RU2594806C1 - Sensor for acoustic microscanning of soft biological tissues - Google Patents
Sensor for acoustic microscanning of soft biological tissues Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594806C1 RU2594806C1 RU2015112631/14A RU2015112631A RU2594806C1 RU 2594806 C1 RU2594806 C1 RU 2594806C1 RU 2015112631/14 A RU2015112631/14 A RU 2015112631/14A RU 2015112631 A RU2015112631 A RU 2015112631A RU 2594806 C1 RU2594806 C1 RU 2594806C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- probe
- metal contact
- contact plate
- plate
- generator
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для оценки механических характеристик мягких биологических тканей.The invention relates to medicine and can be used to assess the mechanical characteristics of soft biological tissues.
Неинвазивные методы исследования механических свойств биологических тканей имеют большое значение для решения ряда практических задач, например, для оценки свойств труднодоступных тканей глаза, мелкомасштабных патологий кожи и др. Во многих случаях необходимо исследование ткани на малой поверхности, например, вокруг области введения препарата, на патологических образованиях малой площади, при необходимости малой площади контакта в обследовании неплоских поверхностей (роговица и склера глаза).Non-invasive methods for studying the mechanical properties of biological tissues are of great importance for solving a number of practical problems, for example, for assessing the properties of hard-to-reach eye tissues, small-scale skin pathologies, and others. In many cases, it is necessary to study tissue on a small surface, for example, around the injection area, on pathological formations of a small area, if necessary a small contact area in the examination of non-planar surfaces (cornea and sclera of the eye).
При дальнейшем описании сущности изобретения использованы следующие термины:In the further description of the invention, the following terms are used:
1) мягкая биологическая ткань - (далее - ткань) наружная поверхность кожи и/или органов человека или другого млекопитающего,1) soft biological tissue - (hereinafter referred to as the tissue) the outer surface of the skin and / or organs of a human or other mammal,
2) акустическое микросканирование - распространение и получение механических колебаний в/от мягких биологических тканей,2) acoustic micro-scanning - distribution and reception of mechanical vibrations to / from soft biological tissues,
3) датчик - устройство измерения, размещаемое на ткани для передачи на нее и/или получения и/или преобразования информации о ее свойствах,3) sensor - a measuring device placed on a fabric for transmitting to it and / or receiving and / or converting information about its properties,
4) металлическая контактная пластина - единая протяженная деталь, имеющая форму прямоугольника большей ширины, плавно переходящего в прямоугольник меньшей ширины,4) a metal contact plate is a single extended part having the shape of a rectangle of a larger width, smoothly turning into a rectangle of a smaller width,
5) зонд - металлическая контактная пластина и расположенные на ней один или два пьезокерамических элемента для преобразования механической или электрической энергии,5) probe - a metal contact plate and one or two piezoceramic elements located on it to convert mechanical or electrical energy,
6) щуп - концевая часть металлической контактной пластины меньшей ширины для контакта с исследуемой тканью,6) probe - the end part of the metal contact plate of a smaller width for contact with the test tissue,
7) однощуповой зонд - зонд с одним щупом,7) single probe probe - probe with one probe,
8) пьезокерамический элемент-излучатель - устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую,8) a piezoceramic emitter element - a device that converts electrical energy into mechanical energy,
9) пьезокерамический элемент-приемник - устройство преобразующее механическую энергию в электрическую,9) a piezoceramic receiver element is a device that converts mechanical energy into electrical energy,
10) генератор синусоидальных колебаний - (далее - генератор) устройство для воздействия на пьезокерамический элемент-излучатель.10) a sinusoidal oscillation generator - (hereinafter referred to as the generator) a device for influencing a piezoceramic emitter element.
