Леонов Д.В., Яковлева Т.В., Кульберг Н.С., Омелянская О.В., Васильев Ю.А. «Метод оценки размера рассеивателей при ультразвуковой визуализации» Биомедицинская радиоэлектроника, 28, № 3, с. 70-78 (2025)

Постановка проблемы. Ряд заболеваний, таких как онкология, заболевания молочной, щитовидной желез, а также стеатоз печени, характеризуются изменением размера клеток организма. Такие изменения трудно диагностировать современными средствами медицинской визуализации, а проведение биопсии, необходимое для постановки окончательного диагноза, является дорогостоящей для системы здравоохранения и болезненной для пациента процедурой. В то же время ультразвуковая визуализация выделяется на фоне других методов диагностики своей распространенностью, отсутствием вредного излучения и возможностью работы в реальном времени. Поэтому актуальна разработка методов оценки размеров рассеивателей, основанных на принципах ультразвуковой визуализации. Известно, что статистика ультразвуковых сигналов описывается распределением Райса. Но до недавнего времени оценка параметров распределения Райса была затруднена из-за необходимости рассчитывать функцию Бесселя. Цель. Разработать новый метод оценки размеров рассеивателей при ультразвуковой визуализации, основанный на расчете параметров распределения Райса без вычисления функции Бесселя. Результаты. Разработанный метод оценки размера рассеивателей был испытан путем численного моделирования распространения ультразвукового колебания в среде. Показано, что оценка отношения параметров σ и A распределения Райса при варьировании размера рассеивателей позволяет выделить убывающий линейный тренд, который может быть использован для оценки размера рассеивателей. Показано, что в эксперименте с использованием сигнала на несущей частоте 5 МГц и длительностью 0,7 мкс удалось выполнить оценку размеров в диапазоне от 41 до 706 мкм, что составляет от 4 до 69% относительно длительности зондирующего импульса. Установлено, что работа метода возможна с размером квадратного скользящего окна со стороной до 2 мм. Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при разработке ультразвуковых медицинских диагностических систем с режимом оценки размера рассеивателей.