. Na skrátenie času merania je možné použiť rôzne kombinácie smerov monochromatického primárneho žiarenia a smery na prijímanie vln kombinačných frekvencií, ktoré však výrazne nezjednodušujú prijímaciu časť a zostávajú pomerne ťažkopádne a zložité. Použitie veľkého počtu uhlov však poskytuje vysoko informatívne zaznamenané údaje, dokonca aj nadbytočné.

5. Aplikácia bispektrálnej analýzy na štúdium lineárnych a nelineárnych charakteristík mäkkých biologických tkanív.

Je známe, že šírenie intenzívnych akustických náhodných vĺn v nelineárnom médiu skresľuje ich štatistické charakteristiky, ako je rozdelenie pravdepodobnosti poľa, vyššie momentálne a kumulačné funkcie, energetické spektrum a spektrá vyšších rádov (bispectra). Treba poznamenať, že na opis procesov nelineárneho prenosu energie vo frekvenčnom pásme je informatívnou charakteristikou vlny jej spektrum [26]. Spracovanie akustických signálov pomocou bispektrálnej analýzy však umožňuje dozvedieť sa viac o vlastnostiach signálu než o použití tradičnej spektrálnej analýzy. Zvážte použitie bispektrálnej analýzy na štúdium lineárnych a nelineárnych charakteristík mäkkých biologických tkanív s cieľom ich ďalšieho využitia v úlohách lekárskej diagnostiky [22-25]. Mäkké biologické tkanivá sú médiom s pomerne komplexnou vnútornou štruktúrou, preto keď sa vlna šíri v takomto médiu, šum bude prítomný spolu s bežnými zložkami v spektre študovaného signálu, čo sťažuje vykonávanie účinnej diagnostiky vlastností takýchto médií [27]. Významnú úlohu zohráva aj skreslenie akustickej vlny v dôsledku prejavu nelineárnych vlastností média. Predná vlna je vylepšená, čo vedie k objaveniu sa nových komponentov v spektre sledovaného signálu a vytváraniu nových harmonických. Rýchlosť šírenia šmykových (priečnych) vĺn v biologických tkanivách je o niekoľko rádov nižšia ako rýchlosť pozdĺžnych vĺn, čo umožňuje ich použitie na diagnostiku lineárnych a nelineárnych charakteristík bioakustických médií a na identifikáciu vzťahu týchto charakteristík k zloženiu molekulových buniek a štruktúrnym a funkčným charakteristikám mäkkých biologických tkanív. Napríklad v počiatočnom štádiu ochorenia je dôležité zistiť slabé zmeny v biotissues. Na tieto účely sa bežne používajú zariadenia využívajúce ultrazvukovú diagnostiku, ktoré nie sú vždy účinné, keď oblasť poškodenia tkaniva má fuzzy hranice. V týchto prípadoch je opodstatnený iný prístup, ktorý umožňuje použitie nízkofrekvenčných akustických vĺn na diagnostiku biologických tkanív [22,29]. Očakáva sa, že vysoká citlivosť tejto metódy určí nelineárne charakteristiky biologických tkanív, ktoré sú spojené s skreslením vlny čela sondy nízkofrekvenčného signálu a objavujú sa zmeny v amplitúde a fáze základnej harmonickej vlny. Variácie týchto parametrov v prípade patológie a zmeny v štruktúre bioakustického prostredia môžu byť o niekoľko rádov väčšie ako zmeny v lineárnych akustických parametroch (elasticita, viskozita, rýchlosť šírenia akustických vĺn), na meranie a vizualizáciu, na ktorých sú založené tradičné lineárne metódy biomedicínskej diagnostiky.

6. Odkazy

Publikácia O Liečbu Kŕčových Žíl

Aké produkty riedia krv a posilňujú steny krvných ciev, ktoré ich potrebujú

Autor článku: Victoria Stoyanova, lekár 2. kategórie, vedúci laboratória v diagnostickom a liečebnom centre (2015–2016).Z tohto článku sa naučíte: aké produkty riedia krv a posilňujú steny ciev.

Leukocyty 2 8 v krvi

Zvýšte hladinu leukocytov v krvi Po mnoho rokov neúspešne zápasí s hypertenziou? Vedúci ústavu: „Budete prekvapení, aké ľahké je liečiť hypertenziu tým, že ju užívate každý deň.Biele krvinky sú biele krvinky, ktoré vykonávajú ochrannú funkciu v ľudskom tele.