Известны датчики, позволяющие измерить сопротивление тканей (Шорохов В.В., Воронков В.Н., Клишко А.Н., Пашовкин Т.Н. Распространение поверхностных сдвиговых возмущений продольной поляризации в моделях мягких биологических тканей. Механика композиционных материалов. 1992. С. 669; Sarvazyan A.P. et. al., Method and device for acoustic testing of elasticity of biological tissues, United States patent, N4, 947851, 14.08.1990, Обрубов С.А, Воронков B.H., Сидоренко Е.И., Федорова В Н., Молотков А.П. Метод прижизненной оценки биомеханических свойств тканей глаза (экспериментальное исследование). Вестник офтальмологии. 1995, №4. С. 27-30). Все известные датчики реализованы в виде акустических анализаторов с двухпластинчатым зондом.Known sensors that measure tissue resistance (Shorokhov V.V., Voronkov V.N., Klishko A.N., Pashovkin T.N. Propagation of surface shear disturbances of longitudinal polarization in models of soft biological tissues. Mechanics of composite materials. 1992. C 669; Sarvazyan AP et. Al., Method and device for acoustic testing of elasticity of biological tissues, United States patent, N4, 947851, 08/14/1990, Obrubov S.A., Voronkov BH, Sidorenko E.I., Fedorova V N., Molotkov A.P. Method for intravital assessment of biomechanical properties of eye tissues (experimental study), Bulletin of Ophthalmology. 1995 No. 4, pp. 27-30). All known sensors are implemented as acoustic analyzers with a two-plate probe.
При этом рабочая площадь соприкосновения контакта составляет в среднем около 30 мм2, что затрудняет или делает невозможным проведение измерений в труднодоступных, искривленных или ограниченных по площади областях, не гарантирует требуемую точность измерений. Так, например, установка известных датчиков, обладающих большой площадью общего контакта, на роговицу, склеру нарушает условия возникновения истинно поверхностной волны вследствие анатомического искривления поверхности этих тканей, что снижает точность измерения.Moreover, the working contact area of the contact is on average about 30 mm 2 , which makes it difficult or impossible to take measurements in hard-to-reach, curved or limited in area areas, does not guarantee the required measurement accuracy. For example, the installation of known sensors with a large common contact area on the cornea and sclera violates the conditions for the occurrence of a true surface wave due to the anatomical curvature of the surface of these tissues, which reduces the measurement accuracy.
Известен однощуповой датчик (Казаков В.В., Видов С.А., Санин А.Г. Разработка измерителя механического импеданса тонкого слоя биологической ткани // Сборник трудов VI Троицкой конференции «Медицинская физика и инновации в медицине», 2-6 июня 2014. С. 93-95 - прототип). Однако импедансный метод предполагает контроль электрического импеданса пьезоэлектрического элемента, являющегося генератором механического возбуждения, что влечет за собой следующие проблемы:A single-probe sensor is known (Kazakov V.V., Vidov S.A., Sanin A.G. Development of a mechanical impedance meter for a thin layer of biological tissue // Proceedings of the VI Trinity Conference “Medical Physics and Innovations in Medicine”, June 2-6, 2014 S. 93-95 - prototype). However, the impedance method involves monitoring the electrical impedance of the piezoelectric element, which is a generator of mechanical excitation, which entails the following problems:
1) маленький динамический диапазон изменения импеданса при тарировке каждого зонда с переводом в механические характеристики имеет низкую точность (метод косвенного измерения требует тарировки по всей шкале измерений);1) the small dynamic range of impedance changes during calibration of each probe with conversion to mechanical characteristics has low accuracy (the indirect measurement method requires calibration over the entire measurement scale);
2) контролируются характеристики задающего генератора, а не исполнительного механизма;2) the characteristics of the master oscillator are controlled, and not the actuator;
3) практически исключается возможность использования резонансных характеристик биморфных пластин и требует на каждой рабочей частоте своего конструктивного исполнения.3) the possibility of using the resonance characteristics of bimorph plates is practically excluded and requires its own design at each operating frequency.
Известный датчик не позволяет измерить скорость распространения поверхностной волны и предназначен для измерения свойств тонкого участка биологической ткани, расположенного на «жестком» основании. Такой способ не совсем пригоден применительно к коже, т.к. она чаще всего расположена над «мягким» основанием. Кроме того, конструкция датчика требует ручного прижатия контактирующей с тканью части прибора, что не обеспечивает одинаковых условий создания колебаний в ткани.The known sensor does not allow to measure the speed of propagation of a surface wave and is designed to measure the properties of a thin section of biological tissue located on a "hard" base. This method is not quite suitable for skin, because it is most often located above the "soft" base. In addition, the design of the sensor requires manual pressing of the part of the device in contact with the tissue, which does not provide the same conditions for creating oscillations in the tissue.
