CC BY
233
УДК 612.15
МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ДОПЛЕРОВСКОГО ДАТЧИКА ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
Н.А.Колесников, А.В.Ребинок*, Р.В.Петров
MODELING AND DEVELOPMENT OF A DOPPLER SENSOR FOR ULTRASOUND MEDICAL DIAGNOSTICS
N.A.Kolesnikov, A.V.Rebinok*, R.V.Petrov
Институт электронных и информационных систем НовГУ, nikolaykolesnikov93@yandex.ru * Институт медицинского образования НовГУ
Рассмотрены вопросы моделирования доплеровского датчика для ультразвуковой медицинской диагностики с целью последующей его разработки. Приведены результаты анализа текущего состояния российского рынка изделий медицинского назначения и медицинской техники, в частности ультразвуковой (УЗИ) диагностической медицинской аппаратуры. Рассмотрены базовые принципы построения ультразвуковой медицинской диагностической аппаратуры. Приведено описание ключевых узлов УЗИ-аппаратов и общий порядок проведения ультразвукового исследования. Приведено описание и сравнительный анализ датчиков для ультразвуковых диагностических медицинских аппаратов. Приведено описание их характеристик и областей медицины, в которых они используются. Рассмотрены типы датчиков, которые могут быть выбраны для последующей разработки. Предложен общий подход к моделированию ультразвукового датчика, а также приведены результаты начального этапа моделирования.
Ключевые слова: ультразвуковая диагностика, ультразвуковой датчик, доплероскопия, УЗИ-аппаратура, ультразвуковое исследование
In this article, modeling of the Doppler transducer for ultrasound medical diagnostics conducted with the aim of its subsequent development was considered. Results of the analysis of the current state of Russian market of medical devices and medical equipment, in particular, ultrasound diagnostic medical equipment are given. The basic principles of construction of ultrasonic medical diagnostic equipment are considered. The description of the key nodes of ultrasound devices and the procedure of ultrasound medical diagnostic are given. The description and the comparative analysis of transducers for ultrasonic diagnostic medical devices are resulted. The description of their characteristics and the field of medicine in which they are used, is given. The types of transducers that can be selected for further development are considered. A general approach to simulating an ultrasonic transducer is proposed, as well as the results of the initial stage of modeling.
Keywords: ultrasonic diagnostics, ultrasonic transducer, doppleroscopy, ultrasound equipment, ultrasonography
Введение
Ультразвуковое исследование (УЗИ), или со-нография, в медицине является методом неинвазив-ного исследования человеческого организма с помощью ультразвуковых волн. Применение ультразвука в медицинской диагностике связано с возможностью получения изображения внутренних органов и структур. Собственно, получение изображения можно разделить на две части. Первая — излучение коротких ультразвуковых импульсов, направленное на исследуемые ткани, и второе — формирование изображения на основе отраженных сигналов [1].
На сегодняшний день ультразвуковое исследование является одним из наиболее востребованных методов диагностики. Благодаря тому, что данный вид исследования является одним из наиболее информативных, он к тому же неинвазивен, безопасен и экономичен в сравнении с другими методами исследований. За многие годы применения данного метода в медицине было разработано множество подвидов ультразвуковых исследований, например:
1. Трехмерное УЗИ — создает 3D изображение в любом ракурсе.
2. Эхоконтрастирование — УЗИ с применением внутривенного контраста, содержащего микроскопические газовые пузырьки. Отличается повышенной точностью диагностики.
3. Тканевая, или 2-я гармоника (THI) — технология с улучшенным качеством и контрастностью изображения, показана пациентам с избыточным весом.
4. Соноэластография — УЗИ с применением дополнительного фактора — давления, помогающего по характеру сокращения тканей определять патологические изменения.
5. Ультразвуковая томография — методика, аналогичная по информативности КТ и МРТ, но при этом совершенно безвредная. Собирает объемную информацию с последующей компьютерной обработкой изображения в трех плоскостях.
6. 4D-УЗИ — технология с возможностью навигации внутри сосудов и протоков, так называемый «взгляд изнутри». По качеству изображения похоже на эндоскопическое исследование.
