WO2008115089A1 - Diagnosis method using ultrasonic, acoustic and electromagnetic waves - Google Patents

Diagnosis method using ultrasonic, acoustic and electromagnetic waves Download PDF

Info

Publication number
WO2008115089A1
WO2008115089A1 PCT/RU2007/000131 RU2007000131W WO2008115089A1 WO 2008115089 A1 WO2008115089 A1 WO 2008115089A1 RU 2007000131 W RU2007000131 W RU 2007000131W WO 2008115089 A1 WO2008115089 A1 WO 2008115089A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
waves
longitudinal
transverse
organ
ultrasonic
Prior art date
Application number
PCT/RU2007/000131
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Mikhail Vladimirovich Kutushov
Original Assignee
Germanov, Evgeny Pavlovich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Germanov, Evgeny Pavlovich filed Critical Germanov, Evgeny Pavlovich
Priority to PCT/RU2007/000131 priority Critical patent/WO2008115089A1/en
Publication of WO2008115089A1 publication Critical patent/WO2008115089A1/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 

Definitions

  • the invention relates to medicine and for conducting ultrasonic and other wave diagnostics.
  • ultrasound ultrasound
  • KT computed tomography
  • NMR nuclear magnetic resonance imaging
  • puncture biopsy radioisotope studies
  • radiography radiography
  • the sensor transmits short packets or pulses of sound vibrations into the patient's body and registers the reflected signals.
  • the received information is processed and displayed on the monitor screen in the form of pixels or dots of varying degrees of brightness.
  • control signals are generated programmatically, which, through the interface unit, enter the echo signal processing unit, which generates pulses exciting an ultrasonic probe that emits pulses to the patient’s organs.
  • Ultrasonic signals reflected from the structures under study are received by an ultrasonic probe and fed to the echo signal processing unit.
  • amplification, detection and digitalization of the incoming echo signals, which are transmitted to the interface unit is carried out.
  • Information about the amplitudes of the echo signals is entered into the computing device.
  • the computing device performs software averaging of the amplitudes of the received signals by the number of sensing, and also forms an image on the display screen, carries out the output to the printing device and stores the image data of the echo signals in the storage device.
  • the device is controlled, the patient data and examination conditions are entered by the operator. Before shooting, the patient is placed on the couch, if necessary, in the latch. Corresponding areas of the patient’s body covered with gel, the surface of the scanning device is covered with gel so that it is in close contact with the patient. At the first stage of the examination, using the scanning unit, the coordinates of the patient's organ under investigation are determined.
  • messages are displayed on the display in dialog mode, for example, "Determining the coordinates of the left ear canal", "Determining the coordinates of the crown”, “Determining the coordinates of the bridge of the nose.”
  • the operator doctor must bring the probe into the appropriate area and press the pedal. This operation is necessary to bind the coordinates to a real object.
  • the scan plane and layer thickness are selected.
  • the current scan position is marked on the organ image with a dot. Any selectable scan angle is also marked on the image. Points marking the position of the scan remain on the image for the duration of this examination and provide information to the doctor about the areas of the patient’s organ.
  • the screen displays current graphical information about the revealed structures of the organ.
  • the program provides a complete record in the memory of the scanning process.
  • the doctor-operator installs an ultrasound probe, mounted in the holder of the positioning unit, on the patient in the selected scan plane.
  • the signal from the angular displacement sensors is fed to reversible counters, and from them to the random access memory that is included in a single-chip computer.
  • a program for processing incoming signals is recorded in the read-only memory. With a computer, the signal is transmitted to the transceiver, converting the signal for connection to a computing device.
  • the display on the left side of the screen shows the position of the plane of the selected layer, and the location of the ultrasound probe in the schematic image of the organ at the current time, which allows you to verify the correct position of the probe during the examination.
  • On the right side of the display screen an image of the slice, the outline of the organ and the "A" echo are formed.
  • the layer thickness is chosen large enough for quick detection possible pathologies. If pathology is detected, then the thickness of the ultrasound scan layer is reduced programmatically, which allows a better image of the brain structures to be obtained.
  • the doctor-operator moving the ultrasonic probe over the surface in the selected scanning plane, observes the direction of the ultrasound beam and the "A" -excogram combined with it on the right side of the display screen.
  • the display color of the "A" echo is changed, which allows you to quickly evaluate the quality of visualization of organ structures.
  • the device constantly monitors the spatial coordinates and orientation of the scanning unit relative to the patient’s head and enters the data into the computing device. At the same time, one-dimensional information about the internal structure of the organ comes from it.
  • a computer program that uses statistical and pattern recognition methods analyzes all the information and puts it into a three-dimensional matrix.
  • Mathematical processing methods make it possible to eliminate unwanted noises, recognize intracranial structures, glue them accordingly and obtain two-dimensional images of sections of the organ under study. (RU JVb 2203622, 2003, prototype).
  • the disadvantages of the known methods, including the prototype, are low information content, functional limitations of the diagnostic and therapeutic capabilities, due to the unidirectionality of the waves.
  • An object of the invention is the creation of an effective method of wave diagnostics.
  • the technical result that provides the solution to the problem is to increase information content, expand the functionality diagnostics, including obtaining any slice in each of 3 projections.
  • the isotropy of the fabric is characterized by a darker (black) color, i.e. with an increase in the proportion of the isotropic structure in the tissue under study, its image has a more saturated black color.
  • This allows machine image processing to introduce a black saturation coefficient to identify isotropy and anisotropy, which is an indicator of the ratio of isotropy and anisotropy.
  • the ratio of anisotropy and isotropy one can judge the structural and functional state of tissues and organs and immediately conduct differential diagnosis between malignant and benign tumors.
  • the advantage of such a study is the absolutely accurate transmission of the texture, location, shape and size of pathological foci (tumors, inflammatory foci), and the automatic calculation of the volume of complex-shaped structures is simplified.
  • the essence of the invention lies in the fact that the diagnostic method involves the generation of directed waves of various frequencies that enter into biological contact with the body, move around the object and focus in the tissues of the organ under study for sector scanning, receive the waves transmitted through the body, and simultaneously record the parameters of the received waves in synchronization with scanning in particular: amplitude, phase, polarization, they form the parameters of density, velocity and absorption of waves, which analyze and conclude about the presence or absence pathologies of the studied organ, moreover, they simultaneously generate longitudinal and transverse waves and simultaneously receive the parameters of longitudinal and transverse waves transmitted through the body, with the allocation of cell structure boundaries due to a jump in the biomechanical properties of the medium, based on which visual images are formed with a resolution that provides visual perception of the structure tissues, and analyze them for the ratio of anisotropy and isotropy of tissues, according who conclude about the presence, absence or stage of development of the pathology of the investigated organ.
  • longitudinal and transverse waves are generated for short-pulse focused ultrasound radiation with a frequency of 10-10000 MHz.
  • the implementations generate longitudinal and transverse waves of sound radiation or generate longitudinal and transverse waves of electromagnetic radiation or generate at least two types of longitudinal and transverse waves from the group: sound, ultrasonic and electromagnetic.
  • directed waves are generated in mutually perpendicular longitudinal and transverse directions, and waves transmitted through the body are received from a common point of converging longitudinal and transverse waves.
  • implementations carry out end-to-end sounding by directed longitudinal and transverse waves generated from one side of the organ, while waves transmitted through the body are received from the opposite side of the organ by a sensor or longitudinal and transverse waves are generated by a phased array sensor with dry point contacts, moreover, each ultrasonic transducer receives reflected waves from the scanning zone, caused as sending waves with mime converter and alternately from all the other converters, the converter is configured in the form of a rhombus, ellipse, or quadrangle.
  • ultrasound is one of the most informative methods of non-invasive diagnosis in medicine. Due to the fact that organs and tissues have different permeabilities for ultrasonic waves, the wave is reflected from some structures, is absorbed by others, and passes through the third ones almost freely.
  • ultrasonic vibrations waves
  • Least echogenic liquid media Least echogenic liquid media. The cavities filled with air, on the contrary, are excessively echogenic, and therefore their investigation using ultrasound is difficult.
  • This principle of echolocation was the basis of ultrasound scanners - ultrasound waves reflected from nonuniform permeability structures are captured by the device’s sensor and after computer processing are converted to luminous points on the monitor screen, from which an image is formed in the form of a tissue cut.
  • a key component of any ultrasound device is a special sensor that emits and receives ultrasonic vibrations. Unlike other methods of radiation diagnostics (fluorography, X-ray, computed tomography and nuclear magnetic resonance), sonography in those doses that are used in ultrasound is harmless to humans. Due to the fact that most of the time (99.9%), the ultrasonic sensor operates in the reception mode and only 0.1% in the emitter mode, ultrasound, even when carried out repeatedly, is recognized as a harmless method for both a woman and an unborn child.
  • Figure l shows a research scheme in which the sensors are located above the output region of the reflected waves
  • figure 2 shows a research scheme in which the emitter is on the opposite side of the organ under investigation
  • Fig. 3 shows a research scheme in which the emitter is at an angle 90 degrees from the emitter.
  • the emitters are directed at right angles to each other, covering, depending on the range of breeding, deeper body structures.
  • Sensors that capture reflected transverse and longitudinal waves are located above the output region of the reflected waves, displaying the anisotropy or isotropy of the tissues of the organ or part of the body under study.
  • ⁇ Through sounding of a large part of the body or organ as a whole is possible
  • the emitter is located on the opposite side of the organ under study, or 90 degrees from the emitter.
  • the waves pass through the studied part of the body and are captured by a sensor that captures the last (not reflected) waves.
  • These waves are naturally both longitudinal and transverse. In the case when the sensor is located 90 degrees from the emitter, it picks up the reflected transverse wave.