Таким образом, основными недостатками известных датчиков являются трудности при микросканировании (исследовании малых участков ткани) и влияние условий измерения на точность измерения.Thus, the main disadvantages of the known sensors are difficulties in micro-scanning (investigation of small areas of tissue) and the influence of the measurement conditions on the measurement accuracy.
Задачей, решаемой в разработанной конструкции датчика, является устранение недостатков известных аналогов.The problem to be solved in the developed sensor design is to eliminate the disadvantages of known analogues.
Достигаемым техническим результатом является высокая точность измерения механических характеристик биотканей при микросканировании, что обеспечивается разработанной конструкцией с однопластинчатым зондом для акустического микросканирования мягких биологических тканей.Achievable technical result is the high accuracy of measuring the mechanical characteristics of biological tissues during micro scanning, which is ensured by the developed design with a single-plate probe for acoustic micro scanning of soft biological tissues.
Достижение данного результата обусловлено нижеследующим:The achievement of this result is due to the following:
1) в известном устройстве с однопластинчатым зондом оценивается скорость распространения акустической волны в ткани и комплексное сопротивление ткани за счет использования зонда, возбуждаемого генератором с изменяющимся импедансом и датчика отраженной волны. В разработанном датчике зонд один, а волновое сопротивление ткани оценивается по коэффициенту отраженной волны, что реализовано за счет контроля механических свойств стальной пластины, выполненного с помощью дополнительного пьезокерамического элемента, расположенного на металлической контактной пластине зонда вместе с пьезокерамическим элементом, возбуждающим механические колебания;1) in the known device with a single-plate probe, the acoustic wave propagation velocity in the tissue and the complex tissue resistance are estimated by using a probe excited by a variable impedance generator and a reflected wave sensor. In the developed sensor, there is only one probe, and the wave resistance of the fabric is estimated by the coefficient of the reflected wave, which is realized by controlling the mechanical properties of the steel plate made using an additional piezoceramic element located on the metal contact plate of the probe along with the piezoceramic element that excites mechanical vibrations;
2) предложенное конструктивное решение позволяет изготавливать зонды с повышенной чувствительностью и расширенным диапазоном по мощности;2) the proposed constructive solution allows the manufacture of probes with increased sensitivity and an extended power range;
3) однопластинчатый зонд менее чувствителен к геометрии исследуемых материалов и не имеет краевого эффекта отражения, как в двухпластинчатом зонде;3) a single-plate probe is less sensitive to the geometry of the materials under study and does not have an edge reflection effect, as in a two-plate probe;
4) однопластинчатый зонд позволяет проводить измерения с большей точностью по сравнению с измерениями двухпластинчатым зондом;4) a single-plate probe allows measurements to be made with greater accuracy compared to measurements with a two-plate probe;
5) однопластинчатый зонд обеспечивает более однородное микросканирование, чем двухпластинчатый зонд;5) a single-plate probe provides a more uniform micro-scan than a two-plate probe;
6) измерение скорости во взаимно перпендикулярных направлениях позволяет количественно оценивать механическую анизотропию ткани.6) the measurement of speed in mutually perpendicular directions allows you to quantify the mechanical anisotropy of the tissue.
Кроме того, преимуществом разработанного датчика является то, что при его использовании в контролируемой области исследуемой ткани, однопластинчатым зондом возбуждаются гармонические механические колебания сдвигового характера стабилизированной амплитуды с определенной малой площадью воздействия (площадь соприкосновения контакта от 0,2-10 мм2).In addition, the advantage of the developed sensor is that when it is used in a controlled area of the tissue under study, a single-plate probe excites harmonic mechanical oscillations of the shear nature of a stabilized amplitude with a certain small area of contact (contact contact area from 0.2-10 mm 2 ).