Наибольший интерес в настоящее время представляет задача измерения параметров кровотока, когда ультразвук отражается от движущихся эритроцитов. Основой доплеровских методов является эффект Доплера, который состоит в том, что частота колебаний звуковых волн, излучаемых источником (передатчиком) звука, и частота этих же звуковых
волн, принимаемых некоторым приемником звука, отличаются, если приемник и передатчик движутся друг относительно друга (сближаются или удаляются). Тот же эффект наблюдается, если в приемник поступают сигналы источника звука после отражения движущимся отражателем. Этот последний случай имеет место при отражении ультразвуковых сигналов от движущихся биологических структур.
В данной статье будут рассмотрены вопросы моделирования для последующей разработки допле-ровского датчика для ультразвуковой медицинской диагностики.
Анализ производства доплеровских датчиков
По данным международной организации «The world Medical Market Fact File» (WMMFF) медицинские изделия (далее МИ) по объему, номенклатуре, ассортименту и количеству занимают одно из первых мест в мире, опережая такую динамично развивающуюся отрасль, как вычислительная техника [2]. На 2015 г. рыночный объем продаж медицинских изделий в России составил около 5 млрд долларов. Для сравнения рынок МИ США — 130 млрд долларов, Японии — 45 млрд долларов, Германии — 22,5 млрд долларов, Китая — 17,5 млрд долларов, Бразилии — 8,4 млрд долларов, Индии — 7 млрд. долларов.
Показатель прироста потребления населением Российской Федерации медицинской продукции ежегодно растет, но потребление МИ российского производства ежегодно сокращается на 1-2% в год.
В сегменте высокотехнологичных МИ почти 100% потребностей покрывается за счет импорта. Отечественные производители крайне ограничены в финансировании наукоемкой аппаратуры из-за сложностей получения кредитных ресурсов у банков ввиду длительного (10-12 лет), наукоемкого и рискового цикла разработки аппаратуры и лекарственных препаратов, поэтому проблему пытаются разрешить также путем активного государственного вмешательства. Примерами этому могут служить Распоряжение Президента РФ главе правительства страны о срочном принятии мер по государственной поддержке медицинской промышленности, а также федеральная целевая программа «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу».
Российский рынок ультразвуковых диагностических аппаратов почти на 100% состоит из импортных аппаратов. По уровню оснащенности (количество единиц оборудования на один миллион жителей) УЗИ-аппаратуры Россия отстает от развитых стран в 3 раза (78 против 230 в США).
В России практически отсутствует производство УЗИ аппаратов. Можно только отметить попытки наладить такие производства. Так, на последних выставках медицинского диагностического оборудования демонстрировались УЗИ аппараты российских производителей [3]: модель высокого класса «ЗееЗоиМ М1» ЗАО «Бизнеслинк» и две модели «УЗИ-Электрон» высокого и экспертного классов известной фирмы «Электрон». Указанные модели находятся в стадии регистрации.
Последние три года, характеризуемые низкими ценами на нефтегазовое сырье, объемы поставок на наш рынок УЗИ аппаратов значительно упали по сравнению с предшествующими годами, когда цены на нефть держались на высоком уровне. Падение составило порядка 30-65% по отношению к объемам в благополучные годы. В последние 3 года объемы импорта составляют $125-210 млн. в год без учета «серого импорта».
Исходя из результатов, представленных на международных выставках 2017 и 2018 гг., среди отечественных производителей УЗИ-аппаратов были компании «БИОСС», «МЕД-КИП», «Бизнеслинк», «Электрон». Часть аппаратов является русифицированными локализациями китайских УЗИ-аппаратов среднего класса. Компанией «Бизнеслинк» был продемонстрирован аппарат высокого класса «SeeSound М1», однако применяемые датчики импортные, что характерно для всех УЗИ-аппаратов, представленных российскими производителями.
Ввиду вышесказанного задача по разработке датчика для ультразвуковой медицинской диагностики является актуальной.
