Шнейдман Д.Д., Лисин А.А., Спивак А.Е., Чукилева Л.А., Вьюгин П.Н., Демин И.Ю. «Ультразвуковое исследование сдвиговых свойств скелетных мышц на примере струнного фантома» Труды XXII научной конференции по радиофизике, посвященной 100-летию Нижегородской радиолаборатории. Нижний Новгород, 15–29 мая 2018 г., с. 452-453 (2018)

Ультразвуковая эластография на сегодняшний день является широко распространенным методом диагностики различных заболеваний. Этот метод основан на измерении такого физического параметра ткани как упругость, выражаемого модулем Юнга. Модуль Юнга здоровых и пораженных различными заболеваниями тканей могут отличаться на несколько порядков. В последнее время возникает интерес к использованию методов эластографии для диагностики заболеваний скелетных мышц. Упругие свойства мышечной ткани могут изменяться в случае таких заболеваний, как мышечная дистрофия, миопатия, а также при возрастных изменениях мышц. Помимо диагностических целей динамика изменения упругих свойств интересна для изучения защитной функции мышцы: ее способности поглощать удары, компенсируя их увеличением упругости при сокращении. В данной работе использовался стандартный метод эластографии сдвиговой волной SWEI (Shear Wave Elasticity Imaging), реализованный на акустической системе Verasonics c открытой архитектурой. Сдвиговая волна возбуждалась в толще среды коротким сфокусированным ультразвуковым пучком. По скорости распространения сдвиговой волны определялись модуль сдвига и модуль Юнга среды.

Гундырев Д.А., Белов Ю.И., Демин И.Ю., Лисов А.А., Серкин А.Г., Черникова С.О. «Программное обеспечение первичного амбулаторного анализа данных мониторинга пульсовых волн пациента» Труды XXII научной конференции по радиофизике, посвященной 100-летию Нижегородской радиолаборатории. Нижний Новгород, 15–29 мая 2018 г., с. 426-429 (2018)

Высокотехнологичная диагностика и средства лечения сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), доступные в клиниках, не исключают развитие индивидуальных простых средств диагностики и прогнозирования процессов ССЗ. Анализируя вариабельность сердечного ритма пациента (ВСР), можно не только оценивать функциональное состояние организма, но и следить за его динамикой, вплоть до патологических состояний с резким снижением возможностей систем регуляции сердечного ритма, срывом адаптационных процессов и высокой вероятностью смерти. Определение ВСР является неинвазивным методом оценки вегетативной регуляции сердечной деятельности. Так как современные интернет-услуги стали доступными для широких слоев населения, а простота их использования расширяет возрастные и образовательные границы их пользователей, то становится актуальной разработка алгоритмов и программного обеспечения (ПО) для дистанционной неинвазивной системы сбора и анализа сигналов пульсовых волн, существующих в кровеносной системе человека, на основе набора простейших сенсоров для пульсоксиметрии. Система должна включать в себя специально разрабатываемое электронное устройство, состоящее из микроконтроллерного устройства и пульсоксиметрических датчиков, а также программное обеспечение для управления с помощью BlueTooth с регистрацией и передачей данных на гаджет пациента. Сбор данных на локальный сервер в квалифицированном медицинском центре контроля планируется с помощью сетей мобильного и стационарного интернета. Высшим звеном разрабатываемой системы на начальном этапе работы является ПК врача центра. С использованием макета системы регистрации пульсовых волн и наработанной на добровольных пациентах базы данных мониторинга пульсовых волн (дополнительно включающей в себя информацию о поле, возрасте и величине артериального давления пациента), нами было разработано специализированное ПО для первичной визуализации данных мониторинга пульсовых волн, проведения анализа полученных данных, определения различных диагностических параметров, связанных с их анализом. Для решения поставленных задач была выбрана интерактивная среда для программирования MATLAB, что ускорило процесс разработки. После исследования всех методов и алгоритмов визуализации, анализа и определения диагностических параметров было разработано автономное (standalone) приложение, в функционал которого входит выполнение вышеперечисленных задач. Пользовательский интерфейс программы разрабатывался таким образом, чтобы быть доступным, удобным и эффективным для целевой аудитории – врачей. Результаты эффективности разработанного программного обеспечения для анализа динамики состояния ССС пациента подтверждаются известными длительными медицинскими наблюдениями, свидетельствующими о том, что с возрастом, а также при наличии гипертонической болезни (повышение артериального давления), скорость распространения пульсовой волны в кровеносной системе человека возрастает, вследствие чего увеличивается пульсовое артериальное давление или, другими словами, снижается Индекс Отражения.

Спивак А.Е., Лисин А.А., Симонов А.Е. «Разработка системы обработки данных в реальном времени для акустической системы Verasonics» Труды XXII научной конференции по радиофизике, посвященной 100-летию Нижегородской радиолаборатории. Нижний Новгород, 15–29 мая 2018 г., с. 458-461 (2018)

Эластография на сдвиговых волнах (метод SWEI Shear Wave Elasticity Imaging) на сегодняшний день является одним из наиболее информативных методов ультразвуковой диагностики. Данный метод позволяет на основе измерения скорости сдвиговых волн оценить вязкоупругие свойства мягких биологических тканей, а именно модули сдвига и Юнга. На сегодняшний день существует множество экспертных ультразвуковых систем, в которых реализуется данный метод. В перспективе данный метод может стать основным для диагностики онкологических заболеваний, заменив тем самым биопсию. Также эластография уже сейчас активно применяется при обследовании заболевании печени. Данный метод был реализован на системе Verasonics с открытой архитектурой на кафедре акустики в лаборатория биомедицинских технологий, медицинского приборостроения и акустической диагностики «МедЛаб».

Лисин А.А., Спивак А.Е., Демин И.Ю. «Численное моделирование сдвиговых волн в мягких биологических тканях в среде K-Wave и визуализация средствами AUTODESK MAYA» Труды XXII научной конференции по радиофизике, посвященной 100-летию Нижегородской радиолаборатории. Нижний Новгород, 15–29 мая 2018 г., с. 446-447 (2018)

Проведено численное моделирование метода эластографии сдвиговой волной (Shear Wave Elasticity Imaging SWEI). Данный метод был реализован на системе Verasonics с открытой архитектурой на кафедре акустики в лаборатория биомедицинских технологий, медицинского приборостроения и акустической диагностики «МедЛаб». Это позволяет проверять результаты, полученные с помощью численного моделирования, на практике.