Тема 5. Системы ультразвуковой томографии.

Понятие ультразвуковой томографии. Физические основы распространения акустического сигнала в неоднородных средах. Физические процессы, обуславливающие снижение интенсивности акустического сигнала. Математическая модель распространения ультразвука в неоднородных средах. Уравнение акустики. Акустический потенциал, акустическое поле. Уравнение неразрывности. Уравнение баротропии. Решение уравнений. Вывод уравнения акустики для многомерных задач.

Возбуждение, распространение и прием ультразвуковых акустических сигналов.

Конструкция электроакустического преобразователя. Технические характеристики преобразователей. Фокусировка ультразвуковых акустических сигналов. Акустические рефлекторы и линзы. Акустические решетки. Конструкция акустических решеток. Формирование плоскопараллельных и фокусированных акустических сигналов.

Распространение ультразвука в неоднородной среде. Влияние неоднородности в одномерной постановке. Акустический импеданс среды первого и второго слоев. Влияние неоднородности в многомерной задаче. Метод дифракционной томографии.

Классификация систем ультразвуковой медицинской диагностики. Характеристики основных типов диагностической аппаратуры. Построение А-, М-, В- и С- эхограмм. Основные технические характеристики диагностических систем, использующих различные режимы работы эхографии. Трансмиссионная акустическая томография. Структуры систем ультразвуковой томографии.

Тема 6. Системы электроимпедансной томографии.

Понятие электроимпедансной (потенциальной) томографии. Метод исследования. Математическая модель процесса сбора информации. Постановка конечномерной задачи. Вектор-столбец граничных потенциалов. Вектор граничных токов. Пространственное распределение электрической проводимости. Основная задача импедансной компьютерной томографии. Способы решения основной задачи ИКТ. Метод конечных разностей. Метод конечных элементов. Метод граничных элементов. Физическая сущность методов.

Алгоритмы решения уравнений. Этапы реализации алгоритмов. Вариационный метод решения задач импедансной томографии. Обобщенное уравнение Лапласа. Метод переменных направлений (ADI). Модификации метода импедансной томографии. Индукционная импедансная томография. Задача реконструкции источников.

Структура системы электроимпедансной томографии. Выбор оптимальных параметров электрического поля. Выбор частоты тока переменного полы. Параметры дискретизации сканирования. Влияние шага угла поворота системы сканирования на разрешающую способность медицинского изображения.

Тема 7. Практические вопросы использования систем компьютерной томографии в клинической практике.

Применение методов компьютерной томографии при диагностике онкологических заболеваний, функциональных нарушений опорно-двигательной системы, сердечнососудистой системы, нервной системы, заболеваний печени, почек, желудка, поджелудочной железы. Рекомендации по выбору метода компьютерной томографии. Сравнительные исследования методов компьютерной томографии. Оценка степени негативного влияния воздействия физических полей на организм человека при использовании методов компьютерной томографии.

Заключение.

Перспективы развития систем компьютерной томографии. Проблемы повышения точности и высокой разрешающей способности реконструкции изображений внутренних органов. Проблемы интеграции систем компьютерной томографии в информационные системы лечебных учреждений.