Принципы построения ультразвуковой медицинской диагностической аппаратуры
Современное поколение большинства медицинских изделий и УЗИ-аппаратов в частности характеризуется модульностью конструкции [2]. Даже если прибор выполняется в едином корпусе, то внутри лишь очень небольшая часть компонентов изготавливается производителем самостоятельно и, как правило, это аналоговая часть прибора. Все остальные компоненты стандартные и покупаются или заказываются у сторонних производителей. Так, большинство УЗИ-аппаратов сегодня являются устройствами «быстрого» сканирования и строятся на базе персонального компьютера.
Приборы быстрого сканирования, или, как их чаще называют, приборы, работающие в реальном времени, в настоящее время полностью заменили приборы медленного, или ручного, сканирования [4]. Это связано с целым рядом преимуществ, которыми обладают эти приборы: возможность оценивать движение органов и структур в реальном времени (т.е. практически в тот же момент времени); резкое уменьшение затрат времени на исследование; возможность проводить исследования через небольшие акустические окна. Если приборы медленного сканирования можно сравнить с фотоаппаратом (получение неподвижных изображений), то приборы, работающие в реальном времени, — с кино, где неподвижные
изображения (кадры) с большой частотой сменяют друг друга, создавая впечатление движения. В приборах быстрого сканирования используются механические и электронные секторные датчики, электронные линейные датчики, электронные конвексные (выпуклые) датчики, механические радиальные датчики. Некоторое время назад на ряде приборов появились трапециевидные датчики, поле зрение которых имело трапециевидную форму, однако они не показали преимуществ относительно конвексных датчиков, но сами имели целый ряд недостатков. В настоящее время наилучшим датчиком для исследования органов брюшной полости, забрюшинного пространства и малого таза является конвексный. Он обладает относительно небольшой контактной поверхностью и очень большим полем зрения в средней и дальней зонах, что упрощает и ускоряет проведение исследования. При сканировании ультразвуковым лучом результат каждого полного прохода луча называется кадром. Кадр формируется из большого количества вертикальных линий. Каждая линия — это как минимум один ультразвуковой импульс. Существует взаимосвязь между частотой повторения импульсов (ЧПИ), числом линий, формирующих кадр, и количеством кадров в единицу времени: ЧПИ равна числу линий, умноженных на частоту кадров. На экране монитора качество получаемого изображения будет определяться, в частности, плотностью линий. Для линейного датчика плотность линий (линий/сантиметр) является отношением числа линий, формирующих кадр, к ширине части монитора, на котором формируется изображение. Для датчика секторного типа плотность линий (линий/градус) — отношение числа линий, формирующих кадр, к углу сектора. Чем выше частота кадров, установленная в приборе, тем меньше (при заданной частоте повторения импульсов) число линий, формирующих кадр, тем меньше плотность линий на экране монитора, тем ниже качество получаемого изображения. Правда, при высокой частоте кадров мы имеем хорошее временное разрешение, что очень важно при эхокардио-графических исследованиях.
УЗИ-аппарат включает в себя следующие основные блоки (рис.1):
Генератор импульсов — многоканальное устройство, которое по каждому из каналов передает на формирователь луча короткие электрические импульсы. Основными задачами, выполняемыми генератором импульсов, является:
— генерирование импульсов как можно меньшей длительности, т.к. чем короче импульс, тем лучше продольная разрешающая способность;
— обеспечение амплитуды импульсов необходимого уровня, но не более допустимого с точки зрения безопасности пациента;
— осуществление сдвига по времени между импульсами. Для формирования луча с требуемым фокусом необходимо некоторое время. Кроме того, во время задержки между импульсами происходит получение сигнала от тканей.
Формирователь луча — многоканальное устройство, соединенное с датчиком многожильным ка-
Рис.1. Структурная схема аппарата ультразвукового сканирования
белем в соответствии с общим числом элементов преобразователя. Основная функция заключается в обеспечении необходимой формы ультразвукового луча на передачу и прием.
В коммутаторе происходит изменение общего числа каналов пьезопреобразователя на число, равное числу каналов приемника и передатчика.
На головке датчика располагаются пьезоэле-менты, которые преобразуют электрическую энергию в энергию ультразвуковой волны.
