Казанский Государственный Медицинский Университет 
 
 
 

    Реферат  

    На  тему:

    Цифровые  технологии в современной ультразвуковой медицинской диагностике. 
 
 
 
 

Выполнила: студентка 3 курса

Заочного  отделения

факультета  МВСО 833 группы

Гумарова  Ю. В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Казань, 2010-2011

Оглавление

Введение

    Сегодня наряду с традиционными рентгенологическим исследованием в клинике широко применяются и такие высокоэффективные  методы исследования как ультразвуковое исследование (УЗИ), компьютерная томография и магнитно-резонансная томография.

    Современное ультразвуковое исследование становится самым подходящим методом для быстрой и наиболее доступной диагностики изменений в почках и органах малого таза. Благодаря новым высокоинформативным ультразвуковым приборам, использующим все достижения современных компьютерных технологий, стало возможным получение даже более точной информации о патологических изменениях в почках и предстательной железе, чем при МРТ.

    Современное ультразвуковое исследование основано на использовании широкополосных, высокочастотных  датчиков  с высокой плотностью элементов, которые обеспечивают высочайшее точечное разрешение диагностических изображений. С помощью допплеровских методик исследования, таких как энергетическое цветовое картирование, трехмерная и панорамная реконструкция сосудов, возможна оценка сосудистой реакции в зоне обнаруженных изменений, и, соответственно, проведение мониторинга лечения.

    Все это обуславливает повышенный интерес к ультразвуковому исследованию, как среди урологов и гинекологов, так и среди специалистов по лучевым методам диагностики. 
 
 
 
 

1. УЗИ. Основа исследования. Принципы

    Ультрасонография  — единственный безопасный неинвазивный метод отражения анатомии внутренних органов. Описание сонографической картины включает изменение размеров органов, их формы, эхогенности и эхоструктуры. Это ограниченное количество параметров определяется широким диапазоном патологических процессов. Поэтому неудивительно, что многие ультразвуковые находки очень неспецифичны. Кроме того, врач должен отметить не только как можно больше сонографических отклонений, но и уметь интерпретировать их в свете всей имеющейся у него клинической информации и результатов других методов исследований. Неудивительно, что диагностическая точность ультрасонографии существенно зависит от врача и определяется знаниями не только эхографии, но также анатомии, физиологии, терапии, хирургии и других предметов. Несмотря на трудности в постановке диагноза, опыт врача ультразвуковой диагностики на основании анализа всей клинической картины часто помогает значительно сократить дифференциальный диагноз, установить правильный диагноз или помочь клиницисту составить план дальнейших необходимых исследований. Причины ошибок в сонографическом диагнозе могут быть следующими:

    • Неспособность ультразвукового  сканера отобразить патологические изменения: сканер может быть неадекватным поставленной задаче, например, используется датчик с неподходящей частотой или патологический процесс проявляется микроскопическими изменениями, которые не обнаруживаются на эхограмме

    • Неправильная установка усиления или  режима обработки изображения могут  представить нормальную ткань в  виде патологически измененной или  замаскировать патологию

    • Неадекватная подготовка пациента

    • Недостаточная техника исследования

    • Неправильное распознавание обнаруженных сонографических изменений

    • Ошибки в интерпретации сонографических  находок

    В том случае, если ультразвуковой аппарат  соответствует поставленной диагностической задаче, большинство факторов, влияющих на диагностическую точность, зависят от врача, проводящего ультразвуковое обследование.

2. Современные технологии УЗИ.

    Ультразвуковое  исследование - это исследование состояния  органов и тканей с помощью ультразвуковых волн. В однородной среде ультразвуковые волны распространяются прямолинейно и с постоянной скоростью. На границе сред с неодинаковой акустической плотностью часть лучей отражается, а часть преломляется, продолжая прямолинейное распространение. Чем выше градиент перепада акустической плотности пограничных сред, тем большая часть ультразвуковых колебаний отражается. При отражении от движущегося объекта (например кровоток в сосудах), частота отраженного сигнала изменяется (эффект Допплера), что позволяет вычислить относительную скорость (по сдвигу частоты). Специальный датчик (как правило, является и приемником, и передатчиком) фиксирует отраженный сигнал - эти данные и являются основой для получения ультразвукового изображения.

