Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2025 / с. 27-29

Теоретическое обоснование критерия выбора материалов медицинских фантомов для ультразвуковой визуализации

Т.В. Яковлева

Аннотация

Теоретически обоснован критерий выбора материалов для изготовления медицинских фантомов, которые обеспечивали бы идентичность ультразвукового изображения, полученного с помощью фантома, изображению реального имитируемого фантомом органа, получаемому при ультразвуковой диагностике. Представленные теоретические результаты получены как решение волнового уравнения, описывающего распространение импульса акустической волны в неоднородной биологической среде. Критерий выбора материала для изготовления фантома сформулирован на основе расчета величины акустического сигнала, рассеянного исследуемой неоднородной средой в зависимости от вариаций плотности и сжимаемости на границе структурных формирований.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Татьяна Викторовна Яковлева, д-р физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник, отделение кибернетики и образовательной информатики, ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН, гл. научный сотрудник, научно-образовательная лаборатория, ГБУЗ города Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы», г. Москва,

e-mail: tan-ya@bk.ru

Список литературы

1. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. – М.: Издательство иностранной литературы, 1957. 726 с.

2. Hill C.R., Bamber J.C., Ter Haar G.R. Physical Principles of Medical Ultrasonics. – Wiley, 2007. 1st edition. Р. 528.

3. Webster J.G. (Ed.). Electrical Measurement, Signal Processing, and Displays. – Boca Raton: CRC Press, 2004. Р. 568.

4. Шутилов В.А. Основы физики ультразвука. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1980. 284 с.

5. Акопян В.Б. Физические основы УЗ-терапии // Медицинская физика. 2001. № 11. С. 9.

6. Атьков О.Ю. Основные тенденции развития УЗ-методов диагностики // Визуализация в клинике. 2002. № 20. С. 4-8.

7. Leonov D., Venidiktova D., Nasibullina A., Costa-Jъnior J.F.S. et al. Development of an anatomical breast phantom from polyvinyl chloride plastisol with lesions of various shape, elasticity and echogenicity for teaching ultrasound examination // International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery. 2023. Vol. 19. PP. 151-161.

8. Leonov D., Kodenko M., Leichenco D., Nasibullina A., Kulberg N. Design and validation of a phantom for transcranial ultrasonography // International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery. 2022. Vol. 17. PP. 1579-1588.

9. Alssabbagh M., Tajuddin A., Manap M., Zainon R. Evaluation of nine 3D printing materials as tissue equivalent materials in terms of mass attenuation coefficient and mass density // 31 International Journal of Advanced and Applied Sciences. 2017. Vol. 4. № 9. PP. 168-173.

10. Everest F. The Master Handbook of Acoustics. – New York: McGraw-Hill, 2001. Р. 510.

11. Бененсон З.М., Яковлева Т.В. Теория и алгоритмы адаптивной фокусировки ультразвуковых сигналов в неоднородной биологической среде / Сборник статей «Проблемы кибернетики» (Моделирование процессов ультразвуковой медицинской диагностики). Под ред. Б.В. Бункина. – М., 1993. C. 30-45.

12. Yakovleva T.V., Kulberg N.S., Leonov D.V. Estimation of the Size of Structural Formations in Ultrasound Imaging through Statistical Analysis of the Echo Signal // Doklady Mathematics. 2023. Vol. 107. № 1. PP. 72-76.

13. Леонов Д.В., Кульберг Н.С., Громов А.И. Мерцающий артефакт в ультразвуковой медицинской диагностике. – М.: Ridero, 2022. 154 с.

14. Васильев Ю.А., Омелянская О.В. А. Насибуллина и др. Использование фантомов в процессе обучения ультразвуковой диагностике. Учебное пособие. – М.: Ridero, 2025. 84 с.