  • the analysis of biological tissues is based on the study of the interaction of electromagnetic waves and a short-pulse high-frequency (10-3000 MHz) focused ultrasound signal with tissue substance. Sound propagation is determined by the density, elasticity, viscosity of the fabric. Therefore, by studying the change in the propagation velocity of the ultrasonic signal or the ultrasonic signal itself as a result of passing through the sample or reflection from the surface of the sample, one can obtain information about electromagnetic and acoustic parameters, about the mechanical properties of the tissue, and study the microstructure of biological tissues and their functional state.
  • the use of an electromagnetic and acoustic analyzer will make it possible to obtain electromagnetic and acoustic images of the shape of the distribution of structural elements, the topography of the distribution of areas that differ in mechanical properties.
  • the relationship between electromagnetic and acoustic parameters — the longitudinal and transverse velocities of the electromagnetic wave and ultrasound — can become the basis for a qualitative determination of the crystalline anisotropy of cells
  • the diagnostic method provides that for the study of the state of body tissues, the generation of directed waves of various frequencies is carried out, which are introduced into biological contact with body, move around the object and focus in the tissues of the studied organ for sector scanning, take the waves transmitted through the body, synchronously with the scan, record the parameters of the received waves, in particular: amplitude, phase, polarization, form the parameters of density, speed and absorption of waves, receiving rasters of the distribution of structural elements that analyze and conclude the presence or absence of pathology of the investigated organ.
  • the implementations generate longitudinal and transverse waves of sound radiation or generate longitudinal and transverse waves of electromagnetic radiation or generate at least two types of longitudinal and transverse waves from the group: sound, ultrasonic and electromagnetic.
  • directed waves are generated in mutually perpendicular longitudinal and transverse directions, and waves transmitted through the body are received from a common point of converging longitudinal and transverse waves.
  • implementations carry out end-to-end sounding by directed longitudinal and transverse waves generated from one side of the organ, while waves transmitted through the body are received from the opposite side of the organ by a sensor or longitudinal and transverse waves are generated by a sensor with phased array of ultrasonic transducers with dry point contacts, and each ultrasonic transducer receives reflected waves from the scanning zone caused by both sending a wave by the transducer itself and alternately from all other transducers, while the transducer is configured with a rhombus, ellipse or quadrangle.
  • transverse waves For scanning, not only longitudinal but also transverse waves are used. From a fundamental point of view, the use of transverse waves is preferable, since in the general case for them there is a clearer speed differentiation. Speed differentiation reflects the difference in different environments, it is associated with reflection. Transverse waves have a higher resolution and reflection, compared with longitudinal waves. This is due to lower values of Vs compared to Vp, therefore, with approximately equal frequency composition, with shorter wavelengths specified by the emitter. Vs is the shear wave velocity and Vp is the longitudinal wave velocity. Electromagnetic, sound and ultrasonic waves transmitted through reflected or scattered by individual parts of the object change their characteristics (amplitude, phase, etc.), depending on the viscoelastic properties at one point or another in the sample.
  • Electromagnetic, sound and ultrasonic waves of a certain configuration and power move around the object, the image of which is recreated by points, in the form of a kind of raster.
  • the used electromagnetic magnetic analyzer (EMUZan) scanner includes an emitter and a sensor of reflected waves.
  • the reflected wave transducer builds a raster on the display screen. Since the waves propagate in opaque environments, an acoustic and electromagnetic scanner, arranging a 3-dimensional raster, allows you to see their internal structure, which is not possible to do with a conventional ultrasonic device.
  • the scanner used in our device has a specific (rhombus, rectangle and ellipse.) geometry, which allows you to build a raster in a three-dimensional version. This will allow us to see the smallest details of tissues in norm and pathology (any), in dynamics and in statics.
  • the propagation of sound and electromagnetic waves is determined by the density, elasticity, viscosity of living matter.
  • the permeability of scattering and reflection depends on the shape of the pulse and its polarization (transverse-longitudinal). For this, the receiver must be oriented at the point of converging longitudinal and transverse waves. T.O. emitters should be directed to each other at 90 degrees. And accordingly, at the point of their intersection, we will see anisotropy or isotropy of tissues.
  • Anisotropy (from Greek apisos - unequal and troros - direction) - the dependence of the properties of the medium on the direction.
  • Anisotropy is characteristic, for example, for mechanical, optical, magnetic, electrical, and other properties.
  • Dissymmetry is the property of biological systems to use and synthesize matter in one of two possible spatial configurations. It manifests itself at macroscopic, molecular, and possibly at deeper levels. In living organisms, the most important substances (nucleotides and proteins) are completely dissymmetric, that is, they are synthesized strictly in only one form, less important ones in an unequal number of left and right forms.
  • the body is an anisotropic object with altered and changing structures. Depending on the degree of isotropy of tissues (sometimes cells), one or another pathology appears.
  • transverse and longitudinal waves of various frequencies passing through tissues in which isotropic and anisotropic structures alternate are reflected, scattered, and absorbed by them differently.
  • any emitter in the visible, IR, UV and radio ranges contains, along with the transverse, longitudinal and rotational (torsion) components.
  • the phase-frequency spatial modes for example, the longitudinal components, may contain information about the topology and structure (up to the micro level) of an object of intrinsic or induced radiation.
  • the impermeable screen for ordinary transverse electromagnetic waves including visible light, does not interfere with the free passage of the longitudinal components of the radiation.
  • the intensity of the longitudinal echo signals may exceed the corresponding intensities of the transverse echo responses.
  • the emergence of elastic echo signals of different polarizations distinguishes acoustic PKI echo from the corresponding optical effect in isotropic media, where the polarization of the echo signals coincides with the polarization of the exciting video pulses.
  • the electromagnetic and acoustic echoes are separated in an anisotropic medium. If a certain region is irradiated with elastic transverse longitudinal and electromagnetic waves at different angles, then they will separate and be reflected accordingly, while carrying information about anisotropy and isotropy in the structure of the region under study.
  • the echo-responses of the medium upon its excitation by elastic impulses not only acoustic, but also electromagnetic signals can appear.
  • Cancerous structures from all types of pathology have the most pronounced isotropy. Cancer cells are isotropic in contrast to normal anisotropic, so on the monitor they look completely different than healthy tissue.
  • the main point that needs to be confirmed is the dependence of the degree of anisotropy of ultrasonic parameters on the state of biological tissues and the possibility of differentiating healthy and cancerous tissues by comparing the degree of their anisotropy.
  • Raster German: Raster
  • a lattice for the structural transformation of a directed light, electromagnetic and sound beam.
  • the use of phased antenna arrays at the receiving sensor increases the information content, reliability of simple and, in particular, complex configurations of tissue structures and the actual tissues.
  • the main result of the use of antenna arrays at the receiving sensor, together with signal processing, is visualization of the internal structure of the monitoring objects, which simplifies the interpretation of data and brings the ultrasonic type of control closer to the radiation one.
  • SH transverse waves with horizontal polarization
  • Each ultrasonic transducer of the synthesized aperture receives acoustic oscillations from the control object caused not only by the sending of a probe pulse by the transducer itself, but also alternately from all other transducers of the aperture. That is, the aperture is synthesized all possible pair combinations of converters (emitter - receiver).
  • the matrix array of ultrasonic transducers is used for this, since combining to scan the surface of a test object with a pair of transducers is very inconvenient and long. As a result, the total number N of acoustic oscillations realized by such a lattice of n transducers is
  • N n * (n + l) / 2 (1)
  • n is the number of converters
  • transparent rasters are constructed in the form of alternating transparent and opaque elements (for electromagnetic and ultrasonic waves) and reflective rasters with mirror-reflecting and absorbing (or scattering) elements from scattered and reflected longitudinal and transverse waves generated by inductors, filtered by transducers and captured by sensors.
  • anisotropy predominates; dissymmetrization reactions clearly occur.
  • anisotropy and dissymmetry are violated in the tissues. The worst case of such lesions is cancer.
  • transverse-longitudinal electromagnetic, ultrasonic and sound waves it is possible to both diagnose and treat many diseases, including and cancer, i.e. return anisotropy to the affected tissue.
  • This allows one to introduce a black saturation coefficient for identification of isotropy and anisotropy during machine image processing, for example, in in the case of almost complete isotropy, it is black, in the intermediate state, gray is autoimmune, and almost light is inflammation. Normal fabrics look lightly interspersed.
  • the return of anisotropy is due to the selection of power and configuration of transverse and longitudinal waves.
  • Transverse waves carry energy, not matter. Therefore, directed energy changes the polarization of substances and the structure of tissues. This is also due to the fact that during irradiation, transitions between Zeeman sublevels can be caused not only by spin-phonon but also magneto-dipole interactions, therefore the therapeutic effect depends on the power, direction and nature of the radiation. Longitudinal waves are not able to perform such an effect due to their properties.
  • This type of diagnosis refers to non-invasive methods for assessing the state of biological tissues, whether they are healthy or pathologically altered. So, for example, it is known that acoustic anisotropy in the area of the inflammatory focus is practically not manifested. However, with destructive, dystrophic, autoimmune processes, bone fractures, this effect should be pronounced. Thus, the electromagnetic and acoustic method can be used both diagnostic and in order to monitor the state of tissues during the treatment process. As a result of the invention, an effective method of wave diagnostics is created.
  • the isotropy of the fabric is characterized by a darker (black) color, i.e. with an increase in the proportion of the isotropic structure in the tissue under study, its image has a more saturated black color.
  • a black saturation coefficient for identification of isotropy and anisotropy during image processing, which is an indicator ratios of isotropy and anisotropy.
  • the ratio of anisotropy and isotropy one can judge the structural and functional state of tissues and organs and immediately conduct differential diagnosis between malignant and benign tumors.
  • the advantage of such a study is the absolutely accurate transmission of the texture, location, shape and size of pathological foci (tumors, inflammatory foci), and the automatic calculation of the volume of complex-shaped structures is simplified.