Генератор датчика при отсутствии воздействия зонда на ткань (условие возбуждения в ограниченном пространстве, за пределами которого отсутствует упругая среда) настраивается по частоте так, чтобы возникла стоячая волна, оценка которой, по амплитуде и фазе, обеспечивается пьезокерамическим элементом-приемником. Пьезокерамический элемент-приемник конструктивно выполнен так же, как пьезокерамический элемент-излучатель, и конструктивно закреплен симметрично ему относительно продольной оси симметрии металлической контактной пластины. В момент точной настройки стоячей волны, на нем полностью отсутствует сигнал возбуждения, т.к. он будет находиться в узле стоячей волны.The sensor generator in the absence of the probe’s influence on the tissue (the excitation condition in a confined space, outside of which there is no elastic medium) is tuned in frequency so that a standing wave arises, the estimate of which, in amplitude and phase, is provided by the piezoceramic receiver element. The piezoceramic receiver element is structurally made in the same way as the piezoceramic radiator element and is structurally fixed symmetrically to it relative to the longitudinal axis of symmetry of the metal contact plate. At the time of fine tuning of the standing wave, the excitation signal is completely absent on it, because he will be in the node of the standing wave.
При воздействии однопластинчатого зонда на ткань (при микросканировании), возникает отраженная волна, коэффициент отражения которой полностью зависит от соотношения волновых сопротивлений (Z) однопластинчатого зонда и исследуемой ткани.When a single-plate probe acts on a tissue (during micro-scanning), a reflected wave arises, the reflection coefficient of which completely depends on the ratio of the wave resistances (Z) of the single-plate probe and the tissue under study.
Волновое сопротивление твердой среды записывается как:The wave resistance of a solid medium is written as:
где Z - волновое сопротивление;where Z is the wave impedance;
ρ - плотность среды; V - скорость распространения волн.ρ is the density of the medium; V is the wave propagation velocity.
Отметим следующее:Note the following:
- коэффициент отражения и коэффициент прохождения волн не зависит от формы волны;- the reflection coefficient and the transmission coefficient of the waves does not depend on the waveform;
- формула (1) справедлива для размеров ткани большей длины волны или имеющей большое затухание среды, как условие отсутствия отражений от границ среды;- formula (1) is valid for tissue sizes of a longer wavelength or medium having a large attenuation, as a condition for the absence of reflections from the boundaries of the medium;
- коэффициенты отражения и прохождения зависят не от самих волновых сопротивлений, а от их отношения;- reflection and transmission coefficients do not depend on the wave resistances themselves, but on their ratio;
- в пределах условно постоянной амплитуды возникшей бегущей волны, относительное волновое сопротивление пропорционально фазе бегущей волны по отношению к фазе генератора возбуждения- within the conditionally constant amplitude of the emerging traveling wave, the relative wave resistance is proportional to the phase of the traveling wave with respect to the phase of the excitation generator
где £ = относительное волновое сопротивление;where £ = relative wave impedance;
K - коэффициент пропорциональности, который зависит от площади воздействия зонда на ткань и силы воздействия;K is the coefficient of proportionality, which depends on the area of exposure of the probe to the tissue and the strength of the effect
φб.в - фаза бегущей волны.φ b.v - phase of the traveling wave.
Можно записать:You can write:
Таким образом:In this way:
Необходимо ввести аппаратную ошибку сдвига фаз при измерении - φапп, тогда выражение (4) примет вид:It is necessary to introduce a phase shift error in the measurement hardware - φ ann, then the expression (4) becomes:
При условии незначительного изменения плотности можно оценивать скорость распространения волн:Under the condition of a slight change in density, one can estimate the velocity of propagation of waves:
Vткани=Kзонда/К(φб.в.-φапп)·fткани V = K fabric probe / K (φ bv -φ ann) · f fabric
Используемый в разработанном нами датчике способ измерения отличается тем, что:The measurement method used in our sensor is characterized in that:
- оценка характеристик эластичных тканей в медицинском применении проводится по комплексному акустическому сопротивлению (волновому сопротивлению);- assessment of the characteristics of elastic tissues in medical applications is carried out by the integrated acoustic impedance (wave impedance);
- способ обеспечивает его техническую реализацию с помощью однопластинчатого зонда с одним щупом, что исключает влияние эффекта отражения волны от соседнего щупа при классическом контроле тканей по скорости распространения волн между двумя щупами.- the method provides its technical implementation using a single-plate probe with one probe, which eliminates the effect of the reflection of the wave from the adjacent probe in the classical tissue control by the speed of wave propagation between the two probes.
