CC BY
43
МИС-98
III. Ультразвуковые и акустические приборы в медико-биологической практике
15. Скорость линейных перемещений силовой антенной решетки и стола ложа пациента - не менее 2 -г- 5 мм/с.
16. Погрешность линейных перемещений - + 1 мм.
17. Размеры стола ложа пациента - 700x2000 мм.
18. Масса ложа пациента - не более 650 кг.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
1. Изделие имеет блочно-модульный принцип построения и выполнено в виде стационарного комплекса состоящего из 3-х частей:
Ш ложа пациента с силовой антенной решеткой и системой позиционирования;
Ш системы возбуждения с источниками питания;
Ш центрального пульта управления.
2. Литотриптер должен монтироваться в однокомнатном помещении с габаритными размерами не менее 3x5x6 м3.
3. Площадь, занимаемая изделием, - не более 7 м2.
4. Масса изделия с принадлежностями не должна превышать 1200 кг.
В заключение приведем сравнительные характеристики литотриптера ЛУ-1 и зарубежного аналога - литотриптера LT-01 PLUS фирмы ЕБЛР (табл. 2 ). При этом необходимо ответить, что отечественный серийно выпускаемый аналог отсутствует.
Таблица 2
Показатели качества LT-01 PLUS ЛУ-1
фокусное расстояние 446 мм 450 мм
количество пьезоэлементов 320 200
размеры фокального объема при 6 Дб. 2.5 х 2.5 х 23 мм 3 х 3 х 8 мм
Величина перемещения стола по вертикали 115 мм 120 мм
Уровень давления в фокальной области - 50-100 МПа
Частота следования импульсов 1.25 - 160 Гц 1 - 300 Гц
Вес изделия 1840 кг 1200 кг
В настоящий момент заканчивается разработка рабочей документации опытного образца и ПО «АОМЗ» приступил к изготовлению опытного образца литотриптера.
ПОВЫШЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ МЕДИЦИНСКИХ ПРИБОРОВ ВИЗУАЛИЗАЦИИ
Бросалин А.В., Кириченко И. А.
Таганрогский государственный радиотехнический университет кафедра ЭГА и МТ; 347922, Россия, Таганрог, Некрасовский, 44; тел./факс: (86344)6 - 17 - 95; E-mail: fep@tsure,ru.
В настоящее время в медицинской практике широко используются ультразвуковые приборы визуализации и диагностики внутренних органов человека. Постоянно возрастают требования к техническим характеристикам данных систем.
Одним из основных параметров является разрешающая способность приборов визуализации. Известно, что при локации в импульсном режиме разрешающая способность определяется длительностью зондирующего импульса. Известно, что разрешающая способность по глубине при зондировании донных
Известия ТРТУ
осадков простыми импульсными сигналами определяется половиной длительности импульса. Уменьшение длительности импульса, а также применение сложных сигналов для повышения разрешающей способности ограничено из-за высокого, резко возрастающего с повышением частоты, затухания звука в биологических тканях. В данной работе для решения задачи разрешения эхосигналов от двух близко расположенных отражающих границ и объектов внутри человека предлагается использование кепстра мощности отраженного сигнала.
Кепстр представляет собой обратное преобразование Фурье от логарифма спектра мощности. Операция логарифмирования приводит к разделению в спектральной области слагаемых, содержащих информацию о зондирующем сигнале и о времени запаздывания одного эхо-сигнала относительно другого. После обратного преобразования Фурье сигнал представляет собой узкие периодические выбросы во временной области. Положение первого выброса определяет искомую задержку, его амплитуда соответствует абсолютному значению коэффициента отражения от объектов. В полученном кепстре наблюдается также кепстр зондирующего сигнала. Применение фильтрации длинных волн после операции логарифмирования позволяет убрать эту компоненту в кепстре. Соответствующая обработка принятой реализации осуществляется в ЭВМ.