Управление режимами сканирования. Управление работой всех элементов осуществляется с помощью программы, разработанной для каждого аппарата индивидуально. Исходя из сложности прибора происходит управление функциями сканконвертера, обработка результатов измерения, изменение частоты импульсов в зависимости от выбранного типа датчика.
Приемник получает от формирователя луча эхо-сигналы, усиливает их, подвергает определенным преобразованиям, суммирует сигналы со всех каналов и подает суммарный сигнал на сканконвертер
Сканконвертер — цифровое устройство, которое служит для преобразования информации, получаемой с выхода приемника, в форму, удобную для отображения на мониторе аппарата.
С выхода сканконвертера информация для отображения поступает на цифровое устройство памяти. Запись происходит в той же скоростью, с которой происходит сканирование. На выходе информация считывается уже в темпе, необходимом для получения изображения в телевизионном стандарте.
Устройствами вывода информации являются принтер для получения бумажного носителя изображения и монитор.
Ультразвуковой датчик — самый важный технологический узел в аппарате, он имеет самую высокую стоимость [5] (рис.2). Датчиком осуществляется преобразование одного вида энергии в другой. В литературе датчик довольно часто называют трансдью-сером (transducer). Преобразование механической энергии в электрическую и наоборот осуществляется пьезоэлектрическим элементом, который представляет собой пьезокристалл.
1\
«—
г \
£ h 1
Г—Т—1
Рис.2. Схема устройства ультразвукового датчика (транс-дьюсера): 1 — корпус; 2 — электроды; 3 — пьезокристалл; 4 — демпфирующий материал; 5 — акустическое окно датчика
В источниках ультразвука, применяемых в медицинской диагностике, используются кристаллы кварца, титаната циркония, сернистого кадмия, тита-ната бария и др. К пьезокристаллу с обеих сторон подведены электроды, соединенные с источником питания. Под воздействием электрического тока пье-зокристалл изменяет свои размеры и форму и при этом в нем происходит трансформация электрической энергии в механическую в виде ультразвуковых колебаний. Этот феномен называется обратным пьезоэлектрическим эффектом. Тот же самый кристалл может трансформировать воспринимаемую механическую энергию (ультразвук) в электрическую. Это прямой пьезоэлектрический эффект. Позади кристалла в датчике располагается прослойка материала, поглощающего ультразвук. Колебания пьезоэлемента распространяются так же и на боковые стенки датчика, поэтому корпус делается из поглощающего звук материала, что, во-первых, в значительной степени предотвращает эффект отражения от корпуса, а во-вторых, делает более безопасным проведение ультразвукового исследования для врача.
Для получения плоскостного изображения используется не один, а множество ультразвуковых лучей, которые образуют ультразвуковую плоскость. Это достигается большим количеством пьезоэлемен-тов, каждый из которых излучает свой ультразвуковой луч, параллельный с соседним. Такой принцип заложен в линейных датчиках, которые с наибольшей эффективностью применяются в абдоминальной ультразвуковой диагностике. Ультразвуковая плоскость в этом случае имеет прямоугольную форму.
Хотя линейное сканирование дает высокое качество изображения, тем не менее, для исследования сердца, особенно у детей, метод линейного сканирования оказался малопригодным из-за величины такого датчика, для которого требуется, чтобы на теле пациента имелось достаточно большое акустическое окно. Для исследования сердца были созданы более сложные датчики, которые излучают ультразвук из одной точки «веером», образуя плоскость в виде сектора. Эти датчики получили название секторальных. Преимуществами их являются широкое поле зрения на больших глубинах и небольшая площадь контакта поверхности трансдьюсера с кожей пациента. Последнее обстоятельство делает этот датчик идеальным при локации по межреберьям.
Для различных типов ультразвуковых исследований применяются датчики с различными характеристиками. Наиболее важными из этих параметров являются частота излучения, диаметр пьезоэлемента, фокусировка ультразвукового пучка. В эхокардио-графической практике используются трансдьюсеры, генерирующие ультразвук с частотой от 1 до 15 МГц, имеющие диаметр от 7 до 20 мм и фокусное расстояние от 3 до 14 см. Выбор датчика зависит от особенностей проводимого исследования и возраста пациента. Поэтому рекомендуется иметь не один, а несколько датчиков с различными параметрами. Интегральной характеристикой датчика является его разрешающая способность. Разрешение — это минимальное расстояние между объектами, когда они могут
быть визуализированы раздельно. Различают два вида разрешения: боковое (латеральное), или азимутальное, и осевое, или аксиальное.