На фиг. 1-3 представлены конструкция датчика и примеры результатов сканирования кожи лица человека.In FIG. 1-3 show the design of the sensor and examples of results of scanning the skin of a person.
На фиг. 1 обозначены:In FIG. 1 marked:
1) металлическая контактная пластина,1) metal contact plate,
2) щуп металлической контактной пластины,2) the probe of the metal contact plate,
3) торец щупа металлической контактной пластины,3) the probe end of the metal contact plate,
4) пьезокерамический элемент-излучатель для механического возбуждения металлической контактной пластины,4) a piezoceramic emitter element for mechanical excitation of a metal contact plate,
5) гибкие проводники от пьезокерамического элемента-излучателя,5) flexible conductors from a piezoceramic emitter element,
6) пьезокерамический элемент-приемник для приема сигналов возбуждения металлической контактной пластины,6) a piezoceramic receiver element for receiving excitation signals of a metal contact plate,
7) гибкие проводники от пьезокерамического элемента-приемника,7) flexible conductors from the piezoceramic receiver element,
8) печатная плата,8) printed circuit board
9) электрические печатные проводники,9) electrical printed conductors,
10) генератор,10) generator
11) электрические гибкие проводники к внешним электрическим цепям,11) electrical flexible conductors to external electrical circuits,
12) ось симметрии металлической контактной пластины.12) the axis of symmetry of the metal contact plate.
Разработанный датчик для акустического микросканирования мягких биологических тканей включает расположенные в корпусе генератор синусоидальных колебаний (генератор использован с изменяющимся импедансом) и зонд, представляющий собой металлическую контактную пластину с щупом, выполненным выступающим из корпуса для контакта с исследуемой тканью, при этом на поверхности пластины, симметрично относительно ее продольной оси, закреплены два пьезокерамических элемента, один из которых - пьезокерамический излучатель - соединен с генератором для обеспечения возбуждения механических колебаний пластины зонда, а второй - пьезокерамический приемник - выполнен с возможностью подключения к приемнику сигнала возбуждения с пластины. Металлическая контактная пластина с щупом выполнена в виде единой протяженной детали, имеющей форму прямоугольника большей ширины, плавно переходящего в прямоугольник меньшей ширины. Зонд выступает из корпуса на расстояние от 1 мм и более, предпочтительно на 3 мм. Зонд с пьезокерамическими элементами выполнен с возможностью создания и измерения скорости распространения механических колебаний акустической волны во взаимно перпендикулярных направлениях. Металлическая контактная пластина выполнена с возможностью возбуждения гармонических механических колебаний сдвигового характера, при которых микроколебания металлической контактной пластины, вызывающие механические деформации исследуемой ткани, лежат с ней в одной плоскости. Кроме того, металлическая контактная пластина выполнена с возможностью возбуждения гармонических механических колебаний стабилизированной амплитуды. Площадь контактной поверхности щупа находится в диапазоне от 0,2-10 мм2.The developed sensor for acoustic micro scanning of soft biological tissues includes a sinusoidal oscillator located in the housing (the generator is used with varying impedance) and a probe, which is a metal contact plate with a probe made protruding from the housing for contact with the tissue under study, while on the surface of the plate, symmetrically relative to its longitudinal axis, two piezoceramic elements are fixed, one of which is a piezoceramic emitter connected to a generator m for the excitation of mechanical vibrations of the probe plate and the second - piezoceramic receiver - is connectable to the receiver plate with the excitation signal. The metal contact plate with the probe is made in the form of a single extended part having the shape of a rectangle of greater width, smoothly turning into a rectangle of smaller width. The probe protrudes from the housing at a distance of 1 mm or more, preferably 3 mm. The probe with piezoceramic elements is configured to create and measure the propagation velocity of the mechanical vibrations of the acoustic wave in mutually perpendicular directions. The metal contact plate is configured to excite harmonic mechanical vibrations of a shear nature, in which the micro-vibrations of the metal contact plate causing mechanical deformation of the tissue under investigation lie in the same plane with it. In addition, the metal contact plate is configured to excite harmonic mechanical vibrations of a stabilized amplitude. The contact surface area of the probe is in the range of 0.2-10 mm 2 .
