Estimation of the Thickness Profile of a Human Skull Phantom by Ultrasound Methods Using a Two-Dimensional Array

Sh. A. Asfandiyarov; Асфандияров Ш. А.; P. B. Rosnitskiy; Росницкий П. Б.; S. A. Tsysar; Цысарь С. А.; P. V. Yuldashev; Юлдашев П. В.; V. A. Khokhlova; Хохлова В. А.; V. E. Sinitsyn; Синицын В. Е.; E. A. Mershina; Мершина Е. А.; O. A. Sapozhnikov; Сапожников О. А.

doi:10.31857/S0320791922600263

Оценка толщинного профиля фантома черепа человека ультразвуковыми методами с использованием двумерной антенной решетки

Авторы: Асфандияров Ш.А.¹, Росницкий П.Б.¹, Цысарь С.А.¹, Юлдашев П.В.¹, Хохлова В.А.¹, Синицын В.Е.², Мершина Е.А.², Сапожников О.А.¹
Учреждения:
1. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет
2. Медицинский научно-образовательный центр МГУ имени М.В. Ломоносова
Выпуск: Том 69, № 1 (2023)
Страницы: 84-91
Раздел: ОБРАБОТКА АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ.
URL: https://jdigitaldiagnostics.com/0320-7919/article/view/648296
DOI: https://doi.org/10.31857/S0320791922600263
EDN: https://elibrary.ru/DAGVDP
ID: 648296

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты оценки толщинного профиля фантома черепа с помощью ультразвуковой двумерной антенной решетки, состоящей из пьезоэлектрических элементов с центральной частотой излучения 2.1 МГц. В эксперименте использовались два ультразвуковых метода: поэлементное сканирование в А-режиме и визуализация методом формирования луча с задержкой и суммированием при фокусированном характере зондирующего пучка. Проведено сравнение толщинных профилей, полученных ультразвуковыми методами с эталонным методом рентгеновской компьютерной томографии. Показано, что ультразвуковая визуализация методом формирования луча с задержкой и суммированием при фокусированном характере зондирующего пучка позволяет принципиально оценить толщинный профиль фантома черепа.

Ключевые слова

ультразвуковая диагностика, неоднородные среды, двумерная антенная решетка, череп, головной мозг, метод формирования луча с задержкой и суммированием

Список литературы

Purkayastha S., Sorond F. Transcranial Doppler ultrasound: technique and application // Semin Neurol. 2012. V. 32. № 4. P. 411.
Antipova D., Eadie L., Macaden A.S., Wilson P. Diagnostic value of transcranial ultrasonography for selecting subjects with large vessel occlusion: a systematic review // Ultrasound J. 2019. V 11. № 29. P. 1–19.
Байков С.В., Молотилов А.М., Свет В.Д. Физико-технические аспекты получения ультразвуковых изображений структур головного мозга через толстые кости черепа. 1. Теоретические и модельные исследования // Акуст. журн. 2003. Т. 49. № 3. С. 332–341.
Байков С.В., Бабин Л.В., Молотилов А.М., Нейман С.И., Риман В.В., Свет В.Д., Селянин А.И. Физико-технические аспекты получения ультразвуковых изображений структур головного мозга через толстые кости черепа. 2. Экспериментальные исследования // Акуст. журн. 2003. Т. 49. № 4. С. 465–473.
Clement G.T., Sun J., Giesecke T., Hynynen K. A hemisphere array for noninvasive ultrasound brain therapy and surgery // Phys. Med. Biol. 2000. V. 45. № 12. P. 3707–3719.
Pernot M., Aubry J.-F., Tanter M., Thomas J.-L., Fink M. High power transcranial beam steering for ultrasonic brain therapy // Phys. Med. Biol. 2003. V. 48. № 16. P. 2577–2589.
Wydra A., Malyarenko E., Shapoori K., Maev R.Gr. Development of a practical ultrasonic approach for simultaneous measurement of the thickness and the sound speed in human skull bones: a laboratory phantom study // Phys. Med. Biol. 2013. V. 58. № 4. P. 1083–1102.
Perrot V., Polichetti M., Varray F., Garcia D. So you think you can DAS? A viewpoint on delay-and-sum beamforming // Ultrasonics. 2021. V. 111. P. 106309.
Wydra A., Maev R.Gr. A novel composite material specifically developed for ultrasound bone phantoms: cortical, trabecular and skull // Phys. Med. Biol. 2013. V. 58. № 22. P. N303–N319.
Bakaric M., Miloro P., Javaherian A., Cox B.T., Treeby B.E., Brown M.D. Measurement of the ultrasound attenuation and dispersion in 3D-printed photopolymer materials from 1 to 3.5 MHz // J. Acoust. Soc. Am. 2021. V. 150. № 4. P. 2798.
Гильфанова Л.И., Цысарь С.А., Юлдашев П.В., Свет В.Д. Акустическое поле в неоднородных средах в виде костей черепа // Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2015. № 4. С. 154322.
Цысарь С.А., Николаев Д.А., Сапожников О.А. Широкополосная виброметрия двумерной ультразвуковой решетки методом нестационарной акустической голографии // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 3. С. 328.
Хилл К., Бэмбер Дж., Хаар Г. Ультразвук в медицине. Физические основы применения. М.: Физматлит, 2008. 539 с.