Анализ датчиков для ультразвуковых диагностических медицинских аппаратов
Типы датчиков и их название определяются использованием в них различных ультразвуковых преобразователей и способов сканирования. В зависимости от вида преобразователей можно выделить следующие типы датчиков:
— секторные механические датчики — с одноэлементными или многоэлементными кольцевыми решетками;
— линейные датчики — с многоэлементными линейными решетками;
— конвексные и микроконвексные датчики — с конвексными и микроконвексными решетками, соответственно;
— фазированные секторные датчики — с многоэлементными линейными решетками;
— датчики с двумерной решеткой, линейные, конвексные и секторные.
В зависимости от характера излучаемого ультразвука датчики можно разделить на:
— постоянноволновые: в таких датчиках имеются по крайней мере два пьезокристалла, один из которых непрерывно излучает, а второй — принимает отраженный сигнал;
— импульсные: в таких датчиках один и тот же пьезокристалл служит и излучателем, и приемником сигналов. Работая в различных режимах импульсные датчики позволяют производить исследования на различных глубинах тканей.
Рабочая частота является важнейшей характеристикой датчика. Выбор частоты датчика обусловлен максимальной глубиной расположения органов и структур, представляющих интерес для врача-диагноста. В ряде случаев при обследовании тучных пациентов приходиться применять датчики с частотой 2,5 МГц, у которых максимальная рабочая глубина 240 мм, однако разрешающая способность при использовании таких датчиков и, следовательно, качество изображения хуже, чем при частоте 3,5 МГц. С другой стороны, для структур, расположенных на очень малых глубинах, применяются датчики с частотой более 10 МГц.
Внешний вид датчиков очень разнообразен, но большинство наиболее часто используемых видов датчиков в приборах различных фирм похожи и отличаются несущественными конструктивными элементами и размерами (рис.3) [2].
В секторных механических датчиках (рис.3а,б) рабочая поверхность (защитный колпачок) закрывает объем, в котором находится перемещающийся по углу одноэлементный или кольцевой УЗ преобразователь. Объем под колпачком заполнен акустически прозрачной жидкостью для уменьшения потерь при прохождении УЗ сигналов. Основной характеристикой секторных механических датчиков является угловой размер сектора сканирования а, который указывается в маркировке датчика. Пример маркировки: 3,5 МГц/90°.
В линейных датчиках характерной является длина рабочей области L (рис.3в), так как именно она определяет ширину прямоугольной зоны обзора. Пример маркировки линейного датчика: 7,5L64 (7,5 МГц, 64 мм).
Следует иметь в виду, что ширина зоны обзора в линейном датчике всегда меньше на 20-40% длины апертуры. Таким образом, если указан размер рабочей области 64 мм, ширина зоны обзора — не более 52 мм.
В конвексных датчиках зона обзора определяется двумя характерными размерами — длиной дуги Н (иногда ее хорды), соответствующей выпуклой рабочей части, и угловым размером сектора сканирования а в градусах (рис.3г). Пример маркировки кон-вексного датчика: 3,5С60 (3,5 МГц, 60°). Реже для маркировки используется радиус R кривизны рабочей поверхности, например: 3,5 МГц/6011 (радиус 60 мм). Аналогичная маркировка в микроконвексных датчиках (рис.3д). Пример маркировки: 3,5 МГц/2011 (радиус 20 мм).
Для фазированного секторного датчика дается угловой размер сектора электронного сканирования в градусах (рис.3е). Пример маркировки: 3,5 МГц/90°.
Датчики классифицируются по областям медицинского применения:
1. Универсальные датчики для наружного обследования. Применяются для обследования абдоминальной области и органов малого таза у взрослых и детей. В качестве универсальных в основном используются конвексныедатчики с рабочей частотой 3,5 МГц (для взрослых) или 5 МГц (для педиатрии), реже — 2,5 МГц (для глубоко расположенных органов). Угловой размер сектора сканирования: 40°-90° (реже — до 115°), длина дуги рабочей поверхности — 36-72 мм.