Генератор выполнен с возможностью настройки частоты для возникновения стоячей волны в металлической контактной пластине при отсутствии воздействия зонда на исследуемую ткань.The generator is configured to frequency for the occurrence of a standing wave in a metal contact plate in the absence of the influence of the probe on the tissue under study.
Металлическая контактная пластина выполнена из легированной упругой стали.The metal contact plate is made of alloyed elastic steel.
Металлическая контактная пластина выполнена толщиной, которая требуется для исследования конкретной группы образцов (по результатам лабораторных экспериментальных данных).The metal contact plate is made of thickness, which is required for the study of a specific group of samples (according to the results of laboratory experimental data).
Пластина с щупом выполнена в виде единой протяженной детали, имеющей форму прямоугольника большей ширины, плавно переходящего в прямоугольник меньшей ширины.The plate with the probe is made in the form of a single extended part having the shape of a rectangle of greater width, smoothly turning into a rectangle of smaller width.
Торцевая часть щупа металлической контактной пластины в поперечном сечении имеет форму квадрата. В торцевой части щупа металлической контактной пластины выполнены скосы (фаски) для придания поверхности касания щупа квадратной или круглой формы.The end part of the probe of the metal contact plate in cross section has the shape of a square. Bevels (chamfers) are made in the end part of the probe of the metal contact plate to make the touch surface of the probe square or round.
Детализированное описание разработанного датчика представлено ниже.A detailed description of the developed sensor is presented below.
Датчик (фиг. 1) выполнен в виде зонда - металлической контактной пластины 1 из легированной упругой стали определенной формы в виде единой протяженной детали, имеющей форму прямоугольника большей ширины, плавно переходящего в прямоугольник меньшей ширины. Концевая часть пластины меньшей ширины выполняет функции щупа 2 и в поперечном сечении имеет форму квадрата, причем на торцевой части 3 щупа 2 выполнены скосы (фаски) для придания поверхности касания щупа квадратной или круглой формы. На части металлической контактной пластины с большей шириной закреплены симметрично относительно продольной оси 12 металлической контактной пластины два пьезокерамических элемента 4, 5, один из которых выполняет функцию излучателя 4, а другой - функцию приемника 6 механических колебаний металлической контактной пластины 1.The sensor (Fig. 1) is made in the form of a probe - a
Датчик закреплен на печатной плате 8 с генератором 10 и помещен в корпус (не показан), из которого с одной стороны выступает щуп 2 датчика, а с другой - кабель с электрическими гибкими проводниками 11 к внешним электрическим цепям.The sensor is mounted on a printed
Пьезокерамический элемент-излучатель 4 соединен с генератором 10 электрически с помощью гибких проводников 5 и электрических печатных проводников 9.The
Пьезокерамический элемент-приемник 6 соединен с электрическими гибкими проводниками к внешним электрическим цепям 11 при помощи гибких проводников 7 и электрических печатных проводников 9.The
Оценка волнового сопротивления исследуемой среды проводится по изменению сдвига фазы механического зонда по отношению к фазе генератора возбуждения при воздействии щупа зонда на исследуемую ткань.The wave resistance of the medium under study is estimated by changing the phase shift of the mechanical probe relative to the phase of the excitation generator when the probe probe is exposed to the tissue under investigation.
Ниже приведены примеры результатов сканирования кожи лица с мелкой угревой сыпью до и после применения обезжиривающего крема.Below are examples of the results of a scan of the skin of the face with a small acne before and after applying a degreasing cream.
На фиг. 2, 3 показаны результаты сканирования кожи лба в пяти точках: до применения крема, после первого применения через 30 мин (1), после двухнедельного применения (2).In FIG. Figures 2 and 3 show the results of scanning the forehead skin at five points: before applying the cream, after the first application after 30 minutes (1), after two weeks of use (2).
На фиг. 2. изображен положительный эффект от применения крема: во всех точках сканирования значения скорости возросли по сравнению с исходными значениями.In FIG. 2. The positive effect of applying the cream is depicted: at all scanning points, the speed values increased compared to the initial values.
