Министерство образования РФ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет "ЛЭТИ"
С. И. КОНОВАЛОВ С. К. ПАВРОС
Ультразвуковая медицинская аппаратура
Учебное пособие
Рекомендовано УМО по образованию в области приборостроения и оптотехники в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 551500 – Приборостроение и специальностям 190200 "Приборы и методы контроля качества и диагностики" и 190400 "Акустические приборы и системы" направления подготовки дипломированных специалистов 653700 – Приборостроение
Санкт-Петербург
Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ"
2004
УДК 615. 417:616-073. 4-8 (07)
ББК Р – 5я7 + Р343. 3я7
К 64
Коновалов С. И., Паврос С. К. Ультразвуковая медицинская аппаратура: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2004. 72 с.
Рассмотрена классификация ультразвуковых эхоимпульсных приборов для медицинской диагностики и их параметры. Приведены общие сведения о визуализации медицинских изображений, а также подробно описаны принципы построения информационно-измерительных систем ультразвуковой эхоскопии. На конкретных примерах рассмотрены параметры образцов зарубежной и отечественной аппаратуры, освещены вопросы ее клинического применения, калибровки и проверки работоспособности. Рассмотрены некоторые тенденции развития аппаратуры ультразвуковой диагностики. Уделено внимание вопросам безопасности применения данной аппаратуры.
Предназначено для подготовки магистров по направлению 551500 "Приборостроение", а также инженеров по специальностям 190200 "Приборы и методы контроля качества и диагностики" и 190400 "Акустические приборы и системы".
Рецензенты: кафедра приборов контроля и систем экологической безопасности СЗПУ; канд. техн. наук, ст. науч. сотр. Б. Е. Михалев (ВНИИТВЧ).
Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
ISBN 5-7629-0563-2 © СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2004
Введение
За последние десятилетия применение ультразвука в качестве диагностической методики получило чрезвычайно широкое распространение. В настоящее время УЗИ занимает (наряду с рентгеновскими обследованиями) лидирующее положение среди прочих видов обследований. Ультразвуковая диагностика, пройдя огромный путь от своего зарождения в военных учреждениях до наших дней, стала одной из ключевых диагностических методик. Вместе с технологическими усовершенствованиями ультразвуковое медицинское оборудование прогрессировало от достаточно примитивной и громоздкой аппаратуры, воспроизводящей неоптимальные изображения, к переносным, удобным для использования, и сложным приборам. Такая эволюция стала возможной благодаря тесному взаимодействию и единению сил физиков, физиологов, медиков, инженеров различных специальностей и многих других специалистов. Возможности медицинской акустики позволяют диагностировать болезнь сердечного клапана и врожденный порок сердца, что уменьшает потребность в инвазивной кардиальной ангиографии с сопутствующими ей рисками. Применение ультразвука расширяет медицинский диагностический инструментарий и позволяет "смотреть внутри" пациента в эндоабдоминальной, чрезвлагалищной, трансректальной и транспищеводной областях.
Несмотря на достигнутые успехи научный поиск в области дальнейшего развития ультразвуковых методов и средств диагностики продолжается. Это позволяет говорить о медицинской акустике как о самостоятельной и быстроразвивающейся области физики, успехи которой дают возможность полагать, что сегодняшние идеи завтра уже могут стать технологией.
Помимо диагностического применения акустических методов исследования живого организма широко известны и другие области использования ультразвука, например хирургические инструменты [1] (для разделения и соединения костных тканей, а также и для работ на мягких тканях; для сверления костей и фрезерования грудины; для обработки инфицированных ран; в стоматологии – для обработки кариозных полостей, десневых карманов, удаления пульпы; в сосудистой хирургии – с целью отделения с их помощью внутреннего сосудистого слоя с выраженными атеросклеротическими изменениями; полые ультразвуковые инструменты позволяют эффективно разрушать биологическую ткань с патологическими изменениями, а также производить ее отсос хирургическим инструментом, что находит применение, например, в офтальмологии при удалении хрусталиков, а также в нейрохирургии и при операциях на печени и селезенке). Ультразвуковые инструменты нашли применение в отоларингологии и гинекологии, что вызвано необходимостью лечения воспалительных заболеваний, а также и в косметологии, где они используются в качестве малотравматичных средств удаления избыточного подкожного жирового слоя, разрушения фиброзных спаек и др.
В настоящем учебном пособии основное внимание уделено рассмотрению принципов построения диагностической акустической аппаратуры. Изложение этих вопросов базируется на материале, представленном в пособии С. И. Коновалова, С. К. Павроса "Методы и средства ультразвуковой медицинской диагностики" [2], и является его логическим продолжением.