Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Пассивная акустическая термометрия биообъектов Аносов, Андрей Анатольевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Аносов, Андрей Анатольевич. Пассивная акустическая термометрия биообъектов : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.04.01.- Москва, 1992.- 16 с.: ил.

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ При решении ряда технических и,биомедицинских задач важное значение имеет контроль внутренней температуры изучаемых объектов. В частности, в медицине информация об изменении температуры внутренних органов облегчает раннюю диагностику различных заболеваний; контроль внутренней температуры необходим также при гипертермии в онкологии и т. д. Для решения этих задач естественно применять безболезненные пассивные неин-вазивные методы, т; е. методы, при которых отсутствует какое-либо воздействие на организм: радиационное, физическое, медикаментозное и т.д., а измерения проводятся вне изучаемого организма.

Одним из таких методов является разрабатываемая в последние годы пассивная акустическая термометрия или акустотермография (в литературе часто употребляется второе название), основанная на регистрации шумового акустического излучения в ультразвуковом диапазоне, возникающего в результате теплового хаотического движения атомов и молекул в тканях исследуемого объекта. Более известен другой пассивный метод, регистрирующий шумовое электромагнитное излучение - СВЧ-радиометрия. Эти методы имеют сходные физические основы и могут дополнять друг друга, однако потенциальные преимущества акусготермографии (большая глубинность и лучшее пространственное разрешение) открывают возможности в ряде случает, с ее помощью подучить информацию, недоступную СВЧ-радиометрии.

Акустотермометры (AT) - приборы для измерения ультразвукового шумового сигнала - регистрируют излучение, пришедшее от различных участков биообъектов (БО), т.е. измеряемые ими сигналы являются интегральными характеристиками температуры БО. Таким образом, восстановление внутренней температуры биообъекта является обратной задачей, решение которой - значительная и недостаточно разработанная область акусготермографии (и СВЧ-радиометрии). Отметим, что методы решения обратных задач опираются на информацию о погрешности исходных.данных, т.е. в рассматриваемом случае, на информацию о пороговой чувствительности AT. Определение реально достижимой пороговой чувствительности AT представляет собой важную проблему акустотермографш.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - изучение возможности восстанавливать распределения внутренней температуры биобъектов по показаниям AT. Для ее выполнения необходимо решить следующие задачи: - рас%угатъ пороговую чувствительность AT любого типа с учетом

его реальных параметров;

- экспериментально определить пространственную разрешающую спо
собность акустогермографии и сравнить ее с пространственным раз
решением СВЧ-радиометрии; - - . _

- осуществить поставку и разработать методы решения прямых и
обратных пространственных задач акустотермографии.

  1. Получены выражения для расчета пороговой чувствительности AT любого типа с учетом его реальных параметров: потерь в пьезо-преобразователе (ПП), наличия согласующих слоев ЩІ, шумов и входной емкости высокочастотного усилителя AT.

  2. Предложен экспериментальный способ измерения шумовой температуры ПП, основанный на анализе частотной зависимости спектральной плотности квадрата шумового напряжения ПП.

  3. Экспериментально определено, что пространственное разрешение AT в несколько pas лучше, чем СВЧ-радиометра. На основе экспериментальных данных показано, что пространственная разрешающая способность несфокусированного AT определяется размерами приемника и дифракционной расходимостью; пространственное разрешение Фокусированного AT - поперечным размером Фокальной области, который составляет несколько длин волн.

  4. Для фокусированного AT предложена приближенная модель поля принимаемого им акустического излучения, которая достаточно хорошо подтверждается экспериментально.

  5. Поставлена и решена прямая пространственная задача акустотермографии при сложной форме волнового фронта.

  6. Предложен способ решения одномерной обратной задачи пассивной акустической термометрии в однородной среде при малом количестве исходных данных.

  7. Поставлена обратная пространственная задача акустотермографии в неоднородной по затуханию и акустическому импедансу среде с учетом отражения и преломления акустических волн.

  8. Предложены способы решения поставленной обратной задачи оооощенным методом наименьших квадратоь и методом регуляризации по Тихонову.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ" РАБОТЫ свГзана~с~созДанием в НИЦ био медицинской радиоэлектроники ИРЗ РАН макетов акустотермоыетров. Полученные результаты позволяют рационаньно разрабатывать AT и использовать их как составную часть автоматизированных систем

- 5 -ранней функциональной диагностики, основанных на динамическом картировании собственных физических полей организма человека.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты докладывались и обсуждались -на -14-ом-Мевдународном Симпозиуме по клинической гипертер=-мии (Дубна, май 1991г.), XI Всесоюзной акустической конференции (Москва, июнь 1991г.) (2 доклада).

ПУБЛИКАЦИИ. По исследованиям и результатам диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения. 5 глав, заключения и списка литературы, содержащего 57 наименований; содержит 113 страниц, из них 26 рисунков.