На фиг. 3 изображено отсутствие удовлетворительного эффекта от применения крема: во всех точках сканирования значения сканирования скорости почти не изменились по сравнению с исходными.In FIG. Figure 3 shows the lack of a satisfactory effect from the use of the cream: at all points of the scan, the values of the speed scan almost did not change compared to the initial ones.
На фиг. 2, 3 приведены примеры результатов сканирования кожи с мелкой угревой сыпью до и после применения обезжиривающего крема. Измерения скорости проводились во взаимно перпендикулярных направлениях: вдоль естественной вертикальной оси тела (ось Y) и перпендикулярно ей (ось X). При угревой сыпи на коже (особенно на лбу) имеются «очажки» воспаления. Прибором с однопластинчатым зондом с малой площадью касания легко провести однородное сканирование в микроучастках кожи между «очажками» воспаления. Прибором с двухпластинчатым зондом, у которого большая площадь касания, это сделать трудно, либо невозможно: в область касания обязательно попадет «очажок» воспаления; кроме того, в этом случае трудно установить строго перпендикулярно датчик, а это непременное условия для правильной работы прибора.In FIG. Figures 2 and 3 show examples of results of scanning a skin with a small acne before and after applying a degreasing cream. Velocity measurements were carried out in mutually perpendicular directions: along the natural vertical axis of the body (Y axis) and perpendicular to it (X axis). With acne on the skin (especially on the forehead) there are "foci" of inflammation. With a single-plate probe with a small contact area, it is easy to conduct a uniform scan in the micro-areas of the skin between the "foci" of inflammation. A device with a two-plate probe, which has a large contact area, is difficult to do, or impossible: the "focal point" of inflammation will necessarily fall into the contact area; in addition, in this case it is difficult to install the sensor strictly perpendicularly, and this is an indispensable condition for the correct operation of the device.
Из приведенных зависимостей видно, что после первого применения (1) через 30 мин значения скорости изменяются не существенно и не однозначно.It can be seen from the above dependences that, after the first application of (1), after 30 min, the velocity values change not significantly and not unambiguously.
На фиг. 2 показан удовлетворительный эффект от двухнедельного применения крема на кожу лба: во всех точках микросканирования по обоим направлениям значения скорости достоверно существенно возросли. Эффект подтвержден клинически (визуально и пальпаторно) и инструментально по упругости кожи, измеренной с помощью системы объективной оценки функциональных и морфологических параметров кожи SOFT PLUS TOP.In FIG. Figure 2 shows the satisfactory effect of the two-week application of the cream on the forehead skin: at all points of micro-scanning in both directions, the speed values significantly increased significantly. The effect is confirmed clinically (visually and by palpation) and instrumentally by skin elasticity, measured using the SOFT PLUS TOP system of objective assessment of functional and morphological parameters of the skin.
На фиг. 3 показано отсутствие удовлетворительного эффекта от двухнедельного применения крема на кожу лба: во всех точках микросканирования по обоим направлениям значения скорости почти не изменились. Отсутствие эффекта подтверждено клинически и инструментально.In FIG. Figure 3 shows the lack of a satisfactory effect of a two-week application of the cream on the forehead skin: at all points of microscanning in both directions, the values of speed almost did not change. The lack of effect is clinically and instrumentally confirmed.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015112631/14A RU2594806C1 (en) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Sensor for acoustic microscanning of soft biological tissues |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015112631/14A RU2594806C1 (en) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Sensor for acoustic microscanning of soft biological tissues |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2594806C1 true RU2594806C1 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56697340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015112631/14A RU2594806C1 (en) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Sensor for acoustic microscanning of soft biological tissues |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2594806C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5961464A (en) * | 1998-09-16 | 1999-10-05 | Hewlett-Packard Company | Ultrasound contrast agent detection using spectral analysis from acoustic scan lines |
