Система управления и обработки информации для ультразвукового медицинского диагностического комплекса: На основе программного сканконвертера и допплеровского индикатора низкоскоростных кровотоков
Диссертация
Среди множества приборов УЗ медицинской диагностики наиболее широко представлены УЗ сканеры, позволяющие визуализировать внутренние структуры человеческого организма. Применяются также ультразвуковые допплеровские приборы (УЗДП), позволяющие диагностировать состояние сердечно-сосудистой системы путем регистрации спектра распределения скоростей в исследуемом сосуде. Наиболее широкими… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Анализ существующих методов и средств построения ультразвуковой
- УЗ) медицинской диагностической аппаратуры
- 1. 1. Предмет исследования
- 1. 2. Исследование структурных схем существующих приборов для УЗ медицинской диагностики
- 1. 3. Сравнительный анализ ультразвуковых допплеровских приборов (УЗДП) и датчиков для ультразвуковой допплерографии (УЗДГ)
- 1. 4. Исследование ультразвукового медицинского диагностического комплекса (УЗМДК) на базе персонального компьютера (ПК)
- 1. 5. Цель и задачи исследования
- Выводы по главе
- Глава 2. Анализ и разработка алгоритма преобразования координат для УЗ сканера на базе ПК
- 2. 1. Влияние параметров УЗ сканера на качество изображения
- 2. 2. Существующие алгоритмы преобразования координат и их модели
- 2. 3. Исследование алгоритмов преобразования координат
- 2. 4. Разработка модифицированного алгоритма билинейной интерполяции
- Выводы по главе
- Глава 3. Исследование и разработка высокочастотного (ВЧ) УЗДП
- 3. 1. Исследование зависимости глубины проникновения ультразвука от частоты излучаемого сигнала
- 3. 2. Анализ структурных схем существующих УЗДП
- 3. 3. Разработка структурной схемы ВЧ УЗДП
- 3. 4. Методика синтеза ВЧ блока
- Выводы по главе
- Глава 4. Разработка УЗМДК на базе ПК
- 4. 1. Синтез программного и аппаратного обеспечения УЗМДК на ПК
- 4. 2. Реализация ВЧ блока для УЗДП
- 4. 3. Разработка УЗМДК на базе ПК
- Выводы по главе
Список литературы
- Бабин JI. В. Этот парадоксальный, жизнеутверждающий, неисчерпаемый ультразвук. Компьютерные технологии в медицине, 1997, № 1, с. 32−33.
- Баранник Е.А., Волохов Ю. В., Марусенко A.B. Нелинейная адаптивная фильтрация в реальном масштабе времени изображений ультразвукового эхотомоскопа ТИ628А. Медицинская техника, 1997, № 5, с.5−9.
- Богачев В.Ю., Вернер В. Д., Белильников В. И., Шарапов A.A. Измеритель скорости кровотока. Свидетельство на полезную модель № 8582,1998, Бюл. № 12.
- Брицин К.И., Демидов В. П., Мартынов В. П., Мочалов Б. Ф., Смирнов A.A., Иванов JI.A. Исследование тонкопленочных CdS-пьезопреобразователей. Радиотехника и электроника № 9, 1970
- Вернер В.Д., Сазонов A.A. Шарапов A.A. Применение цифрового процессора обработки сигналов в медицинской диагностике. Информатика и связь. Сб. научн. тр. -М.:МИЭТ.-1997-с. 5 9.
- Домаркас В. И, Пилецкас Э. JI. Ультразвуковая эхоскопия.-Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988.-276 е., ил.
- Калядин А.Ю. На Востоке заяц, а на Западе — Wintel. Мир компьютерной автоматизации, 1999, № 1, стр. 66−68
- Ю.Кауфман М., Сидман А. Г. Практическое руководство по расчетам схем в электронике: Справ. В 2 т. Т. 2: Пер. с англ./ Под ред. Ф. Н. Покровского. -М.: Энергоатомиздат, 1993. 288 с.
- Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике/ Под ред. В. В. Митькова, В. А. Сандрикова. V том. -М.: Видар, 1998.-360с.
- Лебедев В.В., Корадо И. В., Аракчеев А. Г., Ащекин М. И. Выбор и согласование параметров входных и интерполирующих фильтров с частотой временного квантования Котельникова в усилителях биосигналов. Медицинская техника. 1997, № 3, с. 26 — 30.
- Левтов В.А., Регирер С. А., Шадрина Н. Х. Реология крови. М.'Медицина, 1982 г. — 272с.
- Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях: В 2-х томах. Пер. с франц. М.: Мир, 1983.
- Марков С. Цифровые сигнальные процессоры. Книга 1. М.: Микроарт, 1996, 144 стр.
- Нагулин Н.Е., Перншн A.B. Автоматизированный комплекс для проведения ультразвуковых исследований на базе ПЭВМ. Медицинская техника, № 5, 1994. с.43−44.
- Нагулин Н.Е., Скосырев C.B., Шарапов A.A. Система формирования УЗ изображения в реальном масштабе времени. Доклады 3-ей Международной конференции Радиоэлектроника в медицинской диагностике, 29 сентября 1 октября 1999 г., Москва, Россия, с. 121−122.
- Никитин Ю.Б., Тикменов В. Н., Шишкевич A.A. Портативные системы мониторинга и регистрации телеметрической информации в информационно-управляющих вычислительных системах реального времени. Изв. вузов. Электроника, 1997, № с. 135−141.
- Новиков Ю.В., Калашников O.A., Гуляев С. Э. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC. Под общей редакцией Ю. В. Новикова. Практ. пособие М.:ЭКОМ., 1997 — 224с.
- Новый преобразователь для ультразвуковой диагностики. Компьютерные технологии в медицине, 1996, № 3, с. 42.
- Оппенгейм A.B., Шафер Р. В. Цифровая обработка сигналов: — М.: Связь, 1979,416 с.
- Осипов JI. В. Ультразвуковые диагностические приборы: Практическое руководство для пользователей. -М.: Видар, 1999.-256с.
- Осипов Л.В., Коныгин В. Л., Чернин С. Л., «Эхоскан-1» прибор для ультразвуковой медицинской диагностики. Медицинская техника, 1994, № 5, с.4416.
- Пелед А., Лиу Б. Цифровая обработка сигналов: Теория, проектирование, реализация. Киев: Вища школа. 1979 — 264 с.
- Питер Клерк. Xilinx интегрирует технологии FPGA и Internet. ChipNews, № 2 1992, с.32−36.
- Потемкин И.С. Методы поиска технических решений./ Под ред. В. А. Логинова М.: МЭИ, 1989. — 62с.
- Применение ультразвука в медицине: Физические основы: Пер. с англ./Под ред. К. Хилла. М. Мир, 1989. — 586с.
- Прэтт У. Цифровая обработка изображений. Пер. с англ. М.: Мир. — 1982. -Кн.2. -480с. (Кн.1 -312с.)
- Рыбаков А.Н. Шина PCI в специальных приложениях: мифы и реальность. Мир компьютерной автоматизации, 1999, № 1, стр. 7−24.
- Самойлов Л.К., Палазиенко A.A., Белякова М. Л. Выбор частоты временной дискретизации сигналов при вводе аналоговой информации в ЭВМ. Изв. вузов. Электроника. 1998. № 5. с. 104- 108.
- Селищев C.B. Достижения и тенденции развития биомедицинской электроники как междисциплинарной области в науке, технике и высшем образовании. Изв. вузов. Электроника. 1997. № 5. с. 91 95
- Семейство FPGA расширяет поддержку шины PCI. Chip News, 1998, № 3, стр. 23.
- Состояние производства и реализации медицинской продукции в РФ в 1998 году (ежегодный доклад), Министерство экономики РФ, Министерство здравоохранения РФ, Москва, 1999 г.
- Томпкинс У., Уэбстер Дж. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC. Пер. с англ. Ю. А. Кузьмина, В. М. Матвеева М.: Мир, 1992, 592 с.
