Казанский А.С. «Акустотермометрический контроль при лазерной гипертермии» Нелинейный мир, 7, № 3, с. 186-187 (2009)

Проведены акустотермометрические измерения в течение процедуры лазерной гипертермии молочной и щитовидной желез для контроля результатов нагрева; для контроля температуры использованы один или два акустотермометра; показано, что результаты измерений хорошо коррелируют со сценарием процедуры гипертермии. The acoustothermometrical measurements were carried out during laser hyperthemia of mammary and thyroid glands for heating control. Seven patients were investigated. The mammary and thyroid glands were heated 3 and 4 times, correspondingly. One or two acoustothermometers were used to measure the temperature at the depth of the body. The heated region was in 1 – 2 cm from the body surface. The measurement results fit to the hyperthermia script.

Балацкая Л.Н., Красавина Е.А., Мещеряков Р.В., Чижевская С.Ю., Чойнзонов Е.Л. «Акустический анализ на этапах комбинированного лечения и голосовой реабилитации у больных раком гортани и гортаноглотки» Биомедицинская радиоэлектроника, № 8, с. 3-12 (2009)

Рассматривается новая технология комбинированного лечения и голосовой реабилитации для пациентов, страдающих заболеваниями голособразующего аппарата. Рассмотрена возможность использования акустического анализа в логовосстановительной терапии при формировании пищеводной речи у больных после удаления гортани. Показана возможность использования биологической обратной связи для повышения эффективности и уменьшения срока реабилитационного периода и улучшения качества голоса

Аносов А.А., Сергеева Т.В., Алехин А.И., Беляев Р.В., Вилков В.А., Иванникова О.Н., Казанский А.С., Кузнецова О.С., Лесс Ю.А., Мансфельд А.Д., Санин А.Г., Щаракшанэ А.С., Луковкин А.В. «Акустотермометрическое сопровождение лазериндуцированной интерстициальной гипертермии молочной и щитовидной желез ячменя» Биомедицинская радиоэлектроника, № 5, с. 67-72 (2008)

В течение процедуры лазерной гипертермии молочной и щитовидной желез впервые проведены акустотермометрические измерения для контроля результатов нагрева. Измерения проводили на 7 пациентах двумя акустотермометрами. У 3 пациентов нагревали молочную железу, у 4 – щитовидную. Измеряемая величина – акустояркостная температура – немного меньше средней температуры нагретой области. Результаты измерений хорошо коррелируют со сценарием процедуры гипертермии. Проведены модельные эксперименты по измерению поверхностной температуры с помощью ИК тепловидения. Полученные с помощью акустотермометрических измерений и измерений в ИК-диапазоне данные дают схожие оценки для внутренней температуры в процессе лазерной гипертермии.

Овчинникова Е.А., Доценко И.А., Савельев А.В., Мелях С.Ф. «Применение ультразвукового исследования для диагностики и чрескожного дренирования псоас абсцессов (клиническое наблюдение)» Медицинская визуализация, № 4, с. 61-67 (2013)

Цель представленной работы – демонстрация возможностей и преимуществ УЗИ для диагностики и малоинвазивного хирургического лечения псоас абсцесса. Уточнение положения и характера содержимого абсцесса, ранее выявленного лучевыми методами, и последующее чрескожное дренирование под ультразвуковым контролем позволили в кратчайшие сроки определить этиологию и начать соответствующую антибактериальную терапию. УЗИ в динамике обеспечили контроль эффективности дренирования вплоть до полного исчезновения мышечного дефекта без применения более дорогостоящих и сложных лучевых методов визуализации. УЗ-картина излеченного псоас абсцесса абсолютно тождественна с данными КТ.

Квашнин С.Е., Зорина И.Г. «Оптимизация ультразвуковых составных электроакустических преобразователей для обработки инфицированных ран» Биомедицинская радиоэлектроника, № 10, с. 4-8 (2007)

В диапазоне 20–100 кГц проведены исследования как по выбору оптимальной частоты ультразвукового воздействия на мягкие ткани организма, так и по оптимизации геометрии преобразователя, согласующих стержневых волноводов, сменных инструментов-концентраторов. Исследована динамика ультразвуковых колебательных систем с каналом, заполненным жидкостью при продольных колебаниях. Получены расчетные математические модели. Решена задача оптимизации геометрии ультразвуковой системы для обработки тканей, сведенная к задаче нелинейного программирования с ограничениями на фазовые переменные и управления типа неравенств. При этом основным критерием являлось условие минимальности нагрева при заданной амплитуде колебаний рзбочего окончания при номинальной нагрузке со стороны обрабатываемой ткани

Карпухин В.А., Вишнева Н.В., Косоруков А.Е. «Алгоритм многочастотного анализа электрической мощности пьезопреобразователя при ультразвуковой обработке биологических тканей» Биомедицинская радиоэлектроника, № 10, с. 15-20 (2011)

