УДК 534.8

Определение положения и размера нагретой области методом динамической акустотермографии

 

А. А. Аносов ^1,2, А. С. Казанский ¹, А. Д. Мансфельд ³ , А. С. Шаракшанэ ¹

¹ Институт Радиотехники и Электроники РАН им. В. А. Котельникова

²Первый Московский Государственный Медицинский Университет им. И. М. Сеченова

³ Институт прикладной физики РАН

 

Получена 25 марта 2013 г.

 

Аннотация. Рассмотрен вопрос определения размера и расположения нагретой области, которая возникает в результате медицинских процедур: гипертермии или термоабляции. Параметры области меняются во времени: для их измерения предлагается использовать динамическую акустотермографию. Проведены компьютерное моделирование и физические эксперименты, в которых решили одномерную и трехмерную пространственные задачи. В 3D эксперименте использовали две плоских решетки из 7 акустических датчиков каждая, расположенные перпендикулярно друг другу. Показано, что для определения координат центра и размера нагретой области с погрешностью около 1-3 мм достаточно времени усреднения 10 с. Полученные результаты важны для контроля температуры при проведении медицинских процедур, связанных с нагревом внутренних тканей организма человека. Материалы статьи докладывались на VI Всероссийской конференции "Радиолокация и радиосвязь".

Ключевые слова: тепловое акустическое излучение, динамическая акустотермография, восстановление температуры.

Abstract. Size and location detection of heated region which appears in result of medical procedures such as hyperthermia and thermoablation is discussed. The region parameters are changed over time. The dynamical acoustical thermography is proposed for their measurements. Computer simulation and natural experiments are carried out. In these experiments the 1D and 3D reconstruction problems are solved. In the 3D experiment two plane arrays are used. Each array consists of 7 acoustical sensors. The arrays are perpendicular each other. It is shown that the average time 10 s is enough to detect the size and location of heated region with error about 1-3 mm. The obtained results are important for the temperature control of the medical procedures connected with heat of the soft tissues of the human body. The results of the paper were presented at Conference "Radars and Communications 6".

Keywords: thermal acoustic radiation, dynamical acoustical thermography, temperature reconstruction.