Рис. 1 Вероятностные характеристики обнаружения
Следует отметить широкое применение параметрических излучателей в медицинских приборах. Соответственно необходимо провести анализ вероятностных характеристик обнаружения при кепстральной обработке эхосигналов в линейном и параметрическом режимах излучения. Амплитуда эхосигнала распределена по гауссовому закону [2]. Шум является белым с дисперсией 0.02 [3]. За основу вероятностных характеристик выбран критерий Неймана - Пирсона. Вероятность ложной тревоги составляет Рлт = 10-4. На рис.1 представлены расчетные
вероятностные характеристики обнаружения. Кривая 1 соответствует случаю локации при использовании параметрического излучателя без применения кепстральной
МИС-98
III. Ультразвуковые и акустические приборы в медико-биологической практике обработки эхосигналов. Зависимость 2 описывает вероятность правильного обнаружения при использовании кепстральной обработки эхосигналов в случае использования параметрического излучателя. Из сравнения зависимостей 1 и 2 видно, что при введении кепстрального анализа отношение сигнал - помеха ухудшается, однако повышается разрешающая способность. Кривая 3 соответствует применению линейной антенны с шириной характеристики направленности аналогичной, использовавшейся при расчетах зависимостей 1 и 2. При анализе эхосигналов также вычислялся кепстр мощности. Сравнение зависимостей 2 и 3 показывает, что кепстральный анализ эхосигналов более помехоустойчив при работе с параметрическими излучателями по сравнению с линейными. Это объяснятся различными уровнями реверберационной помехи от границ раздела. Она сильно зависит от характеристик направленности антенны [2]. Параметрическая антенна, как известно, обладает узкой диаграммой направленности и низким уровнем - 50 дБ [1] боковых лепестков. Это дает выигрыш в отношении сигнал - шум.
Применение кепстральной обработки позволяет: повысить разрешающую способность по дистанции при сохранении высоких энергетических параметров зондирующего сигнала; кепстр низкочастотного эхоимпульса позволяет однозначно определить момент прихода отражения от второй границы раздела при перекрытии эхоимпульсов меньшем 90%; однозначно можно определить момент прихода отраженного сигнала при отношении сигнал - шум большем 2.
ЛИТЕРАТУРА
1.Новиков Б. К., Тимошенко В. И. Параметрические антенны в гидролокации.- Л.: Судостроение, 1990.- с. 256
2. Яковлев А. Н., Каблов Г. П. Гидролокаторы ближнего действия.- Л.: Судостроение, 1983.-200 с.- (Библиотека инженера гидроакустика)
3. Зарайский В. А., Тюрин А. М. Теория гидролокации.- Л.: Военно- морская Академия, 1975.
4. Бросалин А. В.. Борисов С. А. Применение кепстрального анализа для разрешения эхосигналов.\\ Сб. тезисов докл. "III ВНК студентов и аспирантов " Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления".Таганрог, ТРТУ, 1996.
НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ В
АУДИОМЕТРИИ
Бросалин А. В., Кириченко И. А.
Таганрогский государственный радиотехнический университет кафедра ЭГА и МТ; 347922, Россия, Таганрог, Некрасовский, 44; тел./факс: (86344)6 - 17 - 95; E-mail: fep@tsure,ru.
Возвращение или улучшение слуха людям, страдающим слуховой дисфункцией, так называемая слуховая реабилитация, представляет собой важную медико-социальную проблему. В общем комплексе мер по слуховой реабилитации можно выделить определение состояния слуховой функции и диагностику ее нарушений с помощью аудиометров, которые позволяют определить количественные показатели слуховой функции и степень понижения слуха. Такие исследования проводятся на основе аудиологических тестов, которые основываются на предъявлении испытуемому тональных, шумовых, речевых сигналов, либо их комбинаций и регистрации субъективных ощущений испытуемого на эти сигналы.
В области приборов для исследования слуховой функции в настоящее время получили развитие аудиометры с нелинейным преобразованием речевых сигналов.
