Система для получения ультразвуковых изображений сосудов и структур головного мозга через толстые кости черепа «УЛЬТРАБРЕЙН»

Новая технология «УЛЬТРАБРЕЙН», разработанная фирмой «АММ-2000», позволяет получить ультразвуковые изображения сосудов и структур головного мозга с высоким разрешением и контрастом в произвольной области черепа, устраняя мешающее влияние костей.

Современные методы получения ультразвуковых изображений сосудов мозга основаны на использовании окон «акустической прозрачности», через которые осуществляется ультразвуковое сканирование внутричерепного пространства.


Недостатки:

— Сильная дефокусировка изображений из-за влияния неоднородной толщины кости.
—  Наличие «мертвых зон» при допплеровском исследовании церебральных сосудов.
—  Малый размер ультразвуковых окон, не позволяющих получать достаточную информацию о состоянии сосудов.
—  Невозможность получить точные изображения сосудов, данные о их форме, размерах и месте расположения.
—  Необходимость длительного обучения и большого опыта работы врача.

Система для получения ультразвуковых изображений сосудов и структур головного мозга через толстые кости черепа «УЛЬТРАБРЕЙН»

Основные физические проблемы:

• Высокое поглащение УЗ сигналов в костях – 25Дб/см…40Дб/см;
• Невозможность получения отраженного сигнала вследствие его малой величины на выходе;
• Максимальная интенсивность ультразвука ограничена медицинскими стандартами;
• Многократные переотражения ультразвуковых сигналов от внешних и внутренних границ костей черепа;
• Главные максимумы и боковые лепестки отраженных сигналов занимают весь диапазон временных задержек (расстояний);
• Невозможность распознавания полезного отраженного сигнала.

Многократные переотражения сигналов в костях черепа

Эффекты многократного переотражения

Эффекты многократного переотражения

Согласованная с костью обработка

Согласованная с костью обработка Согласованная с костью обработка
Согласованная с костью обработка Согласованная с костью обработка

Функциональная схема «УЛЬТРАБРЕЙН»

Функциональная схема «УЛЬТРАБРЕЙН»

1 - ультразвуковой датчик
2 - фантом или фрагмент оригинальной черепной кости
3 - корпус
4 - нейлоновые нити
5 - силиконовые трубки
6 - жидкая среда с параметрами мозговой ткани


Примеры ультразвуковых изображений сосудов мозга

Примеры ультразвуковых изображений сосудов мозга

Рентгеновское изображение
сосудов мозга

Примеры ультразвуковых изображений сосудов мозга

Ультразвуковое изображение
с восстановлением только
по скорости

Примеры ультразвуковых изображений сосудов мозга

Ультразвуковое изображение
с восстановлением по скорости
и плотности

Фантом с толстыми костями черепа, служащий для отладки модели прибора «УЛЬТРАБРЕЙН»

Фантом с толстыми костями черепа, служащий для отладки модели прибора «УЛЬТРАБРЕЙН» Фантом с толстыми костями черепа, служащий для отладки модели прибора «УЛЬТРАБРЕЙН»

Ультразвуковое исследование пациента

Верхний сагиттальный синус (поперечный срез)

Верхний сагиттальный синус (поперечный срез)

Ультразвуковое изображение

Верхний сагиттальный синус (поперечный срез)

Ангиографическое
изображение

Верхний сагиттальный синус (поперечный срез)

Схематическое изображение
из атласа

Верхний сагиттальный синус (продольный срез)

Верхний сагиттальный синус (продольный срез)

Ультразвуковое
изображение

Верхний сагиттальный синус (продольный срез)

Схематическое изображение
из атласа

Верхний сагиттальный синус (продольный срез)

Ангиографическое
изображение

Продольный срез на уровне теменной кости

Продольный срез на уровне теменной кости

Будущие направления разработки системы:

• 3-х мерное высокоскоростное получение УЗ изображений внутренних органов
• Ультразвуковая хирургия через толстые кости черепа
• Ультразвуковая гипертермия опухолей при направленном транспорте лекарств
• Ультразвуковая термометрия внутренних органов (пассивная и активная)

Выводы

Новая технология позволяет получать ультразвуковые изображения сосудов и структур головного мозга через толстые кости черепа с высоким контрастом и пространственным изображением.

Ультразвуковое изображение может быть получено из удобной для врача позиции.

Технология основана на:

• использовании сложных зондирующих сигналов
• оценке профиля нижней границы кости черепа для правильного воспроизведения контраста изображения
• использовании оригинального матобеспечения для предварительной пространственно-временной обработки сигналов и вторичной обработки изображений, включая режим 3– D.