- Ультразвуковая диагностика в акушерстве. М.:Медицина, 1982 г. — 336с.
- Ультразвуковая допплеровская диагностика сосудистых заболеваний./Под ред. Никитина Ю. М., Труханова А. И. М.: Видар. 1998.-432с.
- Физика визуализации изображений в медицине: В 2-х томах. Пер. с англ./Под ред. С. Уэбба. М.: Мир, 1991.-408 с.
- Шарапов A.A. Высокочастотный тракт ультразвукового доплеровского комплекса. Микроэлектроника и информатика 98. Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: В 2 ч. Тезисы докладов. 4.1 -М.:МИЭТ., 1998, с. 207.
- Шарапов A.A. Модифицированный алгоритм Rö--интерполяции для ультразвукового сканера. Информатика и связь. Сб. научн. тр. М.:МИЭТ.-2000.-212с.
- Шарапов A.A. Построение аппаратуры обработки данных на основе ЦПОС для доплеровского индикатора скорости кровотока. Микроэлектроника и информатика 97: Тезисы докладов межвузовской научно-технической конференции. Часть 1. М.: МГИЭТ (ТУ), 1997, с. 127.
- Шарапов A.A. Применение «высокочастотных» датчиков в УЗ допплерографии. «Электроника и информатика 97». Вторая Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием. В 2 ч. Тезисы докладов. 4.1 -М.:МИЭТ, 1997, с. 217.
- Шарапов A.A., Мармулев С. А. Применение ЦПОС в ультразвуковой медицинской диагностике. Микроэлектроника и информатика 96: Тезисы докладов межвузовской научно-технической конференции. М.: МГИЭТ (ТУ), 1996, с 195.
- Ярославский Л.П. Введение в цифровую обработку изображений. М.: Сов. радио, 1979.-312с.
- Яценко С. Шина PCI опыт разработки встраиваемых устройств. Chip News, 1998, № 3, стр. 17−22.
- AN86 Implementing PCI Master/Target in FLEX 10k Devices Altera Corp. 1998.
- Analog Devices Digital Signal Processing Application Using the ADSP2100 Family. Volume 1. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1992.
- Angeli James, J. Clinical aspects of the surgical treatment of Meniere’s desease with ultrasound. Ultrasonics, 1967, No. 5, pp.102 104.
- Aristizabal O., Christopher D. A., Foster F. S., and Turnbull D. H. 40 MHz echocardiography scanner for cardiovascular assessment of mouse embryos. Ultrasound in Med and Biol, 1998, vol. 24, pp. 1407−1417.
- Arslan M. Treatment of Meniere’s sindrome by direct application of utrasound waves to the vestibular system. Proc. 5th Int. Cong. Otorhinolaringol. Amsterdam, 1953, pp. 429−436.
- Ash E., Giblin R., Frew S. Ultrasound measurement of blood flow. Electronic Eng., v.23, Aug. 1985
- Baker D.W. Pulsed ultrasonic blood flow sensing. IEEE Trans. Son. Ultrason., SU-17, 170−185, 1970.
- Dymling S.O., Persson H.W., Hertz C.H. Measurement of blood perfusion in tissue using Doppler ultrasound. Ultrasound in Med. & Biol., 1991, v. 17, No.5, pp.433 444.
- Eriksson R, Persson H.W., Dymling S.O., Lindstrom K. Evaluation of Doppler ultrasound for blood perfusion measurement. Ultrasound in Med. & Biol., 1991, v.17, No.5, pp. 445152.
- Evans D.H. at al. Doppler Ultrasound: phisycs, instrumentation & clinical application. John Wiley & Sons Ltd, 1989
- Fomitchev Max I., Grigorashvily Yuri. E., Volkov S. Low Cost Ultrasound Imaging Device that uses Optimal-Lag Pulse Shaping Filters. October, 1999 IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings.
- Fornage Bruno D., Duvic Madeleine, High-frequency sonography of the skin. Journal of the European Academy of Dermatology & Venereology 3, 1994, pp. 47−55.