Abstract

The invention relates to medicine. The inventive diagnosis method consists in generating longitudinal and transversal guided waves which have different frequency and are brought into a biological contact with the organism, in displacing said waves along an object for carrying out sector scanning, in receiving and analysing the waves passed through the organism for forming density, velocity and wave absorption parameters, in obtaining structural element distribution rasters, in examining says rasters and in making a judgement on the presence of pathology in the tested organ. The waves passed through the organism are used for building rastres displaying impedance jumps at the boundaries of cell structures which are caused by the change in biochemical properties of a medium related to tissue anisotropy or isotropy.

Description

Способ диагностики с помощью ультразвуковых, звуковых и электромагнитных волн. Diagnostic method using ultrasonic, sound and electromagnetic waves.
Изобретение относится к медицине и касается проведения ультразвуковой и иной волновой диагностики.The invention relates to medicine and for conducting ultrasonic and other wave diagnostics.
Известны различные инвазивные и неинвазивные способы диагностики: ультразвуковое исследование (УЗИ), компьютерная томография (KT), ядерномагнитно-резонансная томография (ЯМРТ), пункционная биопсия, радиоизотопные исследования, рентгенография и т.д., связанные с различными воздействиями на организм. При традиционном двухмерном ультразвуковом сканировании датчик передает короткие пакеты или импульсы звуковых колебаний в тело пациента и регистрирует отраженные сигналы. Полученная информация подвергается обработке и выводится на экран монитора в виде пикселей или точек различной степени яркости.Various invasive and non-invasive diagnostic methods are known: ultrasound (ultrasound), computed tomography (KT), nuclear magnetic resonance imaging (NMR), puncture biopsy, radioisotope studies, radiography, etc., associated with various effects on the body. In traditional two-dimensional ultrasound scanning, the sensor transmits short packets or pulses of sound vibrations into the patient's body and registers the reflected signals. The received information is processed and displayed on the monitor screen in the form of pixels or dots of varying degrees of brightness.
Известен способ диагностики и лечения, при котором программно формируют сигналы управления, которые через блок сопряжения поступают на блок обработки эхосигналов, который формирует импульсы, возбуждающие ультразвуковой зонд, излучающий импульсы в органы пациента. Ультразвуковые сигналы, отраженные от исследуемых структур, принимаются ультразвуковым зондом и поступают в блок обработки эхосигналов. При этом осуществляют усиление, детектирование и преобразование в цифровую форму поступающих эхосигналов, которые передаются в блок сопряжения. Информация об амплитудах эхосигналов вводится в вычислительное устройство. Вычислительное устройство выполняет программное усреднение амплитуд полученных сигналов по числу зондирования, а также формирует изображение на экране дисплея, осуществляет вывод на печатающее устройство и сохранение в накопителе информации изображений эхосигналов. Управление работой устройства, ввод данных о пациенте и условиях обследования осуществляет врач- оператор. Перед началом съемки пациента укладывают на кушетку, при необходимости, в фиксатор. Соответствующие участки тела пациента покрываются гелем, гелем так лее покрывается поверхность сканирующего устройства для ее плотного контакта с пациентом. На первом этапе обследования с помощью блока сканирования определяются координаты исследуемого органа пациента. При этом на дисплее в диалоговом режиме выводятся сообщения, например, "Определение координат левого слухового прохода", "Определение координат макушки", "Определение координат переносицы". Врачу-оператору необходимо подвести зонд в соответствующую область и нажать педаль. Эта операция необходима для привязки координат к реальному объекту. Далее выбираются плоскость сканирования и толщина слоя. Текущее положение сканирования отмечается на изображении органа точкой. Любой выбираемый угол наклона сканирования также отмечается на изображении. Точки, отмечающие положение сканирования, остаются на изображении на время данного обследования и дают информацию врачу о пройденных участках органа пациента. Кроме того, на экране отображается текущая графическая информация о выявленных структурах органа. Программа обеспечивает полную запись в память процесса сканирования. После этого врач-оператор устанавливает ультразвуковой зонд, закрепленный в держателе блока позиционирования, на пациента в выбранной плоскости сканирования. Для определения текущего положения ультразвукового зонда сигнал с датчиков углового перемещения поступает на реверсивные счетчики, а с них - в оперативное запоминающее устройство, входящее в однокристальную ЭВМ. В постоянное запоминающее устройство записана программа обработки поступающих сигналов. С ЭВМ сигнал поступает на приемопередатчик, преобразующий сигнал для подключения к вычислительному устройству. На дисплее в левой части экрана отображается положение плоскости выбранного слоя, и местоположения ультразвукового зонда на схематическом изображении органа в текущий момент времени, что позволяет проконтролировать правильность положения зонда при обследовании. В правой части экрана дисплея формируется изображение среза, контур органа и "A"-эxoгpaммa. При первичном обследовании, толщина слоя выбирается достаточно большей, для быстрого обнаружения возможных патологий. Если патология обнаружена, то программно уменьшают толщину слоя ультразвукового сканирования, что позволяет получить более качественное изображение структур головного мозга. Врач- оператор, перемещая ультразвуковой зонд по поверхности в выбранной плоскости сканирования, наблюдает в правой части экрана дисплея направление ультразвукового луча и совмещенную с ним "A"-эxoгpaммy. При выходе ультразвукового луча из слоя сканирования изменяется цвет отображения "A"-эxoгpaммы, что позволяет оперативно оценить качество визуализации структур органа. При получении удовлетворительного сигнала и отсутствии артефактов на "A"-эxoгpaммe врач-оператор нажимает на педаль, тем самым дает команду через блок сопряжения в вычислительное устройство на запись в накопителе информации изображений "A"-эxoгpaммы и пространственных координат, принимаемых с блока сканирования, блока позиционирования и контроллера. В процессе сканирования устройство постоянно следит за пространственными координатами и ориентацией блока сканирования относительно головы пациента и заводит данные в вычислительное устройство. Одновременно с него поступает одномерная информация о внутренней структуре органа. Компьютерная программа, использующая статистические методы и методы распознавания образов, анализирует всю информацию и заносит ее в трехмерную матрицу. Математические методы обработки позволяют устранить нежелательные шумы, распознать внутричерепные структуры, соответствующим образом склеить и получить двумерные изображения срезов исследуемого органа. (RU JVb 2203622, 2003, прототип). Недостатками известных способов, в том числе и прототипа, являются низкая информативность, функциональная ограниченность диагностических и лечебных возможностей, обусловленные однонаправленностью волн.There is a known method of diagnosis and treatment, in which the control signals are generated programmatically, which, through the interface unit, enter the echo signal processing unit, which generates pulses exciting an ultrasonic probe that emits pulses to the patient’s organs. Ultrasonic signals reflected from the structures under study are received by an ultrasonic probe and fed to the echo signal processing unit. At the same time, amplification, detection and digitalization of the incoming echo signals, which are transmitted to the interface unit, is carried out. Information about the amplitudes of the echo signals is entered into the computing device. The computing device performs software averaging of the amplitudes of the received signals by the number of sensing, and also forms an image on the display screen, carries out the output to the printing device and stores the image data of the echo signals in the storage device. The device is controlled, the patient data and examination conditions are entered by the operator. Before shooting, the patient is placed on the couch, if necessary, in the latch. Corresponding areas of the patient’s body covered with gel, the surface of the scanning device is covered with gel so that it is in close contact with the patient. At the first stage of the examination, using the scanning unit, the coordinates of the patient's organ under investigation are determined. At the same time, messages are displayed on the display in dialog mode, for example, "Determining the coordinates of the left ear canal", "Determining the coordinates of the crown", "Determining the coordinates of the bridge of the nose." The operator doctor must bring the probe into the appropriate area and press the pedal. This operation is necessary to bind the coordinates to a real object. Next, the scan plane and layer thickness are selected. The current scan position is marked on the organ image with a dot. Any selectable scan angle is also marked on the image. Points marking the position of the scan remain on the image for the duration of this examination and provide information to the doctor about the areas of the patient’s organ. In addition, the screen displays current graphical information about the revealed structures of the organ. The program provides a complete record in the memory of the scanning process. After that, the doctor-operator installs an ultrasound probe, mounted in the holder of the positioning unit, on the patient in the selected scan plane. To determine the current position of the ultrasonic probe, the signal from the angular displacement sensors is fed to reversible counters, and from them to the random access memory that is included in a single-chip computer. A program for processing incoming signals is recorded in the read-only memory. With a computer, the signal is transmitted to the transceiver, converting the signal for connection to a computing device. The display on the left side of the screen shows the position of the plane of the selected layer, and the location of the ultrasound probe in the schematic image of the organ at the current time, which allows you to verify the correct position of the probe during the examination. On the right side of the display screen, an image of the slice, the outline of the organ and the "A" echo are formed. At the initial examination, the layer thickness is chosen large enough for quick detection possible pathologies. If pathology is detected, then the thickness of the ultrasound scan layer is reduced programmatically, which allows a better image of the brain structures to be obtained. The doctor-operator, moving the ultrasonic probe over the surface in the selected scanning plane, observes the direction of the ultrasound beam and the "A" -excogram combined with it on the right side of the display screen. When an ultrasound beam exits the scanning layer, the display color of the "A" echo is changed, which allows you to quickly evaluate the quality of visualization of organ structures. Upon receiving a satisfactory signal and the absence of artifacts on the "A" -excogram, the operator clicks on the pedal, thereby giving a command through the interface unit to the computing device to record in the information storage device the "A" -excogram and spatial coordinates received from the scanning unit, positioning unit and controller. During the scanning process, the device constantly monitors the spatial coordinates and orientation of the scanning unit relative to the patient’s head and enters the data into the computing device. At the same time, one-dimensional information about the internal structure of the organ comes from it. A computer program that uses statistical and pattern recognition methods analyzes all the information and puts it into a three-dimensional matrix. Mathematical processing methods make it possible to eliminate unwanted noises, recognize intracranial structures, glue them accordingly and obtain two-dimensional images of sections of the organ under study. (RU JVb 2203622, 2003, prototype). The disadvantages of the known methods, including the prototype, are low information content, functional limitations of the diagnostic and therapeutic capabilities, due to the unidirectionality of the waves.