    Интенсивное развитие и совершенствование медицинской  ультразвуковой техники основано на использовании научных основ радио- и гидролокации, цифровой электроники, полупроводниковой техники. Современные медицинские ультразвуковые сканеры позволяют получать трехмерные изображения объектов с разрешающей способностью до 0,1 мм, допплеровские методики позволяют оценивать кровоток в сосудах, движение стенок сердца и других тканей тела человека со скоростями менее 1 см/с.

    В этом разделе Вы найдете описание специальных терминов, применяемых в эхографии - что такое цветное допплеровское картирование и трехмерное УЗИ, тканевая и инверсная гармоники, эластография. Можно ли при ультразвуковом исследовании получить рентгеновское изображение?

    Представляем  Вашему вниманию краткое описание некоторых  методик и технологий получения ультразвукового изображения, доступные в сканерах компании Medison. Надеемся, что эта информация окажется полезной при выборе конкретной модели ультразвукового аппарата. Для получения более подробной информации об оборудовании и технологиях обращайтесь к менеджерам представительства Medison в России - компании ЗАО "Медиэйс".

    Открывая  новые горизонты ультразвуковых технологий и обеспечивая медицину ценным диагностическим инструментом, компания Medison устанавливает новые стандарты в жизни людей.

3. Оборудование HITACHI.

    Развитие  ультразвуковой диагностики по-прежнему определяется появлением новых технологий. С каждым днём возникают всё новые и новые возможности. Одновременно растут и связанные с этим требования пользователей к ультразвуковым диагностическим машинам.

    ЗАО "Диамед" уже более двух лет  является единственным авторизованным дилером медицинской техники производства HITACHI на территории Российской Федерации. Стабильно высокие уровни продаж делают ЗАО "Диамед" одним из ведущих продавцов ультразвуковых сканеров HITACHI серии EUB в России. "В чём же корень успеха спросите Вы? А всё очень просто. Используя последние достижения в области ультразвуковых технологий, фирме HITACHI удалось создать модельный ряд ультразвуковых сканеров, который бы отвечал потребностям различных медицинских учреждений, начиная от сельской поликлиники и заканчивая огромным диагностическим комплексом.

    Самым младшим в этом списке стоит портативный  ультразвуковой сканер HITACHI EUB-405. Это переносной ультразвуковой сканер высокого разрешения для работы с линейными и конвексными датчиками. Его мобильность и простота в управлении позволяют использовать его на вызовах к больным или в маленьких районных поликлиниках за чертой больших городов. Его надёжность и невысокая стоимость сделали ему доброе имя. И вот уже более 5 лет он остаётся одним из самых продаваемых сканеров этого класса в мире.

    Следующий аппарат в списке это HITACHI EUB-525, ультразвуковой сканер с цветным допплером, цена и возможность которого удивительно сочетаются друг с другом. Этот прибор обеспечивает уверенность и быстрое проведение широкого спектра диагностических обследований. Главное при этом состоит в том, что соотношение их результатов и цены сканера EUB-525 является убедительным аргументом в пользу приобретения данного аппарата HITACHI. Производители не ставили перед собой достичь технического совершенства любой ценой, то есть, сколько бы машина не стоила. Совсем даже наоборот: Перед разработчиками стояла задача с одной стороны найти баланс между разумной ценой и высокими качеством, а с другой обеспечить для владельцев ультразвуковых приборов HITACHI предыдущих поколений возможность универсального подключения датчиков. Великолепное качество изображения достигается благодаря датчикам высокой плотности излучения с использованием широкополосной технологии и благодаря максимальному применению цифровой техники для обработки акустических сигналов с использованием всего спектра частот. Таким образом выводится картинка с очень высокой разрешающей способностью и великолепной серой шкалой по всей глубине изображения.

    Вам на выбор предоставляется 26 видов различных датчиков. Вы также можете значительно расширить Ваши диагностические возможности за счёт специальных датчиков.

    Простота  алгоритма измерений обеспечивает чёткость и ясность получаемых результатов.

    Эргономический  дизайн панели управления позволяет просто и удобно работать на ней. Мягкая, сдержанная подсветка клавиатуры также обеспечивает работу в затемнённых помещениях. Крутящиеся рукоятки заменены сенсорным управлением.

    Архитектура системы построена таким образом, что ультразвуковой сканер EUB-525 без проблем может быть оснащён дополнительными функциями, если в этом есть необходимость и позволяют средства. Последующие программные версии с новыми и улучшенными функциями устанавливаются путём замены Flash-памяти. Таким образом, достигается современный уровень программного обеспечения аппарата независимо от года выпуска.

