Реализация устройства

Устройство должно включать в себя в себя передатчик, контактирующий с тканью и проецирующий на элемент сигнал с частотой визуализации, часть которого отражается от элемента. Кроме того, в устройство входит передатчик сигнала возбуждения, также контактирующий с тканью и облучающий элемент сигналом с частотой возбуждения, который заставляет элемент резонировать на резонансной частоте элемента. При этом отраженная часть сигнала возбуждения объединяется с отраженной частью сигнала визуализации, образуя резонансный эхо-сигнал. Приемник, контактирующий с тканью, и устройство обработки, подключенное к приемнику, принимают и обрабатывают резонансный эхо-сигнал и обеспечивают воспринимаемое представление сигнала от элемента.

В одной из реализаций изобретения, проиллюстрированной на рис. 3.1, устройство включает в себя трансдюсеры 10 и 18, устройство обработки 24 и устройство визуализации 26. В трансдюсер 10 входит передатчик, облучающий сигналом визуализации 12 элемент 16. Предполагается, что трансдюсер 10 контактирует с тканью 14 с помощью хорошо известных методов обеспечения акустического контакта, например, с помощью контактного геля 15. Могут быть использованы и другие методы обеспечения акустического контакта, включая и те, которые предполагают интегрирование специальных устройств в трансдюсер 10.

Рис 3.2. Пример устройства визуализации

Передатчик трансдюсера 10 излучает сигнал визуализации 12 на соответствующей частоте, которая для молочной железы должна быть близка к 6 МГц. От элемента 16 отражается часть сигнала визуализации 12, определяемая отражательной способностью этого элемента. Передатчик 18 сигнала возбуждения облучает элемент 16 сигналом возбуждения 20. Как и в случае трансдюсера 10, передатчик 18 должен контактировать с тканью 14, например, с помощью контактного геля 15. Так как каждый элемент может иметь собственную резонансную частоту, передатчик сигнала возбуждения 18 может излучать сигнал возбуждения 20 на частоте, определяемой пользователем таким образом, чтобы эта частота была близка к собственной резонансной частоте элемента 16. Под воздействием сигнала 20 элемент 16 резонирует и отраженная часть сигнала возбуждения, объединяясь с отраженной частью сигнала визуализации 12, образует резонансный эхо-сигнал 22. Резонансный эхо-сигнал имеет набор параметров, представляющих размер, форму, структуру и пространственное распределение элемента. Набор параметров может, также содержать информацию, касающуюся силы сцепления, например, адгезионного напряжения, между элементом 16 и тканью 14. Кроме того, он может включать доплеровский сигнал, представляющий элемент. В свете сказанного выше, анализируя резонансный эхо-сигнал, можно получить характеристики отклика самого элемента, элемента относительно окружающей ткани или того и другого. Для того, чтобы вызвать резонанс элемента 16, передатчик сигнала возбуждения 18 обеспечивает излучение сигнала возбуждения на частотах в диапазоне 20 - 2000 Гц. Как правило, отношение частоты возбуждения к собственной резонансной частоте элемента лежит в диапазоне 0,1 - 10. Если элемент 16 представляет собой кальциевую неоднородность, а ткань является мягкой тканью молочной железы, то размер элемента может находиться в диапазоне 10 мк -2 мм. Передатчик 18 может также обеспечивать передачу многочастотного сигнала, имеющего суммарную энергию совокупности частот, чтобы "высветить" элементы, размер которых лежит в некотором предполагаемом диапазоне. Например, микрокальцинаты в женской молочной железе, как правило, имеют размер от 50 до 500 микрон.

На рис. 3.3 приведена полная блок-схема метода, соответствующего изобретению [3]. Первый шаг включает излучение сигнала возбуждения и возбуждение элемента в ответ на этот сигнал. Сигнал возбуждения может иметь заранее выбранную частоту, либо сканировать по частотному диапазону. Например, для микрокальцинатов в МЖ, сигнал возбуждения может лежать в диапазоне 20 Гц -2000 Гц. Кроме того, метод включает излучение сигнала визуализации с предварительно выбранной частотой. По крайней мере, часть сигнала визуализации является частотно-модулированной колебательным движением элемента и часть этого частотно-модулированного сигнала отражается от элемента как резонансный эхо-сигнал. Резонансный эхосигнал имеет набор характеристик, которые представляют размер, форму, структуру и распределение элемента. В наборе характеристик может быть представлена сила сцепления элемента с окружающей тканью. Часть сигнала визуализации, отражаясь от других структур в ткани, например, от неоднородностей в самой ткани железы, образует эхо-сигнал визуализации. Далее в методе 50 принимается резонансный эхо-сигнал и эхо-сигнал визуализации. Так как резонансный эхо-сигнал несет в себе набор параметров, характеризующих элемент (эхо-профиль), то метод включает анализ эхо-профиля для генерации "воспринимаемого" представления элемента. Если необходимо, метод может включать отображение воспринимаемого представления, т.е. элемент может быть визуализирован. В предполагаемой реализации изобретения шаг анализа эхо-профиля может включать шаг интегрального доплеровского анализа. Интегральный доплеровский анализ может быть, в свою очередь, использован для визуализации элемента и ткани. В контексте диагностики РМЖ, изложенный здесь метод может использоваться для обнаружения, определения характеристик и визуализации микрокальцинатов в МЖ.