Ультразвуковая медицинская диагностическая система на основе доплеровского мерцающего артефакта тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.17, кандидат наук Леонов Денис Владимирович

• Леонов Денис Владимирович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Леонов Денис Владимирович

Введение

Раздел I. Обзор и анализ современного состояния вопросов разработки ультразвуковых медицинских диагностических устройств с подканалом цветового доплеровского картирования параметров кровотока

1.1. Состояние и проблемы разработки ультразвуковых медицинских диагностических устройств

1.1.1. Вводные замечания

1.1.2. Состояние отечественных разработок

1.2. Основные узлы ультразвукового медицинского диагностического

устройства

1.2.1. Датчики

1.2.2. Модуль приёмопередачи

1.2.3. Вычислительная система

1.3. Обработка данных в подканале цветового доплеровского картирования кровотока ультразвукового медицинского диагностического устройства

1.3.1. Постановка задачи

1.3.2. Традиционная модель входных данных

1.3.3. Фильтрация

1.3.4. Расчёт параметров кровотока

1.3.5. Маскирование

1.3.6. Цветовое кодирование

1.3.7. Наложение карты

1.4. Мерцающий артефакт и перспективы его использования при обнаружении твердых минеральных включений

1.4.1. Вводные замечания

1.4.2. Наблюдения и зависимости мерцающего артефакта в штатных доплеровских режимах УЗМДУ

1.4.3. Акустическая резонансная визуализация

1.4.4. Обсуждение клинической применимости

1.5. Выводы по первому разделу

Раздел II. Разработка и анализ эффективной методики фильтрации доплеровских сигналов

2.1. Постановка задачи фильтрации в режиме ЦДК

2.2. Описание источников экспериментальных данных

2.2.1. Компьютерная модель

2.2.2. Физический фантом

2.2.3. Медицинское обследование

2.3. Методы анализа алгоритмов фильтрации

2.3.1. Определение ошибки расчёта профиля скорости кровотока

2.3.2. Анализ кривых рабочей характеристики приёмника

2.3.3. Анализ быстродействия

2.3.4. Врачебный анализ

2.4. Алгоритмы фильтрации

2.4.1. Полиномиальная регрессия

2.4.2. Адаптивная регрессия

2.4.3. Эмпирическая модовая декомпозиция

2.4.4. Предлагаемая схема фильтрации медленного кровотока

2.5. Результаты

2.5.1. Анализ профиля кровотока на компьютерной модели

2.5.2. Анализ кривой ошибок

2.5.3. Анализ профиля кровотока на фантоме

2.5.4. Анализ быстродействия

2.5.5. Эксперимент in vivo

2.6. Заключительные замечания

2.7. Выводы по второму разделу

Раздел III. Фундаментальные исследования причин возникновения

мерцающего артефакта в доплеровских режимах ультразвукового медицинского диагностического устройства

3.1. Вводные замечания

3.2. Основные гипотезы

3.3. Модель доплеровских данных

3.4. Условия проведения физических опытов

3.5. Алгоритмы цифровой обработки сигналов

3.6. Классификация сигналов и признаки артефакта

3.7. Эксперимент

3.8. Обсуждение гипотез

3.9. Выводы по третьему разделу

Раздел IV. Разработка способа обнаружения твердых минеральных

включений при акустической визуализации

4.1. Вводные замечания

4.2. Недостатки традиционных способов различения компонент доплеровского сигнала

4.3. Способы различения компонент сигнала: корреляционные зависимости

4.4. Процедура построения масок

4.5. Выбор пороговых значений на основании статистического анализа

4.5.1. Исходные данные

4.5.2. Различение компоненты A от всех прочих

4.5.3. Отличие A от Ek и Dk в «сложных» случаях по корреляции r

4.5.4. Различение Ck и A

4.5.5. Различение Ck и Dk между собой и от шума Кк

4.5.6. Влияние порядка фильтра

4.6. Принципы построения режима обнаружения твердых минеральных включений

4.7. Заключительные замечания

4.8. Выводы по четвёртому разделу

Раздел V. Диагностический режим обнаружения кальцинатов и

конкрементов при ультразвуковом исследовании: предварительные испытания и рекомендации