Технической задачей изобретения является создание эффективного способа волновой диагностики.An object of the invention is the creation of an effective method of wave diagnostics.
Технический результат, обеспечивающий решение задачи, состоит в повышении информативности, расширении функциональных возможностей диагностики, в том числе получение любого среза в каждой из 3-х проекций. На получаемом изображении изотропность ткани характеризуется более темной (черной) окраской, т.е. при увеличении доли изотропной структуры в исследуемой ткани ее изображение имеет более насыщенный черный цвет. Это позволяет при машинной обработке изображения ввести для идентификации изотропии и анизотропии коэффициент насыщения черного цвета, являющийся показателем соотношения изотропии и анизотропии. По соотношения анизотропии и изотропии можно судить о структурном и функциональном состоянии тканей и органов и немедленно проводить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными опухолями. Одновременно преимуществом такого исследования является абсолютно точная передача текстуры, местоположения, формы и размеров патологических очагов (опухолей, воспалительных очагов), упрощается автоматическое вычисление объема структур сложной формы.The technical result that provides the solution to the problem is to increase information content, expand the functionality diagnostics, including obtaining any slice in each of 3 projections. In the resulting image, the isotropy of the fabric is characterized by a darker (black) color, i.e. with an increase in the proportion of the isotropic structure in the tissue under study, its image has a more saturated black color. This allows machine image processing to introduce a black saturation coefficient to identify isotropy and anisotropy, which is an indicator of the ratio of isotropy and anisotropy. By the ratio of anisotropy and isotropy, one can judge the structural and functional state of tissues and organs and immediately conduct differential diagnosis between malignant and benign tumors. At the same time, the advantage of such a study is the absolutely accurate transmission of the texture, location, shape and size of pathological foci (tumors, inflammatory foci), and the automatic calculation of the volume of complex-shaped structures is simplified.
Сущность изобретения состоит в том, что способ диагностики предусматривает генерирование направленных волн различной частоты, которые входят в биологический контакт с организмом, перемещают по объекту и фокусируют в тканях исследуемого органа для секторного сканирования, принимают прошедшие через организм волны, синхронно со сканированием фиксируют параметры принятых волн, в частности: амплитуду, фазу, поляризацию, формируют по ним параметры плотности, скорости и поглощения волн, которые анализируют и делают вывод о наличии или отсутствии патологии исследуемого органа, причем осуществляют одновременное генерирование продольных и поперечных волн и одновременный прием параметров прошедших через организм продольных и поперечных волн, с выделением границ клеточных структур, обусловленных скачком биомеханических свойств среды, на основании которых формируют визуальные изображения с разрешением, обеспечивающим визуальное восприятие структуры тканей, и анализируют их на соотношение анизотропии и изотропии тканей, по которому делают вывод о наличии, отсутствии или стадии развития патологии исследуемого органа.The essence of the invention lies in the fact that the diagnostic method involves the generation of directed waves of various frequencies that enter into biological contact with the body, move around the object and focus in the tissues of the organ under study for sector scanning, receive the waves transmitted through the body, and simultaneously record the parameters of the received waves in synchronization with scanning in particular: amplitude, phase, polarization, they form the parameters of density, velocity and absorption of waves, which analyze and conclude about the presence or absence pathologies of the studied organ, moreover, they simultaneously generate longitudinal and transverse waves and simultaneously receive the parameters of longitudinal and transverse waves transmitted through the body, with the allocation of cell structure boundaries due to a jump in the biomechanical properties of the medium, based on which visual images are formed with a resolution that provides visual perception of the structure tissues, and analyze them for the ratio of anisotropy and isotropy of tissues, according who conclude about the presence, absence or stage of development of the pathology of the investigated organ.
Предпочтительно, осуществляют генерирование продольных и поперечных волн короткоимпульсного фокусированного ультразвукового излучения с частотой 10-10000 МГц.Preferably, longitudinal and transverse waves are generated for short-pulse focused ultrasound radiation with a frequency of 10-10000 MHz.
В частных случаях реализации осуществляют генерирование продольных и поперечных волн звукового излучения или осуществляют генерирование продольных и поперечных волн электромагнитного излучения или осуществляют генерирование, по меньшей мере, двух видов продольных и поперечных волн из группы: звуковых, ультразвуковых и электромагнитных.In particular cases, the implementations generate longitudinal and transverse waves of sound radiation or generate longitudinal and transverse waves of electromagnetic radiation or generate at least two types of longitudinal and transverse waves from the group: sound, ultrasonic and electromagnetic.
Как правило, генерирование направленных волн осуществляют во взаимно перпендикулярных продольном и поперечном направлениях, а прием прошедших через организм волн осуществляют из общей точки сходящихся продольных и поперечных волн.As a rule, directed waves are generated in mutually perpendicular longitudinal and transverse directions, and waves transmitted through the body are received from a common point of converging longitudinal and transverse waves.
В частных случаях реализации осуществляют сквозное прозвучивание направленными продольными и поперечными волнами, генерируемыми с одной стороны органа, при этом прием прошедших через организм волн осуществляют с противоположной стороны органа датчиком или осуществляют генерирование продольных и поперечных волн датчиком с фазированной решеткой ультразвуковых преобразователей с сухими точечными контактами, причем каждый ультразвуковой преобразователь принимает из зоны сканирования отраженные волны, вызванные как посылкой волны самим преобразователем, так и поочерёдно от всех остальных преобразователей, при этом преобразователь выполнен с конфигурацией в виде ромба, эллипса или четырехугольника.In particular cases, implementations carry out end-to-end sounding by directed longitudinal and transverse waves generated from one side of the organ, while waves transmitted through the body are received from the opposite side of the organ by a sensor or longitudinal and transverse waves are generated by a phased array sensor with dry point contacts, moreover, each ultrasonic transducer receives reflected waves from the scanning zone, caused as sending waves with mime converter and alternately from all the other converters, the converter is configured in the form of a rhombus, ellipse, or quadrangle.
Возможность достижения технического результата обусловлена тем, что ультразвуковое исследование (сонография) является одним из наиболее информативных методов неинвазивной диагностики в медицине. Благодаря тому, что органы и ткани имеют различную проницаемость для ультразвуковых волн, от одних структур волна отражается, другими поглощается, через третьи - проходит практически свободно. В основе метода УЗИ лежит принцип эхолокации, в соответствии с которым различные среды (в том числе и нашего организма) имеют неодинаковую способность отражать и поглощать ультразвуковые колебания (волны). В наименьшей степени эхогенны жидкие среды. Заполненные воздухом полости, напротив - чрезмерно эхогенны, а потому их исследование с помощью УЗИ затруднено. Этот принцип эхолокации и был положен в основу УЗИ-сканеров - отраженные от неоднородных по проницаемости структур ультразвуковые волны улавливаются датчиком аппарата и после компьютерной обработки преобразуются на экране монитора в светящиеся точки, из которых и формируется изображение в виде среза тканей. Ключевым компонентом любого прибора для УЗИ является излучающий и принимающий ультразвуковые колебания специальный датчик. В отличие от других методов лучевой диагностики (флюорографии, рентгена, компьютерной томографии и ядерно-магнитного резонанса) сонография в тех дозах, которые применяются в УЗИ - безвредна для человека. Благодаря тому, что большую часть времени (99,9%) ультразвуковой датчик функционирует в режиме приема и лишь 0,1% - в режиме излучателя, УЗИ даже при его многократном проведении признано безвредным методом, как для женщины, так и для будущего ребенка.The possibility of achieving a technical result is due to the fact that ultrasound (sonography) is one of the most informative methods of non-invasive diagnosis in medicine. Due to the fact that organs and tissues have different permeabilities for ultrasonic waves, the wave is reflected from some structures, is absorbed by others, and passes through the third ones almost freely. At the heart of ultrasound method is based on the principle of echolocation, according to which various environments (including our body) have an unequal ability to reflect and absorb ultrasonic vibrations (waves). Least echogenic liquid media. The cavities filled with air, on the contrary, are excessively echogenic, and therefore their investigation using ultrasound is difficult. This principle of echolocation was the basis of ultrasound scanners - ultrasound waves reflected from nonuniform permeability structures are captured by the device’s sensor and after computer processing are converted to luminous points on the monitor screen, from which an image is formed in the form of a tissue cut. A key component of any ultrasound device is a special sensor that emits and receives ultrasonic vibrations. Unlike other methods of radiation diagnostics (fluorography, X-ray, computed tomography and nuclear magnetic resonance), sonography in those doses that are used in ultrasound is harmless to humans. Due to the fact that most of the time (99.9%), the ultrasonic sensor operates in the reception mode and only 0.1% in the emitter mode, ultrasound, even when carried out repeatedly, is recognized as a harmless method for both a woman and an unborn child.
На фиг.l изображена схема исследования, при которой датчики расположены над областью выхода отраженных волн, на фиг.2 - схема исследования, при которой излучатель находится на противоположной стороне исследуемого органа, на фиг.З - схема исследования, при которой излучатель расположен под углом 90 градусов от излучателя.Figure l shows a research scheme in which the sensors are located above the output region of the reflected waves, figure 2 shows a research scheme in which the emitter is on the opposite side of the organ under investigation, and Fig. 3 shows a research scheme in which the emitter is at an angle 90 degrees from the emitter.
Для реализации заявляемого способа излучатели направлены под прямым углом друг к другу, охватывая в зависимости от дальности разведения более глубокие структуры тела. Датчики, улавливающие отраженные поперечные и продольные волны, расположены над областью выхода отраженных волн, отображая анизотропию или изотропию тканей исследуемого органа или участка тела. Для определения анизотропии доступных органов (молочной железы, органов шеи, конечностей используется сквозное прозвучивание поперечно-продольными волнами^ Возможно сквозное прозвучивание большого участка тела или органа в целом) При этом излучатель находится на противоположной стороне исследуемого органа, или под 90 градусов от излучателя. При сквозном прозвучивании волны проходят сквозь изучаемый участок тела и улавливаются датчиком, который и фиксирует пpoшeдшиe(нe отраженные) волны. Эти волны естественно и продольные и поперечные. В случае, когда датчик расположен под 90 градусов от излучателя, он улавливает отраженную поперечную волну.To implement the proposed method, the emitters are directed at right angles to each other, covering, depending on the range of breeding, deeper body structures. Sensors that capture reflected transverse and longitudinal waves are located above the output region of the reflected waves, displaying the anisotropy or isotropy of the tissues of the organ or part of the body under study. To determine the anisotropy of accessible organs (breast, neck, limbs through sounding by transverse longitudinal waves is used ^ Through sounding of a large part of the body or organ as a whole is possible) In this case, the emitter is located on the opposite side of the organ under study, or 90 degrees from the emitter. With end-to-end sounding, the waves pass through the studied part of the body and are captured by a sensor that captures the last (not reflected) waves. These waves are naturally both longitudinal and transverse. In the case when the sensor is located 90 degrees from the emitter, it picks up the reflected transverse wave.