2. Датчики для поверхностно расположенных органов применяются для исследования неглубоко расположенных малых органов и структур (например, щитовидной железы). Рабочая частота — 7,5 МГц, иногда 5 или 10 МГц. Тип датчика — линейный размером 29-50 мм, реже конвексный, микроконвексный или секторный механический с водной насадкой (рис.4б) с длиной дуги 25-48 мм.
3. Кардиологические датчики. Для исследования сердца используются датчики секторного типа, что связано с особенностью наблюдения через межреберную щель. Применяются датчики механического сканирования (одноэлементные или с кольцевой решеткой) и фазированные электронные. Рабочая частота — 3,5 МГц или 5 МГц.
4. Внутриполостные датчики. Существует большое разнообразие внутриполостных датчиков, которые отличаются между собой по областям медицинского применения:
— трансвагинальные датчики секторного или микроконвексного типа с углом обзора от 90° до 270°. Ось сектора обычно расположена под некоторым углом относительно оси датчика. Рабочая частота — 5, 6 или 7,5 МГц;
— трансректальные датчики применяются в основном для диагностики простатита. Рабочая частота — 7,5 МГц (реже 4 или 5 МГц);
— механические датчики с вращением и качанием головки в диапазоне углов от 120° до 360°.
На момент проведения ультразвукового исследования, должен быть обеспечен полный контакт датчиков аппарата с телом пациента на микроуровне. Для этих целей применяются специальные гели. Обычный состав геля: глицерин, натрий тетраборно-кислый, сополимер стирола с малеиновым ангидридом, вода очищенная.
Наибольшее распространение получили универсальные датчики и датчики для поверхностно распространенных органов, так как хорошо подходят для обследования абдомиальной области и неглубоко расположенных малых органов и структур, например щитовидной железы, переферических сосудов и пр. Как правило, при закупке УЗИ-аппарата в комплекте к нему прилагается универсальный датчик, в то время как датчики, предназначенные для более специфических видов обследования, приобретаются отдельно.
Чаще всего в качестве универсальных датчиков выступают линейные датчики с рабочей частотой 3,5-5 МГц или конвексный датчик 3,5 МГц/60°/60 мм, или другой, близкий по характеристикам.
Для использования ультразвукового датчика в доплеровском обследовании в нем обязательно должна быть заложена возможность работы в постоянно-волновом (Continuous wave, CW) и импульсном (Pulse wave, PW) режимах.
В качестве кандидатов для последующей разработки датчика для ультразвуковой медицинской диагностики рассматриваются линейный или кон-вексный тип датчиков, так как являются наиболее распространенными и применимы для широкого спектра медицинских обследований. В нем будет закладываться возможность работы в режимах, требуемых для проведения доплероскопии.
Подход к моделированию ультразвукового датчика
Ключевым моментом в моделировании ультразвукового датчика является моделирование пьезоэлектрических элементов. Для решения этой задачи в рамках данного исследования было решено применить пакет Comsol Multyphysics — пакет для решения различных междисциплинарных физических задач методом конечных элементов. Модуль «Пьезоэлектрические устройства» в Comsol Multyphysics позво-
ляет проводить расчет как электростатики с учетом направления поляризации и ориентации кристалла относительно глобальной системы координат, так и механической конструкции (содержит материальную модель для анизотропного пьезоматериала), а также учитывает различные типы потерь в материале. Результаты построений и расчетов в пакете моделирования можно визуализировать для более наглядного понимания процессов, происходящих в материале и среде.