5.1. Вводные замечания

5.2. Настройка прибора для наилучшего проявления мерцающего артефакта

5.2.1. Мощность и фокусное расстояние передатчика

5.2.2. Усиление ЦДК {Color Gain)

5.2.3. Сглаживание и межкадровое усреднение

5.2.4. Приоритет тканей {Color Write Priority)

5.2.5. Частота повторения импульсов {Pulse Repetition Frequency)

5.2.6. Фильтр пульсации стенок сосудов (Wall Filter)

5.2.7. Чувствительность (Sensitivity)

5.2.8. Размер цветового окна (Color Box)

5.2.9. Рабочая частота датчика

5.2.10. Пример использования предлагаемых рекомендаций на приборе Medison SonoAce 8000EX

5.3. Испытания режима обнаружения твердых минеральных включений

5.4. Выводы по пятому разделу

Основные результаты работы

Список научных трудов автора

Список источников

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ультразвуковая медицинская диагностическая система на основе доплеровского мерцающего артефакта»

Актуальность темы

В настоящее время ультразвуковая диагностика является одним из основных видов диагностики заболеваний внутренних органов, мягких тканей и кровеносных сосудов человека [1-4]. Ультразвуковые медицинские диагностические устройства (УЗМДУ) имеются практически во всех отечественных медицинских учреждениях. А в крупных многопрофильных диагностических центрах, клиниках, больницах и госпиталях эксплуатируются десятки УЗМДУ. Разработчиками и изготовителями современных УЗМДУ являются крупнейшие зарубежные многопрофильные фирмы — транснациональные корпорации (General Electric, Siemens, Phillips, Toshiba, Aloka, Mindray и др.). Компоненты для УЗМДУ разрабатывают и изготавливают такие крупнейшие мировые производители как фирмы Texas Instruments, Analog Device и пр. Был пройден долгий путь от открытия эффекта Кристиана Допплера, открытия пьезоэлектричества на кристаллах кварца братьями Полем и Жаком Кюри, изобретения свистка Френсиса Гальтона и опытов Карла Дуссика до полноценного внедрения ультразвука в клиническую практику [5-16].

Зарождение медицинского ультразвука относят к 40-м годам прошлого века. Первый прибор состоял из пьезоэлемента на датчике карандашного типа, подключённого к осциллографу. На экране наблюдалась временная зависимость интенсивности отражённого звука. Это называлось А-режимом (от англ. Amplitude). В 60-е годы в конструкцию такого датчика было внесено важное изменение [6-8]. Пьезокерамический элемент закреплялся на шарнире, теперь его можно было поворачивать с помощью шагового электродвигателя. При этом кривые А-режима накладывались, образуя привычную серошкальную картину В-режима (от англ. Brightness). Первой коммерчески доступной оперативной ультразвуковой машиной такого типа была машина Vidoson фирмы Sie-

mens Medical Systems [17]. Вращение элемента происходило внутри буферной камеры с жидкостью, прикладываемой к телу пациента.

Первые опытные образцы ультразвуковых приборов, измеряющих скорость кровотока, начали появляться с 1950х. Они работали в спектральном режиме. Основными элементами были пьезоэлемент, динамик и анализатор спектра. Передовые разработки и испытания проводились Kalmus H.P., Satomura S., Franklin D.L., Baker D.W., Barber F.E., Watson N.W., Spencer M.P., Rushmer R.F., Reid J.M. и др. [18-32]. Дальнейшее развитие технологий к середине 1970х привело к созданию режима цветового доплеровского картирования (ЦДК). В режиме ЦДК формируется карта распределения кровотока или движения тканей, рассчитанная скорость, мощность или турбулентность кодируется цветом и в реальном времени наносится на серошкальное В-изображение.