    Все разработанные HITACHI ультразвуковые технологии имеют своей целью получение максимальной достоверности в диагностике. Совершенно новой разработкой HITACHI является открытая системная платформа HITACHI EUB-6500, главный пункт нашего списка, которая гарантирует без всяких проблем интеграцию соответствующих технологий будущего. Ультразвуковой сканер EUB-6500 использует технологию сдвоенных параллельных процессорных каналов, вследствие чего достигается уникальная возможность обработки сигнала. Таким образом, обеспечивается высокая надёжность и достоверность получаемой информации. Динамическое формирование луча гарантирует получение оптимального сигнала, несущего информацию, а новая архитектура с использованием параллельных процессорных каналов ускоряет вдвое процесс обработки сигналов во всей цепи, начинающейся непосредственно на каждом элементе датчика. Эта технология, которая получила название HI-VUE IMAGING, позволила значительно улучшить пространственную разрешающую способность и контраст изображения при сканировании даже на большой глубине. Аналогово-цифровой преобразователь 12 Бит производит ультратонкую оцифровку высокочастотных составляющих сигналов, включая амплитуду и временные характеристики необработанной информации. Высокоскоростные процессоры производят анализ информации в реальном времени. Новая архитектура с использованием параллельных процессорных каналов обеспечивает скорость прохождения информации в два раза выше, чем в обычных системах. Сигналы, несущие диагностическую информацию, могут быть выделены и очищены от помех уже на начальном этапе обработки. Результат: высокое качество цифрового изображения.

    Получение изображения с помощью мультичастотного широкополосного сканирования на аппарате EUB-6500 расширяет клинические возможности и области применения ультразвука. Диапазон частот преобразователя находится в пределах от 1,5 до 25 MHz, что увеличивает клинические возможности датчиков.

    Мультичастотное широкополосное сканирование на аппарате EUB-6500 является технической основой  для введения новой улучшенной технологии обработки сигнала, WPI (широкополосная инверсия сигнала). При этой методике, так же, как и при обычной фазовой инверсии излучаются два ультразвуковых импульса в противофазе, принимается и суммируется отраженный сигнал. При этом, в отличии от обычной методики, линейная часть отражения основного сигнала отфильтровывается, а нелинейная высокочастотная волновая гармоника остаётся и используется для построения картинки.  
Дополнительно в рамках вышеописанной методики фазовой инверсии HITACHI разработала и использует метод Модулирования Частотного Диапазона между обоими посылаемыми сигналами. Эта технология находит своё применение как при работе в режиме dTHI, так и при использовании ультразвуковых контрастных веществ.

    Таким образом, мы получаем следующие преимущества: однозначное улучшение латерального разрешения при одновременном сохранении аксиального разрешения, а также значительное повышение контрастного разрешения в изображении. Благодаря использованию технологии частотной модуляции мы имеем значительное улучшение чувствительности при обследованиях в более глубоких областях по сравнению с использованием обычной технологии второй гармоники.

    Экономичность, быстрота и в первую очередь однозначность  в диагностике - так были сформулированы задачи концепции рабочего процесса для EUB-6500. Их решение HITACHI видит в простоте работы с аппаратом до, во время и после ультразвукового обследования.

    Ультразвуковые  системы высшего класса до настоящего времени были, как правило, очень громоздки и, поэтому, малоподвижны. Новый дизайн и постоянное стремление к миниатюризации электронных компонентов привели к тому, что ультразвуковой сканер HITACHI EUB-6500 является уникальным с точки зрения компактности.

    Таким образом, концепция рабочего процесса для HITACHI EUB-6500 состоит в следующем: производительность и экономичность  доведены до совершенства. И всё это при простоте и эргономичности управления системой.

    HITACHI относится к пионерам диагностического  ультразвука с момента появления первых коммерческих продуктов на основе этой прогрессивной технологии более чем 20 лет тому назад. Прогресс по-прежнему определяет на HITACHI развитие ультразвука. Его цель: Расширение клинического применения ультразвуковой диагностики. Это означает в первую очередь развитие эффективных диагностических методов в ультразвуке, которые влияют на работу с пациентами и принятие терапевтических решений. Абсолютной целью является благополучие пациента и улучшение качества его жизни при одновременном обеспечении эффективности расходов в системе здравоохранения.