Анализ биологических тканей базируется на исследовании взаимодействия электромагнитных волн и короткоимпульсного высокочастотного (10-3000 МГц) фокусированного ультразвукового сигнала с веществом ткани. Распространение звука определяется плотностью, упругостью, вязкостью ткани. Следовательно, изучая изменение скорости распространения ультразвукового сигнала или самого ультразвукового сигнала в результате прохождения через образец или отражения от поверхности образца, можно получить информацию об электромагнитных и акустических параметрах, о механических свойствах ткани, исследовать микроструктуру биологических тканей и их функциональное состояние. Применение электромагнитного и акустического анализатора позволит получать электромагнитные и акустические изображения формы распределение элементов структуры, топографию распределения областей, отличающихся по механическим свойствам. Соотношения между электромагнитными и акустическими параметрами - скоростей продольного и поперечного распространения электромагнитной волы и ультразвука - может стать основой для качественного определения кристаллической анизотропии клетокThe analysis of biological tissues is based on the study of the interaction of electromagnetic waves and a short-pulse high-frequency (10-3000 MHz) focused ultrasound signal with tissue substance. Sound propagation is determined by the density, elasticity, viscosity of the fabric. Therefore, by studying the change in the propagation velocity of the ultrasonic signal or the ultrasonic signal itself as a result of passing through the sample or reflection from the surface of the sample, one can obtain information about electromagnetic and acoustic parameters, about the mechanical properties of the tissue, and study the microstructure of biological tissues and their functional state. The use of an electromagnetic and acoustic analyzer will make it possible to obtain electromagnetic and acoustic images of the shape of the distribution of structural elements, the topography of the distribution of areas that differ in mechanical properties. The relationship between electromagnetic and acoustic parameters — the longitudinal and transverse velocities of the electromagnetic wave and ultrasound — can become the basis for a qualitative determination of the crystalline anisotropy of cells
Изобретение реализуется следующим образом. Способ диагностики предусматривает, что для исследования состояния тканей организма, осуществляют генерирование направленных волн различной частоты, которые вводят в биологический контакт с организмом, перемещают по объекту и фокусируют в тканях исследуемого органа для секторного сканирования, принимают прошедшие через организм волны, синхронно со сканированием фиксируют параметры принятых волн, в частности: амплитуду, фазу, поляризацию, формируют по ним параметры плотности, скорости и поглощения волн, получая растры распределения элементов структуры, которые анализируют и делают вывод о наличии или отсутствии патологии исследуемого органа.The invention is implemented as follows. The diagnostic method provides that for the study of the state of body tissues, the generation of directed waves of various frequencies is carried out, which are introduced into biological contact with body, move around the object and focus in the tissues of the studied organ for sector scanning, take the waves transmitted through the body, synchronously with the scan, record the parameters of the received waves, in particular: amplitude, phase, polarization, form the parameters of density, speed and absorption of waves, receiving rasters of the distribution of structural elements that analyze and conclude the presence or absence of pathology of the investigated organ.
Осуществляют одновременное генерирование продольных и поперечных волн и одновременный прием параметров прошедших через организм продольных и поперечных волн, из которых строят растры продольных и поперечных волн с выделением скачков импедансов на границах клеточных структур, обусловленных скачком биомеханических свойств среды, на основании которых формируют визуальные изображения с разрешением, обеспечивающим визуальное восприятие структуры тканей, и анализируют их на соотношение анизотропии и изотропии тканей, по которому делают вывод о наличии, отсутствии или стадии развития патологии исследуемого органа.Simultaneously generate longitudinal and transverse waves and simultaneously receive the parameters of longitudinal and transverse waves that have passed through the body, from which rasters of longitudinal and transverse waves are built with the selection of impedance jumps at the boundaries of cellular structures caused by a jump in the biomechanical properties of the medium, based on which visual images are generated with a resolution , providing a visual perception of the structure of tissues, and analyze them for the ratio of anisotropy and isotropy of tissues, according to which I do conclusion about the presence, absence or developmental stage examined organ pathology.
В частных случаях реализации осуществляют генерирование продольных и поперечных волн звукового излучения или осуществляют генерирование продольных и поперечных волн электромагнитного излучения или осуществляют генерирование, по меньшей мере, двух видов продольных и поперечных волн из группы: звуковых, ультразвуковых и электромагнитных.In particular cases, the implementations generate longitudinal and transverse waves of sound radiation or generate longitudinal and transverse waves of electromagnetic radiation or generate at least two types of longitudinal and transverse waves from the group: sound, ultrasonic and electromagnetic.
Как правило, генерирование направленных волн осуществляют во взаимно перпендикулярных продольном и поперечном направлениях, а прием прошедших через организм волн осуществляют из общей точки сходящихся продольных и поперечных волн.As a rule, directed waves are generated in mutually perpendicular longitudinal and transverse directions, and waves transmitted through the body are received from a common point of converging longitudinal and transverse waves.
В частных случаях реализации осуществляют сквозное прозвучивание направленными продольными и поперечными волнами, генерируемыми с одной стороны органа, при этом прием прошедших через организм волн осуществляют с противоположной стороны органа датчиком или осуществляют генерирование продольных и поперечных волн датчиком с фазированной решеткой ультразвуковых преобразователей с сухими точечными контактами, причем каждый ультразвуковой преобразователь принимает из зоны сканирования отраженные волны, вызванные как посылкой волны самим преобразователем, так и поочерёдно от всех остальных преобразователей, при этом преобразователь выполнен с конфигурацией в виде ромба, эллипса или четырехугольника.In particular cases, implementations carry out end-to-end sounding by directed longitudinal and transverse waves generated from one side of the organ, while waves transmitted through the body are received from the opposite side of the organ by a sensor or longitudinal and transverse waves are generated by a sensor with phased array of ultrasonic transducers with dry point contacts, and each ultrasonic transducer receives reflected waves from the scanning zone caused by both sending a wave by the transducer itself and alternately from all other transducers, while the transducer is configured with a rhombus, ellipse or quadrangle.
Для сканирования применяются не только продольные, но и поперечные волны. С принципиальной точки зрения использование поперечных волн предпочтительнее, поскольку в общем случае для них наблюдается более четкая скоростная дифференциация. Скоростная дифференциация отражает разницу в разных средах, связана она с отражением. Поперечные волны обладают большей разрешающей способностью и отражением, по сравнению с продольными волнами. Это связано с меньшими значениями Vs по сравнению с Vp, следовательно, при примерно равном частотном составе, с меньшими длинами волн, задаваемыми излучателем. Vs -скорость поперечных волн и Vp скорость продольных волн. Электромагнитные, звуковые и ультразвуковые волны, прошедшие отраженные или рассеянные отдельными участками объекта, изменяют свои характеристики (амплитуду, фазу и т.д.), в зависимости от вязкоупругих свойств в той или иной точке образца. Эти различия позволяют получать акустические изображения образца на экране дисплея. Электромагнитные, звуковые и ультразвуковые волны определенной конфигурации и мощности перемещаются по объекту, изображение которого воссоздается по точкам, в виде своеобразного растра. Используемый электормагнитноультразвуковой анализатор (ЭМУЗан) сканер включает в себя излучатель и датчик отраженных волн. Преобразователь отраженных волн строит растр на экране дисплея. Так волны распространяются в непрозрачных средах, акустический и электромагнитный сканер выстраивая Зх мерный растр позволяет увидеть их внутреннюю структуру, что не возможно сделать обычным УЗ - аппаратом. Сканер, применяемый в нашем устройстве имеет специфическую (ромб, прямоугольник и эллипс.) геометрию, которая и позволяет построить растр в трехмерном варианте. Это позволит нам видеть мельчайшие детали тканей в норме и патологии (любой), в динамике и в статике. Распространение звуковой и электромагнитной волны определяется плотностью, упругостью, вязкостью живого вещества. Проницаемость рассеяние и отражение зависит от формы импульса и его поляризации (поперечно-продольном). Для этого приемник должен быть сориентирован на точке сходящихся продольных и поперечных волн. Т.о. излучатели должны быть направлены друг к другу под 90 градусов. И соответственно в точке их пересечения мы увидим анизотропию или изотропию тканей.For scanning, not only longitudinal but also transverse waves are used. From a fundamental point of view, the use of transverse waves is preferable, since in the general case for them there is a clearer speed differentiation. Speed differentiation reflects the difference in different environments, it is associated with reflection. Transverse waves have a higher resolution and reflection, compared with longitudinal waves. This is due to lower values of Vs compared to Vp, therefore, with approximately equal frequency composition, with shorter wavelengths specified by the emitter. Vs is the shear wave velocity and Vp is the longitudinal wave velocity. Electromagnetic, sound and ultrasonic waves transmitted through reflected or scattered by individual parts of the object change their characteristics (amplitude, phase, etc.), depending on the viscoelastic properties at one point or another in the sample. These differences make it possible to obtain acoustic images of the sample on the display screen. Electromagnetic, sound and ultrasonic waves of a certain configuration and power move around the object, the image of which is recreated by points, in the form of a kind of raster. The used electromagnetic magnetic analyzer (EMUZan) scanner includes an emitter and a sensor of reflected waves. The reflected wave transducer builds a raster on the display screen. Since the waves propagate in opaque environments, an acoustic and electromagnetic scanner, arranging a 3-dimensional raster, allows you to see their internal structure, which is not possible to do with a conventional ultrasonic device. The scanner used in our device has a specific (rhombus, rectangle and ellipse.) geometry, which allows you to build a raster in a three-dimensional version. This will allow us to see the smallest details of tissues in norm and pathology (any), in dynamics and in statics. The propagation of sound and electromagnetic waves is determined by the density, elasticity, viscosity of living matter. The permeability of scattering and reflection depends on the shape of the pulse and its polarization (transverse-longitudinal). For this, the receiver must be oriented at the point of converging longitudinal and transverse waves. T.O. emitters should be directed to each other at 90 degrees. And accordingly, at the point of their intersection, we will see anisotropy or isotropy of tissues.