Оценка вышеуказанных параметров в режиме ЦДК сопряжена с трудностями. Во-первых, согласно классической модели [33-49] отражённый сигнал состоит из двух компонент: компонента отражения от тканей и компонента кровотока. Мощность отражения от тканей обычно на 20-60 дБ превышает отражение от кровотока. Во-вторых, длина комплексного ансамбля, поступающего на вход подканала ЦДК и представляющего собой амплитуды пиков корреляционных функций на выходе пространственно-временной обработки принятой пачки зондирующих импульсов, зачастую не превышает 3-17 отсчётов для обеспечения требования работы в реальном времени. Необходимо различить компоненту отражения от тканей и компоненту кровотока. Различение происходит на этапе фильтрации. Некорректная фильтрация может привести к появлению артефактов вспышки или неправильному отображению кровотока на экране УЗМДУ.

За последние двадцать лет появилось множество исследований, посвященных этапу фильтрации в режиме ЦДК [36-47]. Классические БИХ- и КИХ-фильтры хорошо себя зарекомендовали в спектральных режимах [39, А34]. Но в условиях, когда число зондирующих импульсов невелико, применение таких фильтров ведёт к недопустимой потере отсчётов и значительному смещению

оценки параметров кровотока. Более эффективными здесь будут адаптивные и регрессионные алгоритмы. Такие алгоритмы развивали в различных приложениях цифровой обработки сигналов Анисимов С.Ю., Давыдов А.В., Torp H., Yu A.C.H., Shen Z., Feng N., L0vstakken L., Yoo Y.M., Kargel C., Cobbold R.S.C., Wang P.D., Torres S., Gerbands J.J., Lo M.T., Hei C.K. и др. [33-52].

Различение компонент отражения от тканей и кровотока позволяет бороться с артефактом вспышки, однако не способно побороть мерцающий артефакт — явление, проявляющееся в быстрой смене окрашенных пикселей в окрестности гиперэхогенного объекта. На момент начала работы над диссертацией отсутствовало единое мнение о причине возникновения артефакта. Существовало несколько гипотез, за каждой из которых стояли исследователи, полагавшие, что им удалось экспериментально подтвердить свою гипотезу [60-64]. Такое положение дел лишь говорило о неоднозначности в интерпретации результатов и подстёгивало ещё больший интерес к исследованию проблемы мерцающего артефакта. Мерцающий артефакт нередко служит помехой при обследовании сосудов, его неправильная интерпретация может привести к ошибочной оценке характеристик кровотока. Исследования Громова А.И., Кубовой С.Ю., Лелюка В. Г., Сапожникова О.А., Bailey M.R., Crum L.A. Lu W., Hirsch M.S., Wang M., Sorensen M.D., Jamzad A., Ghersin E., Seghal C., Kamaya A., Aytac S. K., Behnam H. и др. [53-74] показали потенциал мерцающего артефакта при обнаружении конкрементов.

Проведённый обзор работ в области обработки сигналов УЗМДУ позволяет сделать заключения об актуальности задач разработки эффективной методики фильтрации кровотока, дополнения классической модели сигнала ЦДК компонентами, отвечающими за проявление мерцающего артефакта, и разработки методов различения и анализа этих компонент, а также разработки специального подканала их обнаружения.

Объектом исследования являются сигналы на входе подканала ЦДК УЗМДУ. Предметом исследования являются математические модели этих сигналов и алгоритмы их обработки.

Цель диссертационной работы

Целью работы является повышение диагностической эффективности ультразвуковой медицинской системы за счёт углубленного анализа сигналов допле-

ровского тракта, связанных с мерцающим артефактом.

Задачи диссертационной работы

1. Теоретическое и экспериментальное исследование условий возникновения мерцающего артефакта, наблюдаемого на твердых минеральных включениях.

2. Дополнение математической модели эхосигнала компонентами, учитывающими особенности отражения от твердых минеральных включений.

3. Разработка способов обнаружения твердых минеральных включений, основанных на анализе сигналов мерцающего артефакта.

4. Проведение предварительных испытаний разработанной ультразвуковой медицинской диагностической системы.

Научная новизна результатов исследования

1. В доплеровском сигнале при ультразвуковой визуализации обнаружены ранее неизвестные компоненты: компонента, вызванная упругими колебаниями твердых минеральных включений, и компонента, несущая информацию о кавитации.