| US6364849B1 (en) * | 1999-05-03 | 2002-04-02 | Access Wellness And Physical Therapy | Soft tissue diagnostic apparatus and method |
| RU2210409C2 (en) * | 1998-01-25 | 2003-08-20 | Чун Цин Хифу Текнолоджи Ко., Лтд. | System for focused action of high-intensity ultrasound for scanning and treatment of tumors |
| RU83179U1 (en) * | 2009-01-13 | 2009-05-27 | Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственная Фирма "Биосс" | DEVICE FOR ULTRASONIC DIAGNOSTICS AND MONITORING OF BRAIN CIRCULATION SYSTEM |
| US8438927B2 (en) * | 2003-08-12 | 2013-05-14 | Northwestern University | Scanning near field thermoelastic acoustic holography (SNFTAH) |
-
2015
- 2015-04-07 RU RU2015112631/14A patent/RU2594806C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210409C2 (en) * | 1998-01-25 | 2003-08-20 | Чун Цин Хифу Текнолоджи Ко., Лтд. | System for focused action of high-intensity ultrasound for scanning and treatment of tumors |
| US5961464A (en) * | 1998-09-16 | 1999-10-05 | Hewlett-Packard Company | Ultrasound contrast agent detection using spectral analysis from acoustic scan lines |
| US6364849B1 (en) * | 1999-05-03 | 2002-04-02 | Access Wellness And Physical Therapy | Soft tissue diagnostic apparatus and method |
| US8438927B2 (en) * | 2003-08-12 | 2013-05-14 | Northwestern University | Scanning near field thermoelastic acoustic holography (SNFTAH) |
| RU83179U1 (en) * | 2009-01-13 | 2009-05-27 | Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственная Фирма "Биосс" | DEVICE FOR ULTRASONIC DIAGNOSTICS AND MONITORING OF BRAIN CIRCULATION SYSTEM |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Congruence of imaging estimators and mechanical measurements of viscoelastic properties of soft tissues | |
| KR101411210B1 (en) | Method and device for measuring a mean value of visco-elasticity of a region of interest | |
| Vappou et al. | Quantitative viscoelastic parameters measured by harmonic motion imaging | |
| Deffieux et al. | Shear wave spectroscopy for in vivo quantification of human soft tissues visco-elasticity | |
| Strohm et al. | Quantitative measurements of apoptotic cell properties using acoustic microscopy | |
| US20150297188A1 (en) | Systems and methods for estimating acoustic attentuation in a tissue | |
| KR101633804B1 (en) | Method for Rheological Characterization of a Viscoelastic Medium | |
| Aglyamov et al. | Motion of a solid sphere in a viscoelastic medium in response to applied acoustic radiation force: Theoretical analysis and experimental verification | |
| JPH0221840A (en) | Apparatus and method for measuring elastic acoustic wave unable to infiltrate into soft organic tissue | |
| BR112017023279B1 (en) | ELASTICITY DETECTION METHOD AND DEVICE | |
| Wear et al. | Pressure pulse distortion by needle and fiber-optic hydrophones due to nonuniform sensitivity | |
| Zhu et al. | Quantitative analysis of liver fibrosis in rats with shearwave dispersion ultrasound vibrometry: comparison with dynamic mechanical analysis | |
| RU2594806C1 (en) | Sensor for acoustic microscanning of soft biological tissues | |
| CN109875608B (en) | Elastography method | |
| van Neer et al. | Transfer functions of US transducers for harmonic imaging and bubble responses | |
| Lee et al. | Propagation of time-reversed Lamb waves in acrylic cylindrical tubes as cortical-bone-mimicking phantoms | |
| Costa-Júnior et al. | Characterization of viscoelasticity due to shear wave propagation: A comparison of existing methods based on computational simulation and experimental data | |
| KR101306491B1 (en) | A method for measuring shear modulus of tissue | |
| Xu et al. | Elasticity measurements by shear wave elastography: Comparison and selection of shear wave, rayleigh wave and lamb wave theory | |
| CN209899434U (en) | Elastography system | |
| Lin et al. | Viscoelastic properties of normal rat liver measured by ultrasound elastography: Comparison with oscillatory rheometry | |
| RU2362487C2 (en) | Noninvasive measuring technique for acoustic vibration velocity in elastic tissue | |
| Komatsu et al. | A novel ultrasonic method for measuring minute sinusoidal displacement by network analyzer | |
| Bigelow et al. | Comparison of algorithms for estimating ultrasound attenuation when predicting cervical remodeling in a rat model | |
| Byra et al. | Ultrasound nonlinearity parameter assessment using plane wave imaging |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180408 |