Исследовано влияние числа разрядов задаваемых данных и коэффициентов на погрешность расчета значений электрических трансформант при инструментальной реализации. Установлено, что метод многочастотного анализа активной электрической мощности одновременно на трех частотах в реальном масштабе времени позволяет вычислять значения электрических трансформант акустических характеристик системы при ультразвуковом воздействии на биологические ткани с погрешностью не превышающей 4 %. Efficiency of medical ultrasonic influence is defined, first of all, by the acoustic capacity absorbed by processed biological tissues which depends on mechanical fluctuations amplitude of ultrasonic oscillatory system working part and biological tissues acoustic impedance. However, at stable amplitude of oscillatory system working part change of acoustic characteristics of contact zone can result not only in efficiency decrease of medical influence, but also to burns and necrosis processed biological tissues. Indemnification of acoustic impedance changes of interaction zone is necessary for maintenance of medical influence efficiency. One of ways of indemnification is dynamic fine tuning of amplitude and frequency of ultrasonic influence on the basis of acoustic capacity values analysis. Working out and verification of algorithm of multifrequency analysis method of the active electric capacity consumed PEAT, and error estimations of electric parameters values calculation at its tool realization is the purpose of the present paper. The algorithm of multifrequency analysis method of electric capacity has been realized in the environment of System View. Categories number influence of set data and factors on an error of electric parameters values calculation is investigated at tool realization. It is established that multifrequency analysis method of active electric capacity simultaneously on three frequencies in real time allows to calculate electric parameters values of system acoustic characteristics at ultrasonic influence on biological tissues with a margin error not exceeding 4%.

Ершов Ю.А., Альков С.В., Ртищева А.Л. «Задачи, возможности, оборудование ультразвуковой стерилизации поврежденных тканей» Биомедицинская радиоэлектроника, № 10, с. 45-52 (2012)

Рассмотрены методы оптимизации ультразвуковой стерилизации инфицированных тканей. Для автоматизации диагностики и наглядного отображения состояния ткани в ходе процедуры предложен метод диаграмм вектора состояния обрабатываемой ткани. Показано, что для контроля эффекта ультразвуковой стерилизации необходимо введение в АПК блока обратной связи. Methods of optimization of ultrasonic sterilization of infected tissues are considered. The ultrasonic device for sterilization influences an infected tissues through the liquid environment. At inclusion of ultrasound this environment arise cavitation and the acoustic streams resulting in destruction of pathogenic microorganisms. The gauge – sensor control carries out transformation of a vector of properties of environment to a vector of a target signal. The target signal acts on an input of the converter. This device carries out return transformation of a vector of a target signal of a gauge – sensor control to a vector of the measured properties of environment. The vector of the measured properties displays the information on change of pathogenic microorganism’s amount from time, ultrasound intensity, a doze and a preparation kind. This information acts on the feedback block, and makes control decision – to reduce or increase any parameter of influence or to stop influence. Processing of purulent wounds, after introduction of a medical substance, carry out at optimum parameters: frequency 26,5 kHc; amplitude of oscillations of a radiating end face of a wave guide 40–50 microns; duration of influence of 4–5 min, intensity of 2–2,5 W/sm². Treatment of inflammatory diseases of soft tissues is in details investigated at the combined influence of low-frequency ultrasound and perftorane – medicinal substance. At treatment of a purulent wound on its surface pour a perftorane solution and through a wave guide generate ultrasound oscillations. At clinical researches it is established, that perftorane application with ultrasound results in acceleration of healing of purulent wounds on a background of increase of relative amount and functional of macrophage activity in a wound. For automation of diagnostics and evident display of a condition of a tissue during procedure the method of condition vector diagrams of a processable tissue is offered. It is shown, that for the control of effect of ultrasonic sterilization it is necessary introduction of a feedback in apparate-programme complex. The offered methods allow to lower distribution of an infection from a zone of the purulent center in adjoining tissues. This effect is caused by ultrasonic clearing of wound surfaces and activation of receipt in them of medicinal substances.

Альков С.В., Гаджиев И.С., Петров В.И. «Клинические наблюдения применения ультразвуковой обработки биологических тканей» Биомедицинская радиоэлектроника, № 1, с. 83-85 (2013)

Представлены результаты лечения больных с инфицированными ранами.

Гаврилов Л.Р., Хохлова В.А., Бобкова С.М., Шоу А., Хэнд Д. «Возможна ли неинвазивная ультразвуковая хирургия за грудной клеткой?» Медицинская физика, № 3, с. 53-64 (2010)

Рассматривается проблема применения фокусированного ультразвука высокой интенсивности (HIFU) в неинвазивной ультразвуковой хирургии. Показано, что метод, основанный на использовании HIFU и двумерных рандомизированных антенных решеток, может найти полезное практическое использование для разрушения тканей, находящихся за костями грудной клетки.