2. Разработан способ обнаружения твердых минеральных включений, позволяющий обнаруживать включения, совершающие упругие колебания, с вероятностью 45-97% за счёт применения инструментов корреляционного и энергетического анализа.

3. Разработан способ обнаружения твердых минеральных включений, позволяющий обнаруживать объекты, приводящие к появлению кавитационных микропузырьков, с вероятностью 90-99%.

4. Создана ультразвуковая медицинская диагностическая система на основе доплеровского мерцающего артефакта, позволяющая за счёт учета ранее

неизвестных особенностей взаимодействия ультразвука с твердыми минеральными включениями повысить диагностическую эффективность картирования кровотока на 15-20% по сравнению с классическим цветовым до-плеровским картированием кровотока.

Практическая значимость и научная ценность результатов

Разработанная система медицинского назначения позволяет подавлять мерцающий артефакт на картах кровотока и создавать карты расположения твердых минеральных включений. Благодаря этому у врачей при УЗИ появляется возможность ранней диагностики онкологических заболеваний, характеризующихся наличием микрокальцинатов; ранней диагностики мочекаменной болезни.

Внедрение результатов работы

Результаты работы внедрены в серийные УЗМДУ фирмы «Спектромед» (г. Москва), а также в учебном процессе ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ». Все внедрения подтверждены соответствующими актами.

На защиту выносятся

1. Модель доплеровского сигнала, учитывающая сигналы, вызванные микроколебаниями объекта и кавитацией, позволяющая более полно описать разновидности доплеровских сигналов по сравнению с классической моделью доплеровского сигнала.

2. Способ обнаружения твердых минеральных включений, позволяющий обнаруживать объекты, совершающие упругие колебания, с вероятностью 45-97%.

3. Способ обнаружения твердых минеральных включений, позволяющий обнаруживать объекты, приводящие к появлению кавитационных микропузырьков, с вероятностью 90-99%.

4. Ультразвуковая медицинская диагностическая система на основе допле-ровского мерцающего артефакта, позволяющая повысить диагностическую эффективность картирования кровотока на 15-20% по сравнению с классическим цветовым доплеровским картированием кровотока.

Апробация работы

Результаты диссертационного исследования изложены в 55 печатных работах, в их числе 15 статей в журналах, включённых в текущий перечень ВАК,17 тезисов докладов на конференциях, 19 статей в сборниках научных трудов, 2 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ, 2 патента на регистрацию изобретения и полезной модели.

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях: «Computer Assisted Radiology and Surgery» (Berlin, 2018 г.); «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (МИРЭА, 2013-2017 гг.); «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (НИУ «МЭИ», 2012-2018 гг.); «Информатика, управление и системный анализ» (ТГТУ, 2016 г.); The International Scientific Symposium "Sense. Enable. SPITSE." (СПбГЭТУ, НИУ «МЭИ», 2015-2017 гг.); «Радиоэлектронные устройства и системы для инфокоммуникационных технологий» РНТО РЭС им. А.С. Попова, посвященной Дню радио (МТУСИ, 2013 и 2015 гг.); «Цифровая обработка сигналов и ее применение^РА'2013» (ИПУ РАН, 2013 г.).

Результаты работы были отмечены именными стипендиями ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» и Правительства РФ, а также премией молодым ученым имени профессора Ю.Н. Соколова. Работа поддержана грантом РФФИ 17-01-00601 «Исследование шумов медицинских диагностических изображений: перспективы шумоподавления, анализ диагностической информативности шумовой картины».