Здоровые, пораженные болезнями ткани в разной степени обладают анизотропией и диссимметрией. Анизотропия (от греч. апisоs - неравный и trороs - направление) - зависимость свойств среды от направления. Анизотропия характерна, например, для механических, оптических, магнитных, электрических и др. свойств. Диссимметрия - свойство биологических систем использовать и синтезировать вещество в одной из двух возможных пространственных конфигураций. Оно проявляется на макроскопическом, молекулярном и, возможно, на более глубоких уровнях. В живых организмах самые важные вещества (нуклеотиды и белки) являются стопроцентно диссмметричными, то есть синтезируются строго только в одной форме, менее важные — в неравном количестве левых и правых форм.Healthy, diseased tissues to varying degrees have anisotropy and dissymmetry. Anisotropy (from Greek apisos - unequal and troros - direction) - the dependence of the properties of the medium on the direction. Anisotropy is characteristic, for example, for mechanical, optical, magnetic, electrical, and other properties. Dissymmetry is the property of biological systems to use and synthesize matter in one of two possible spatial configurations. It manifests itself at macroscopic, molecular, and possibly at deeper levels. In living organisms, the most important substances (nucleotides and proteins) are completely dissymmetric, that is, they are synthesized strictly in only one form, less important ones in an unequal number of left and right forms.
Известно, что организм представляет собой анизотропный объект с измененными и изменяющимися структурами. В зависимости от степени изотропии тканей (иногда и клеток) появляется та или иная патология.It is known that the body is an anisotropic object with altered and changing structures. Depending on the degree of isotropy of tissues (sometimes cells), one or another pathology appears.
Поэтому, регистрируя изменение сигнала после прохождения через ткани или отражение от их поверхности, мы получаем информацию о механических и структурных свойствах объекта. Этот метод не повреждает ткани и их структуру. При использовании этого способа нет необходимости вводить контрастные вещества в организм и экспонировать их. Этим способом можно производить не только диагностику, но и дифференциальную диагностику опухолевых, деструктивных, дистрофических и т.п. нарушений в тканях, без дополнительных исследований (мучительной пункционной биопсии, контрастных исследований, томографии и т.д.).Therefore, registering a change in the signal after passing through the tissue or reflection from their surface, we obtain information about the mechanical and structural properties of the object. This method does not damage the tissue and its structure. When using this method, there is no need to introduce contrast agents into the body and expose them. In this way, not only diagnostics can be performed, but also differential diagnosis of tumor, destructive, dystrophic, etc. tissue disorders, without additional studies (painful puncture biopsy, contrast studies, tomography, etc.).
Следовательно, поперечные и продольные волны различной частоты, проходя сквозь ткани в которых чередуются изотропные и анизотропные структуры, по- разному отражаются, рассеиваются и поглощаются ими.Consequently, transverse and longitudinal waves of various frequencies passing through tissues in which isotropic and anisotropic structures alternate are reflected, scattered, and absorbed by them differently.
Любой излучатель в видимом, ИК, УФ и радиодиапазонах содержит, наряду с поперечной, продольную и вращательную (торсионную) компоненты. В фазово-частотных пространственных модах, к примеру, продольной компоненты, может содержаться информация о топологии и структуре (вплоть до микро уровня) объекта собственного или индуцированного излучения. Непроницаемый экран для обычных поперечных электромагнитных волн, в том числе и видимого света, не препятствует свободному прохождению продольных компонент излучения. Кроме того, нельзя забывать, что при передаче объекту какой-либо энергии, к примеру световой, индуцируются фононовые продольные волны от гипо- до гиперзвуковых частот в зависимости от форма-структуры объекта. Если возбуждающие импульсы являются сугубо поперечными, эхо-сигналы содержат как поперечные, так и продольные тензора деформации среды. Интенсивность продольных эхо-сигналов может превышать соответствующие интенсивности поперечных эхо- откликов. Возникновение упругих эхо-сигналов различных поляризаций отличает акустические ПКИ- эхо от соответствующего оптического эффекта в изотропных средах, где поляризация эхо-сигналов совпадает с поляризацией возбуждающих видеоимпульсов. Электромагнитное и акустическое эхо разделяется в анизотропной среде. Если какую то область облучать упругими поперечно- продольными и электромагнитными волнами, под разными углами, то они будут разделяться, и отражаться соответствующим образом, неся при этом информацию об анизотропии и изотропии в структуре изучаемой области. Среди эхо-откликов среды при ее возбуждении упругими импульсами могут появляться не только акустические, но и электромагнитные сигналы.Any emitter in the visible, IR, UV and radio ranges contains, along with the transverse, longitudinal and rotational (torsion) components. The phase-frequency spatial modes, for example, the longitudinal components, may contain information about the topology and structure (up to the micro level) of an object of intrinsic or induced radiation. The impermeable screen for ordinary transverse electromagnetic waves, including visible light, does not interfere with the free passage of the longitudinal components of the radiation. In addition, we must not forget that when transmitting to an object any energy, for example light, phonon longitudinal waves from hypo-to hypersonic frequencies are induced, depending on the shape structure of the object. If the exciting pulses are purely transverse, the echo signals contain both transverse and longitudinal tensors of the medium strain. The intensity of the longitudinal echo signals may exceed the corresponding intensities of the transverse echo responses. The emergence of elastic echo signals of different polarizations distinguishes acoustic PKI echo from the corresponding optical effect in isotropic media, where the polarization of the echo signals coincides with the polarization of the exciting video pulses. The electromagnetic and acoustic echoes are separated in an anisotropic medium. If a certain region is irradiated with elastic transverse longitudinal and electromagnetic waves at different angles, then they will separate and be reflected accordingly, while carrying information about anisotropy and isotropy in the structure of the region under study. Among the echo-responses of the medium upon its excitation by elastic impulses, not only acoustic, but also electromagnetic signals can appear.
Раковые структуры из всех видов патологии обладают самой выраженной изотропией. Раковые клетки изотропные в отличие от нормальных анизотропных, поэтому на мониторе они выглядят совершенно иначе, чем здоровые ткани. Основное положение, которое нужно подтвердить, состоит в зависимости степени анизотропии ультразвуковых параметров от состояния биологических тканей и возможности дифференциирования здоровых и раковых тканей путем сравнения степени их анизотропии.Cancerous structures from all types of pathology have the most pronounced isotropy. Cancer cells are isotropic in contrast to normal anisotropic, so on the monitor they look completely different than healthy tissue. The main point that needs to be confirmed is the dependence of the degree of anisotropy of ultrasonic parameters on the state of biological tissues and the possibility of differentiating healthy and cancerous tissues by comparing the degree of their anisotropy.
Для более точной идентификации формы патологического процесса, его топографии и распространенности, применен метод построения растра. Растр (нем. Rаstеr), решётка для структурного преобразования направленного светового, электромагнитного и звукового пучка. Различают прозрачные (не только для световых волн) растры в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных элементов и отражательные растры с зеркально отражающими и поглощающими (или рассеивающими) элементами. Применение фазированных антенных решеток на приемном датчике, повышает информативность, надежность простых и, в особенности, сложных конфигураций тканевых структур и собственно тканей. Основной результат применения антенных решеток на приемном датчике, совместно с обработкой сигналов - это визуализация внутренней структуры объектов контроля, что упрощает интерпретацию данных и сближает ультразвуковой вид контроля с радиационным. SH (поперечные волны с горизонтальной поляризацией) волны, имеют ряд преимуществ по сравнению с другими типами УЗ волн. Это обусловлено их высокой способностью к поляризации, что позволяет точно выявлять анизотропные структуры.For a more accurate identification of the form of the pathological process, its topography and prevalence, the raster construction method is applied. Raster (German: Raster), a lattice for the structural transformation of a directed light, electromagnetic and sound beam. There are transparent (not only for light waves) rasters in the form of alternating transparent and opaque elements and reflective rasters with mirror-reflecting and absorbing (or scattering) elements. The use of phased antenna arrays at the receiving sensor increases the information content, reliability of simple and, in particular, complex configurations of tissue structures and the actual tissues. The main result of the use of antenna arrays at the receiving sensor, together with signal processing, is visualization of the internal structure of the monitoring objects, which simplifies the interpretation of data and brings the ultrasonic type of control closer to the radiation one. SH (transverse waves with horizontal polarization) waves have several advantages compared to other types of ultrasonic waves. This is due to their high ability to polarize, which allows accurate detection of anisotropic structures.
Каждый УЗ преобразователь синтезируемой апертуры принимает из объекта контроля акустические колебания, вызванные не только посылкой зондирующего импульса самим преобразователем, но и поочерёдно от всех остальных преобразователей апертуры. То есть апертура синтезируется всеми возможными парными комбинациями преобразователей (излучатель - приёмник). Практически для этого используется матричная решётка УЗ преобразователей, так как комбинационно сканировать поверхность объекта контроля парой преобразователей очень неудобно и долго. В результате общее количество N реализаций акустических колебаний, принятых такой решёткой из п преобразователей, равноEach ultrasonic transducer of the synthesized aperture receives acoustic oscillations from the control object caused not only by the sending of a probe pulse by the transducer itself, but also alternately from all other transducers of the aperture. That is, the aperture is synthesized all possible pair combinations of converters (emitter - receiver). In practice, the matrix array of ultrasonic transducers is used for this, since combining to scan the surface of a test object with a pair of transducers is very inconvenient and long. As a result, the total number N of acoustic oscillations realized by such a lattice of n transducers is
N=n*(n+l)/2 (1)N = n * (n + l) / 2 (1)
где п — количество преобразователейwhere n is the number of converters
Поэтому выигрыш в отношении сигнал/шум по мощности g от комбинационного зондирования составляетTherefore, the gain in signal-to-noise ratio in power g from Raman sounding is
g=(n+i)/2 (2)g = (n + i) / 2 (2)