Марущак Е.А., Зубарев А.Р. «Роль ультразвуковой диагностики в определении хирургической тактики у пациентов с флотирующими тромбозами глубоких вен системы vena cava inferior» Медицинская визуализация, № 3, с. 121-129 (2013)

Цель: оценка ультразвуковых критериев флотирую щих тромбозов и разработка методики определения степени потенциальной эмбологенности. Материал и методы. Представлен опыт УЗИ венозного кровотока, выполненных 75 пациентам, находившимся на лечении в Центральной клинической больнице РАН с флотирующими тромбозами глубоких вен системы нижней полой вены. Результаты. Представлены особенности ультразвуковой картины, критерии потенциальной эмбологенности флотирующих тромбов и их влияние на выбор хирургической тактики.

Квашнин С.Е. «Снижение потерь в ультразвуковых пьезокерамических преобразователях для хирургии» Биомедицинская радиоэлектроника, № 10, с. 9-14 (2011)

Проведен анализ влияния алгоритмов управления пьезокерамическим электроакустическим преобразователем продольных колебаний на его коэффициент полезного действия и мощность, рассеиваемую в преобразователе в процессе работы в режимах холостого хода и под нагрузкой. Показано, что использование алгоритмов управления, обеспечивающих поддержание резонансного режима работы с одновременной стабилизацией амплитуды колебаний рабочего окончания волновода-инструмента, снижает мощность тепловых потерь в преобразователе и колебательной системе в 3–5 раз, позволяя существенно увеличить продолжительность непрерывной работы колебательной системы, что особенно важно для систем, работающих на больших мощностях. Даны рекомендации по выбору коэффициентов усиления для волноводов-инструментов в зависимости от видов их работы на биологических тканях. Получены расчетные математические модели, в которых основным критерием являлось условие минимальности нагрева при заданной амплитуде колебаний рабочего окончания при номинальной нагрузке со стороны обрабатываемой ткани. Ultrasonic surgical instruments of longitudinal vibrations are used for cutting, coagulation, destruction, tissues separation, to destroy pathogenic microflora in infected wounds and cavities. However, the electro-acoustic transducers (EAT), used in these tools get heated significantly in the process. Mathematical modeling of EAT heating at different load impedance and different amplitudes was carried out for three EATs of longitudinal vibrations, based on the Langevin scheme and being double half-wave transducers with similar geometric characteristics and the same materials of all EAT parts. Working resonance frequencies of all EATs matched. The internal dissipation of mechanical energy was described in the ultrasonic vibration system materials as the elastic-viscous friction model. Steady-state forced vibrations with frequency ω were considered. The electrical active output resistance of the ultrasonic generator was assumed to be equal to 10 Ohms, and reactive resistance was assumed to be equal to zero. The longitudinal vibrations calculations were carried out for different values of load impedance at the EAT working tip. They resulted in dependences of the longitudinal displacement amplitude of the EAT working end, the EAT electrical impedance, EAT efficiency as a function of the mechanical load impedance Z_E real part at the EAT working end. It is that The EAT work in the mean values of load impedance (15 to 40 NS / m) per transducer is shown to be the most efficient due to high (70 to 92%) values of efficiency, EAT low heating, and the system low sensitivity to the load. It was noted that the modes of the EAT weak loading lead to the EAT significant heating. The two control algorithms of ultrasonic vibration system heating were compared: A) the resonance frequency maintenance, B) the maintenance of resonance frequency and a constant amplitude of mechanical vibrations of the EAT working end. The use of the control algorithm B proved reduction of the heat losses in the transducer and in the vibration system many times compared to the control algorithm A. Assuming that during the surgical manipulation the system is in the idle mode for K% of time, and is at rated load for (1–K)% of time, the ratio of average power dissipation to the power dissipation at nominal load for K = 20% is 3–27, for K=40% is 5–27 for algorithm A. While using the control algorithm B, the average power dissipation to the power dissipation at nominal load is equal to 1.

Квашнин С.Е., Максимов А.А. «Проход через резонанс ультразвукового ланжевенового преобразователя для хирургии» Биомедицинская радиоэлектроника, № 10, с. 38-44 (2012)

Рассмотрен проход через резонанс при постоянной скорости изменения частоты внешнего гармонического возбуждения ультразвукового ланжевенового преобразователя продольных колебаний с волноводом-инструментом в режимах холостого хода и под нагрузкой. В результате математического моделирования нестационарных колебаний колебательной системы для различных значений коэффициента трения и различных скоростей изменения частоты внешнего возбуждающего воздействия определены значения амплитуд колебаний на частоте динамического резонанса по отношению к амплитуде на частоте резонанса, соответствующего стационарному режиму, а также величина смещения частоты динамического резонанса по отношению к частоте резонанса в стационарном режиме. Проведены экспериментальные исследования прохода через резонанс, подтверждающие полученные в результате математического моделирования результаты.