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и списка литературы. Общий объём диссертации составляет 149 страниц, содержатся 39 иллюстраций, 6 таблиц и 156 источников.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, дано краткое описание проблемы, проведён анализ современного состояния вопроса, сформулированы цель работы и решаемые задачи, перечислены используемые для их решения методы, указаны научная новизна и практическая значимость полученных результатов, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе рассматривается комплекс алгоритмов обработки сигналов канала ЦДК. Представлены результаты обзора литературы по теории построения канала ЦДК. Приведена классическая модель доплеровского сигнала. Разработана универсальная компьютерная программа, позволяющая обрабатывать массив входных данных канала ЦДК. Происходит знакомство с мерцающим артефактом. Вводится понятие твердых минеральных включений. Во втором разделе подробно рассматривается этап фильтрации кровотока. Даётся описание алгоритмов полиномиальной и адаптивной регрессии, алгоритма разложения на эмпирические моды, предлагается схема фильтрации кровотока, полученная на основе комбинации алгоритма компенсации движения тканей, полиномиальной регрессии и рекурсивной линейной фильтрации, используемой для накопления данных и подавления случайной составляющей в массиве коэффициентов корреляции. Экспериментальное исследование алгоритмов проводится на компьютерной модели, физическом фантоме и данных in vivo с использованием методов анализа профиля кровотока, кривых рабочей характеристики приемника и врачебного анализа.

В третьем разделе исследуется мерцающий артефакт в режиме ультразвуковой доплеровской визуализации. Он проявляется чаще всего в виде быстро меняющихся окрашенных пикселей в окрестности гиперэхогенных объектов. В спек-

тральном доплеровском режиме при этом наблюдается «белый» шумовой спектр. Данный эффект может быть использован как дополнительный клинический признак при диагностике камней в почках и кальцинатов в мягких тканях. В исследовании используются «сырые» данные из приёмного модуля ультразвукового медицинского диагностического устройства. Эксперименты проводились на специально изготовленном фантоме с использованием образцов, обладающих предсказуемыми свойствами. Подтверждены две физических причины возникновения артефакта (кавитация и вынужденные колебания конкремента). Найдены характерные особенности, отличающие сигналы обеих разновидностей мерцающего артефакта.

В четвёртом разделе предложен режим ультразвуковой визуализации, позволяющий обнаружить объекты, существенно отличающиеся по способности сопротивляться изменению формы от окружающих тканей и жидкостей. Ранее проведённые и описанные в третьем разделе исследования указывают на наличие в доплеровском сигнале, помимо общеизвестных компонент кровотока и шума в тракте приёма, двух компонент, характерных для конкрементов. Одна характеризуется наличием кавитации, другая — колебаниями объекта, которые могут иметь как вынужденный, так и собственный характер. По статистическим и энергетическим параметрам эти компоненты отличны друг от друга, от шума и сигнала кровотока. В разделе предложена методика различения сигналов, на основе которой разработан диагностический режим визуализации твердых минеральных включений.

В пятом разделе описаны предварительные испытания нового диагностического режима, предназначенного для обнаружения конкрементов при ультразвуковом допплеровском исследовании. Этот режим полностью разработан в рамках данной диссертационной работы. Его действие основано на анализе цифровых записей «сырых» радиочастотных сигналов, полученных из доплеровского тракта ультразвукового сканера. Показано, что данный режим может быть полезен при обнаружении мелких почечных камней и кальцинатов в опухолях различной этиологии. Даны рекомендации по настройке УЗ-прибора, позволя-

ющие достичь лучшей визуализации мерцающего артефакта на серийных приборах, не имеющих специального режима.

В заключении диссертации приведены основные результаты работы.

Раздел I.

Обзор и анализ современного состояния вопросов

РАЗРАБОТКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ МЕДИЦИНСКИХ

диагностических устройств с подканалом цветового доплеровского картирования параметров кровотока

1.1. Состояние и проблемы разработки ультразвуковых медицинских диагностических устройств

1.1.1. Вводные замечания

Ультразвуковая (УЗ) диагностика [1-4] является одним из основных видов диагностики заболеваний внутренних органов, мягких тканей и кровеносных сосудов. К её достоинствам относят высокая диагностическая эффективность, возможность получения УЗ изображений в реальном масштабе времени, отсутствие вредной лучевой нагрузки на пациентов и врачей, возможность одновременно с получением УЗ изображений оценивать скорость кровотока в прилегающих кровеносных сосудах, возможность получения наглядных трёхмерных изображений, относительно низкая стоимость ультразвуковых медицинских диагностических устройств и УЗ обследований, минимальные требования к оборудованию помещений и др.

