Ультразвуковая диагностика
Первыми важными результатами отдела радиофизических методов в медицине в НИРФИ, а позднее и в ИПФ РАН были:
- классификация спектров низкочастотных колебаний тела человека под действием сордечных сокращений (баллистокардиограмм) и звуков сердца (фонокардиограмм)
- измерение скоростей электрических импульсов в пучках нервных волокон, основанное на корреляционном методе анализа шумовых процессов
- ультразвуковые локационные методы исследования структуры и движений сердца, сосудов, крови и тканей
- исследования виброакустической активности в сердечно-сосудистой и в опорно-двигательной системах
- моделирование колебательных, волновых и автоволновых процессов в сосудах, нервной и мышечной тканях
Ультразвуковая диагностика основана на измерении скорости, амплитуды и частоты звукового сигнала, отражённого от слоёв или неоднородностей в биоткани, которые отличаются друг от друга плотностью, вязкостью и скоростью распространения звука.
Акустические методы дистанционны - они не требуют непосредственного контакта датчика с исследуемой областью, а значит позволяют проводить бескровные, не разрушающие исследования. В ИПФ РАН созданы ультразвуковые эхокардиографы, ультразвуковые регистраторы газовых пузырьков крови человека при декомпрессии и другие медицинские приборы.
Развиваются новые акустические методы исследования тканей и физиологических систем: оптоакустическая (ОА) томография и акустотермометрическая (АТТ) томография.
В ИПФ РАН создана лабораторная ОА установка, где нагрев образца осуществляется импульсным лазером, а регистрируется акустическое излучение. Результаты показывают возможности надёжного выявления поглощающих оптических неоднородностей на небольшой глубине.
Метод АТТ основан на пассивном приёме излучения, порождённого нагретым телом. При этом регистрируется акустическая эмиссия нагретых объектов в традиционном диапазоне для ультразвуковой диагностической техники, а длины волн порядка 1 мм обеспечивают высокую направленность антенны. Результаты лабораторных экспериментов показывают, что можно производить локализацию объектов с малым температурным контрастом относительно фона, при этом точность восстановления координаты составляет 2-4 мм.