Таким образом, в данном изобретении используется способ определения уровня анизотропии в тканях, в норме и патологии с помощью электромагнитных волн, звука и ультразвука. Причем строятся прозрачные растры в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных элементов (для электромагнитных и ультразвуковых волн) и отражательные растры с зеркально отражающими и поглощающими (или рассеивающими) элементами из рассеянных и отраженных продольных и поперечных волн генерированных индукторами, отфильтрованных преобразователями и улавливаемый датчиками. В здоровых тканях преобладает анизотропия, четко происходят реакции диссимметризации. При различной патологии в той или иной степени в тканях нарушается анизотропия и диссимметрия. Самым тяжелым случаем, таких поражений - является рак. Используя поперечно-продольные электромагнитные, ультразвуковые и звуковые волны можно как диагностировать, так и лечить многие болезни в т.ч. и рак, т.е. возвращать анизотропию в пораженные ткани. Это позволяет при машинной обработке изображения ввести для идентификации изотропии и анизотропии некий коэффициент насыщения черного цвета, например, в случае практически полной изотропии это черный цвет, при промежуточном состоянии серый - аутоиммунный, а почти светлый - воспаление. Нормальные ткани выглядят как светлые с вкраплениями.Thus, in this invention uses a method for determining the level of anisotropy in tissues, normal and pathology using electromagnetic waves, sound and ultrasound. Moreover, transparent rasters are constructed in the form of alternating transparent and opaque elements (for electromagnetic and ultrasonic waves) and reflective rasters with mirror-reflecting and absorbing (or scattering) elements from scattered and reflected longitudinal and transverse waves generated by inductors, filtered by transducers and captured by sensors. In healthy tissues, anisotropy predominates; dissymmetrization reactions clearly occur. With various pathologies, to one degree or another, anisotropy and dissymmetry are violated in the tissues. The worst case of such lesions is cancer. Using transverse-longitudinal electromagnetic, ultrasonic and sound waves, it is possible to both diagnose and treat many diseases, including and cancer, i.e. return anisotropy to the affected tissue. This allows one to introduce a black saturation coefficient for identification of isotropy and anisotropy during machine image processing, for example, in in the case of almost complete isotropy, it is black, in the intermediate state, gray is autoimmune, and almost light is inflammation. Normal fabrics look lightly interspersed.
Возвращение анизотропии происходит за счет подбора мощности и конфигурации поперечных и продольных волн. Поперечные волны переносят энергию, а не вещество. Поэтому направленная энергия изменяет поляризацию веществ и структуру тканей. Это обусловлено еще и тем, что при облучении, переходы между зеемановскими подуровнями могут вызываться не только спин-фононным, но и магнито-дипольным взаимодействиями, поэтому лечебный эффект зависит от мощности, направления и характера излучения. Продольные волны не способны совершать подобное воздействие в силу своих свойств.The return of anisotropy is due to the selection of power and configuration of transverse and longitudinal waves. Transverse waves carry energy, not matter. Therefore, directed energy changes the polarization of substances and the structure of tissues. This is also due to the fact that during irradiation, transitions between Zeeman sublevels can be caused not only by spin-phonon but also magneto-dipole interactions, therefore the therapeutic effect depends on the power, direction and nature of the radiation. Longitudinal waves are not able to perform such an effect due to their properties.
Данный вид диагностики относится к неинвазивным методам оценки состояния биологических тканей, являются ли они здоровыми или патологически измененными. Так, например, известно, что акустическая анизотропия в области воспалительного очага практически не проявляется. Однако при деструктивных, дистрофических, аутоиммунных процессах, переломах костей, данный эффект должен быть выраженным. Таким образом, электромагнитный и акустический метод можно использовать как диагностический, так и в целях контроля за состоянием тканей, в ходе лечебного процесса. В результате изобретения создан эффективный способ волновой диагностики.This type of diagnosis refers to non-invasive methods for assessing the state of biological tissues, whether they are healthy or pathologically altered. So, for example, it is known that acoustic anisotropy in the area of the inflammatory focus is practically not manifested. However, with destructive, dystrophic, autoimmune processes, bone fractures, this effect should be pronounced. Thus, the electromagnetic and acoustic method can be used both diagnostic and in order to monitor the state of tissues during the treatment process. As a result of the invention, an effective method of wave diagnostics is created.
При этом повышена информативность, расширены функциональные возможности диагностики, в том числе получение любого среза в каждой из 3-х проекций. На получаемом изображении изотропность ткани характеризуется более темной (черной) окраской, т.е. при увеличении доли изотропной структуры в исследуемой ткани ее изображение имеет более насыщенный черный цвет. Это позволяет при машинной обработке изображения ввести для идентификации изотропии и анизотропии коэффициент насыщения черного цвета, являющийся показателем соотношения изотропии и анизотропии. По соотношения анизотропии и изотропии можно судить о структурном и функциональном состоянии тканей и органов и немедленно проводить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными опухолями. Одновременно преимуществом такого исследования является абсолютно точная передача текстуры, местоположения, формы и размеров патологических очагов (опухолей, воспалительных очагов), упрощается автоматическое вычисление объема структур сложной формы. At the same time, the information content was increased, the diagnostic capabilities were expanded, including the receipt of any slice in each of the 3 projections. In the resulting image, the isotropy of the fabric is characterized by a darker (black) color, i.e. with an increase in the proportion of the isotropic structure in the tissue under study, its image has a more saturated black color. This allows us to introduce a black saturation coefficient for identification of isotropy and anisotropy during image processing, which is an indicator ratios of isotropy and anisotropy. By the ratio of anisotropy and isotropy, one can judge the structural and functional state of tissues and organs and immediately conduct differential diagnosis between malignant and benign tumors. At the same time, the advantage of such a study is the absolutely accurate transmission of the texture, location, shape and size of pathological foci (tumors, inflammatory foci), and the automatic calculation of the volume of complex-shaped structures is simplified.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Способ диагностики, предусматривающий генерирование направленных волн различной частоты, которые вводят в биологический контакт с организмом, перемещают по объекту и фокусируют в тканях исследуемого органа для секторного сканирования, принимают прошедшие через организм волны, синхронно со сканированием фиксируют параметры принятых волн, в частности: амплитуду, фазу, поляризацию, формируют по ним параметры плотности, скорости и поглощения волн, которые анализируют и делают вывод о наличии или отсутствии патологии исследуемого органа, отличающийся тем, что осуществляют одновременное генерирование продольных и поперечных волн и одновременный прием параметров прошедших через организм продольных и поперечных волн, с выделением границ клеточных структур, обусловленных скачком биомеханических свойств среды, на основании которых формируют визуальные изображения с разрешением, обеспечивающим визуальное восприятие структуры тканей, и анализируют их на соотношение анизотропии и изотропии тканей, по которому делают вывод о наличии, отсутствии или стадии развития патологии исследуемого органа.1. A diagnostic method, which involves the generation of directed waves of various frequencies, which are introduced into biological contact with the body, is moved around the object and focused in the tissues of the organ under investigation for sector scanning, the waves transmitted through the body are received, and the parameters of the received waves are recorded simultaneously with the scan, in particular: amplitude, phase, polarization, form on them the parameters of the density, speed and absorption of waves, which analyze and conclude the presence or absence of pathology of the investigated organ characterized in that the longitudinal and transverse waves are simultaneously generated and the parameters of longitudinal and transverse waves transmitted through the body are simultaneously received, with the boundaries of the cell structures being determined due to a jump in the biomechanical properties of the medium, based on which visual images are formed with a resolution that provides a visual perception of the tissue structure , and analyze them for the ratio of anisotropy and isotropy of tissues, which make a conclusion about the presence, absence or stage of development of pathological gii of the investigated organ.
2. Способ по п.l, отличающийся тем, что осуществляют генерирование продольных и поперечных волн короткоимпульсного фокусированного ультразвукового излучения с частотой 10-10000 МГц.2. The method according to claim 1, characterized in that the longitudinal and transverse waves of short-pulse focused ultrasound radiation are generated with a frequency of 10-10000 MHz.
3. Способ по п.l, отличающийся тем, что осуществляют генерирование продольных и поперечных волн звукового излучения.3. The method according to claim 1, characterized in that the longitudinal and transverse waves of sound radiation are generated.
4. Способ по п.l, отличающийся тем, что осуществляют генерирование продольных и поперечных волн электромагнитного излучения.4. The method according to claim 1, characterized in that the longitudinal and transverse waves of electromagnetic radiation are generated.
5. Способ по п.l, отличающийся тем, что осуществляют генерирование, по меньшей мере, двух видов продольных и поперечных волн из группы: звуковых, ультразвуковых и электромагнитных.5. The method according to p. 1, characterized in that they generate at least two types of longitudinal and transverse waves from the group: sound, ultrasonic and electromagnetic.
6. Способ по любому из п.п.1-5, отличающийся тем, что генерирование направленных волн осуществляют во взаимно перпендикулярных продольном и поперечном направлениях, а прием прошедших через организм волн осуществляют из общей точки сходящихся продольных и поперечных волн.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the generation of directed waves is carried out in mutually perpendicular longitudinal and transverse directions, and the reception of waves transmitted through the body is carried out from a common point of converging longitudinal and transverse waves.
7. Способ по любому из п.п.1-5, отличающийся тем, что осуществляют сквозное прозвучивание направленными продольными и поперечными волнами, генерируемыми с одной стороны органа, при этом прием прошедших через организм волн осуществляют с противоположной стороны органа датчиком.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that through sounding by directed longitudinal and transverse waves generated from one side of the organ is carried out, while waves transmitted through the body are received from the opposite side of the organ by a sensor.
8. Способ по любому из п.п.1-5, отличающийся тем, что осуществляют генерирование продольных и поперечных волн датчиком с фазированной решеткой ультразвуковых преобразователей с сухими точечными контактами, причем каждый ультразвуковой преобразователь принимает из зоны сканирования отраженные волны, вызванные как посылкой волны самим преобразователем, так и поочерёдно от всех остальных преобразователей, при этом преобразователь выполнен с конфигурацией в виде ромба, эллипса или четырехугольника. 8. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the longitudinal and transverse waves are generated by a phased array sensor of ultrasonic transducers with dry point contacts, each ultrasonic transducer receiving reflected waves from the scanning zone, caused by sending waves by the converter itself, and in turn from all other converters, while the converter is configured with a rhombus, ellipse or quadrangle.
PCT/RU2007/000131 2007-03-16 2007-03-16 Diagnosis method using ultrasonic, acoustic and electromagnetic waves WO2008115089A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2007/000131 WO2008115089A1 (en) 2007-03-16 2007-03-16 Diagnosis method using ultrasonic, acoustic and electromagnetic waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2007/000131 WO2008115089A1 (en) 2007-03-16 2007-03-16 Diagnosis method using ultrasonic, acoustic and electromagnetic waves