Целью проведенного моделирования являлось практическое применение знаний, полученных в ходе изучения пакета Comsol Multiphysics. В результате удалось получить визуализацию ультразвуковой волны частотой 500 кГц, излучаемой диском пьезокристалла размерами 20 мм х 5 мм в водную среду (рассматриваемая область 50 мм х 25 мм) и ее взаимодействие с объектом в среде (пузырек воздуха). На рис.4 ультразвуковая волна описывается областями повышенного (желтый, красный) и пониженного (темно-синий) давления, значения которого лежат в диапазоне от -3х10пПа до 5х10пПа. В последующем данная модель будет усложняться: один пьезокристалл будет заменен матрицей пьезокристаллов. Однородная водная среда будет заменяться средой с плотностью равной органическим тканям человека, а в качестве объекта исследования вместо пузырька воздуха будет выступать эритроцит в кровеносном сосуде. Целью последующего моделирования будет являться определение рабочей частоты излучения и размеров пьезоэлектрика для получения изображений исследуемого объекта, находящегося на определенной глубине в тканях.
Заключение
В статье был проведен анализ рынка УЗИ-аппаратов. Были рассмотрены принципы построения ультразвуковой медицинской диагностической аппа-
ратуры, описание и сравнительный анализ датчиков для ультразвуковых диагностических медицинских аппаратов. Приведен подход к моделированию ультразвукового датчика и результаты моделирования пьезоэлектрического элемента. В дальнейшем предполагается выбрать определенный тип датчика и провести его моделирование и конструкторскую разработку.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №17-48-530190.
1. Практическое руководство по ультразвуковой диагностике. Общая ультразвуковая диагностика / Под ред. В.В.Митькова. М.: Издат. дом Видар-М, 2005. 720 с.
2. Техническое обслуживание медицинских изделий (методические и практические вопросы): учеб. пособие / Под общ. ред. Г.Н.Пахарькова. СПб.: ЭЛМОР, 2015. Ч.1. 355 с.
3. Российский рынок УЗИ аппаратов [Электронный ресурс] // URL: http://xn—8sbaa5ag5cakvb0i.xn--p1ai/articles/rossiiskii-rinok-uzi-apparatov.html (Дата обращения 01.04.2018).
4. Абдуллаев Э.Г., Бойко И.П., Татмышевский К.В. Ультразвуковая диагностика в медицине: Учеб. пособие // Владимир: ВлГУ, 2002. 213 с.
5. Воробьев А.С., Зимина В.Ю. Эхокардиография у детей и взрослых : руководство для врачей. СПб.: СпецЛит, 2015. 590 с.
6. Воробьев Е.А. Теория ультразвуковых колебаний как основа построения и применения технических средств получения информации: Учеб. пособие. СПб.: СПбГУАП, 2002. 54 с.
References
1. Mit'kov V.V., ed. Prakticheskoe rukovodstvo po ul'trazvukovoi diagnostike. Obshchaia ul'trazvukovaia diagnostika [A practical guide to ultrasound diagnostics. General ultrasound diagnosis]. Moscow, "Vidar-M" Publ., 2005. 720 p.
2. Pakharkov G.N., ed. Tekhnicheskoe obsluzhivanie meditsinskikh izdelii (metodicheskie i prakticheskie voprosy) [Maintenance of medical products (methodical and practical issues)]. Part 1. Saint Petersburg, "ELMOR" Publ., 2015. 355 p.
3. Rossiiskii rynok UZI apparatov [The Russian market of ultrasound devices]. Available at: http://xn— 8sbaa5ag5cakvb0i.xn--p1ai/articles/rossiiskii-rinok-uzi-apparatov.html (accessed 01.04.2018).
4. Abdullaev E.G., Boiko I.P., Tatmyshevskii K.V. Ul'trazvukovaia diagnostika v meditsine [Ultrasonic diagnostics in medicine]. Vladimir, VlSU Publ., 2002. 213 p.
5. Vorob'ev A.S., Zimina V.Iu. Ekhokardiografiia u detei i vzroslykh: rukovodstvo dlia vrachei [Echocardiography in children and adults: a guide for doctors]. Saint Petersburg, "SpetsLit" Publ., 2015. 590 p.
6. Vorob'ev E.A. Teoriia ul'trazvukovykh kolebanii kak osnova postroeniia i primeneniia tekhnicheskikh sredstv polucheniia informatsii [Theory of ultrasonic vibrations as a basis for constructing and applying technical means of obtaining information]. Saint Petersburg, SUAI Publ., 2002. 54 p.