- Fornage Bruno D., McGavran H., Duvic Madeleine, Waldron Charlene A. Imaging of the Skin with 20-MHz US1, Radiology 1993−189: pp. 69−76.
- Gniadecka M. Dermal Oedema in Lipodermatosclerosis: Distribution, Effects of Posture and Compressive Theraphy Evaluated by High-frequency Ultrasonography. Acta Derm Venerol (Stockh.)74 1994-No 11, pp. 233−245.
- Gniadecka M., Serup J., Sondergaard J. Age-related diurnal changes of derma oedema: evaluation by high-frequency ultrasound. British Journal of Dermatology, 1994, No 131, pp. 849−855.
- Gro? U., Suter L., Hundeiker M. Die 20 MHz-Sonographie als Hilfe bei der Planung der Therapie von Hauttumoren. Akt. Dermatol., 1993, No 19, pp. 32−35.
- Harland C. C., Bamber J. C., Gusterson B. A., Mortimer P. S. High frequency, high resolution B-scan ultrasound in the assessment of skin tumours. British Journal of Dermatology, 1993, No 128, pp. 125−134.
- Hill C. R. & Kratochwil A. Medical ultrasonic images: formation, display, recording and perception. Excerpta Medica, Amsterdam, 1981.
- Hospital Medical International, N.Y., 1997
- Kallio T., Alanen A., Kormano M. Detection of slow flow velocities by ultrasound in vitro, Proc. 6th Congr. Eur. Fed. Soc. Ultrasound Med. Biol., 1987, p.298.
- Larsen H. G. and Leavitt S. C. An image display algorithm for use in real time sector scanners with digital scan converters. Ultrasound Symposium IEEE, 1980, pp. 763−765.
- Leavitt S. C. at all. A scan conversion algorithm for displaying ultrasound images. HP Journal, 1983, vol. 34, No. 10, pp. 30−34.
- Lee M. H. A study of performance improvements in the ultrasound B-scan systems. Seoul, 1985, A thesis for the degree of doctor of philosophy.
- Lockwood G. R., Turnbull D. H., Christopher D. A. and Foster F. S. Beyond 30 MHz: Applications of high frequency imaging. IEEE Engineering in Medicine and Biology, 1996, pp. 60−71.
- Lucassen G. W., van der Sluys L. N., van Herk J. J., Nuijs A. M., Wierenga P. E., Barel A. O., Lambrecht R., The effectiveness of massage treatment on cellulite as156monitored by ultrasound imaging. Skin Research and Technology, 1997- No 3, pp.154−160.
- Maginess M. G. Method and terminology for diagnostic ultrasound imaging systems. Proc. IEEE, 1979, vol. 67, No. 4, pp. 641−663.
- Medical Device Technology, N.Y., 1997.
- Mersereau R.M., Oppenheim A.V. Digital reconstruction of multidimentional signals from their projection. Proc. IEEE, 1974, vol. 62, No. 10, pp. 1319−1337
- Ophir J. and Brinch J. M. Moire undersampling artifact in digital ultrasoud images. Ultrasound Imaging, 1982, No. 4, pp. 311−320.
- Ophir J. and Maklad N. Digital scan coverters in diagnostic ultrasound imaging, Proc. IEEE, 1979, vol. 67, No. 4, pp. 654−663.
- PC 99 System Design Guide, Intel Corp., Microsoft Corp., http://developer.intel.com/design/desguide.
- Robinson D.E. and Knight P.C., Interpolation scan conversion in pulse-echo ultrasound. Ultrasound Imaging, 1982, No. 4, pp. 297−310.
- Satomura S. Ultrasonic Doppler method for the inspection of cardiac functions. J. acoust. Soc.Am. 1975, No 29, pp. 1181−1185.
- Stern M.D. In vivo evaluation of microcirculation by coherent light scattering. Nature, 1975, v.254, p.54−58.
- Wells P. N. Scientific basis of medical imaging. Churchill, Edinburgh, 1982.