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008115089A1 true WO2008115089A1 (en) 2008-09-25

Family

ID=39766116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2007/000131 WO2008115089A1 (en) 2007-03-16 2007-03-16 Diagnosis method using ultrasonic, acoustic and electromagnetic waves

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2008115089A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1008326A2 (en) * 1998-12-07 2000-06-14 General Electric Company Photosonic diffusion wave-based tumor detector
US6225729B1 (en) * 1997-12-01 2001-05-01 Hitachi Medical Corporation Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus using the probe
US6847456B2 (en) * 2000-04-28 2005-01-25 Massachusetts Institute Of Technology Methods and systems using field-based light scattering spectroscopy
RU2254810C1 (en) * 2004-03-16 2005-06-27 Осипов Лев Васильевич Method for producing ultrasonic images of brain
US7112173B1 (en) * 1998-03-03 2006-09-26 Sunlight Medical Ltd. Determination of acoustic velocity in bone

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6225729B1 (en) * 1997-12-01 2001-05-01 Hitachi Medical Corporation Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus using the probe
US7112173B1 (en) * 1998-03-03 2006-09-26 Sunlight Medical Ltd. Determination of acoustic velocity in bone
EP1008326A2 (en) * 1998-12-07 2000-06-14 General Electric Company Photosonic diffusion wave-based tumor detector
US6847456B2 (en) * 2000-04-28 2005-01-25 Massachusetts Institute Of Technology Methods and systems using field-based light scattering spectroscopy
RU2254810C1 (en) * 2004-03-16 2005-06-27 Осипов Лев Васильевич Method for producing ultrasonic images of brain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6322578B2 (en) Dual Modality Image Processing System for Simultaneous Functional and Anatomical Display Mapping
KR100686409B1 (en) Non-invasive subject-information imaging method and apparatus
JP4406226B2 (en) Biological information video device
Jensen Medical ultrasound imaging
US9492139B2 (en) Non-imaging low frequency ultrasonic testing and diagnostic evaluation system
US20210251612A1 (en) Ultrasound imaging with spectral compounding for speckle reduction
JP5525787B2 (en) Biological information video device
RU2378989C2 (en) Method of diagnostics by means of ultrasonic, sonic and electromagnetic waves
CN108652672B (en) Ultrasonic imaging system, method and device
Patch et al. Toward quantitative whole organ thermoacoustics with a clinical array plus one very low-frequency channel applied to prostate cancer imaging
US20140107462A1 (en) Object information acquiring apparatus and object information acquiring method
Qu et al. Synthetic aperture ultrasound imaging with a ring transducer array: preliminary ex vivo results
JP6808362B2 (en) Devices and methods for hybrid optical acoustic tomography and ultrasonography
KR20140132811A (en) Ultrasound imaging apparatus and control method for the same
US11369343B2 (en) Ultrasound imaging by nonlinear localization
Gerig et al. Improved parametric imaging of scatterer size estimates using angular compounding
EP3415097B1 (en) Acoustic wave image generation device and acoustic wave image generation method
Urban et al. A beamforming study for implementation of vibro-acoustography with a 1.75-D array transducer
EP3329843B1 (en) Display control apparatus, display control method, and program
Tai et al. 3-D H-scan ultrasound imaging of relative scatterer size using a matrix array transducer and sparse random aperture compounding
Park et al. Photoacoustic imaging using array transducer
WO2008115089A1 (en) Diagnosis method using ultrasonic, acoustic and electromagnetic waves
Levaillant et al. Three-dimensional ultrasound imaging of the female breast and human fetus in utero: Preliminary results
Opielinski et al. Ultrasonic projection imaging of biological media
Shelgaonkar Basic Ultrasound Physics for the Critical Care Fellow

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07834929

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07834929

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1