УЗМДУ начали появляться и быстро развиваться с конца второй мировой войны одновременно с началом интенсивного развития радиолокации и гидролокации; параллельно с этим развитием. От эхоимпульсных одноканальных УЗМДУ с аналоговой обработкой эхосигналов постепенно переходили к многоканальным УЗМДУ с цифровой обработкой и с синтезированием апертуры. В настоящее время предпочтение отдаётся УЗМДУ с цифровой фокусировкой эхосигналов в каждую внутреннюю точку области изображения. Со временем

расширялись медицинские области использования УЗМДУ; сейчас они охватывают все внутренние органы.

Современные УЗМДУ — сложные аппаратно-программные комплексы, это уже зрелая технология. Тем не менее, УЗМДУ продолжают быстро развиваться: разрабатываются новые алгоритмы обработки эхосигналов, улучшается качество УЗ изображений, разрабатываются новые медицинские УЗ методики, появляется всё больше фирм, выпускающих УЗМДУ с возможностью 4D-визуализации (4D-визуализация это 3D-визуализация в реальном масштабе времени), уменьшаются габаритно-массовые характеристики, снижается стоимость [А7, А26-А29, А39-А45]. По мере развития микроэлектроники используются новые элементные базы, увеличивается количество каналов обработки эхосигналов, при этом совершенствуются алгоритмы обработки эхосигналов. Ежегодно регистрируются сотни патентов, публикуется много научных статей, издаются новые монографии.

Значительный рост количества публикаций за период с 1990 по 2015 гг. наблюдался по медицинским диагностическим приборам в целом, с 346 до 12029 (почти в 35 раз), еще больший относительный рост (в 50 раз) с 42 до 2068 — по ультразвуковым диагностическим приборам и резкий скачек (в 71 раз) с 2 до 142 публикаций, произошел по портативным ультразвуковым диагностическим приборам (рисунок 1.1) [А20].

Количество патентов в исследуемой базе также существенно выросло за указанный период. При этом необходимо отметить, что специфика этого направления состоит в преобладании в базах данных патентов, по сравнению с различного рода публикациями, так к 2015 г. количество патентов по «медицинские диагностические приборы», «ультразвуковые медицинские диагностические приборы» и «портативные ультразвуковые медицинские диагностические приборы» составило, соответственно, 30211, 5952 и 1211 документов (рисунок 1.2).

Анализ количества публикаций по странам показывает неоспоримое лидерство в изучении ультразвуковых медицинских диагностических приборах

США (7209), Великобритании (1683), Германии (1653), Италии (1153), Франции (900), Канады (892), Нидерландов (794) и Китая (784). Тогда как за последние 25 лет в России количество публикаций по данному направлению составило только 150 документов. Справедливости ради необходимо отметить, что это связано, как с трудностями публикации в иностранных журналах отечественных авторов, так и с закрытостью некоторых исследований (рисунок 1.3).

Рисунки 1.1, 1.2 и 1.3 дают общее наглядное представление о масштабах и динамике роста исследований по УЗМДУ. В процессе разработки УЗМДУ также было изучено очень большое количество конкретных научных статей, фирменной документации и патентов.

Наиболее быстро развивающийся сегмент рынка — портативные УЗМДУ [А40]. Первые портативные УЗМДУ создавались на базе ноутбука. В 2010 г. фирма GE вывела на рынок свой первый миниатюрный УЗМДУ GE УБсап на базе СБИС, который можно носить на шее подобно стетоскопам [75]. Сегмент рынка миниатюрных УЗМДУ очень быстро развивается.

В настоящее время объём рынка УЗМДУ составляет примерно 40-45 % от всех медицинских диагностических устройств. Потребное количество таких устройств для гражданских и военных медицинских учреждений РФ составляет несколько десятков тысяч шт.

УЗМДУ относятся к системам звуковидения. К этим же системам относятся: всевозможные УЗ дефектоскопы, подсистемы УЗ визуализации терапевтических устройств, гидролокаторы, георадары. Вместе с УЗМДУ это большой потенциальный объём рынка (порядка 100 тыс. шт.) [А38, А43].

Современные радиолокаторы с синтезированием апертуры антенны дистанционного зондирования Земли с летательных аппаратов относятся к системам радиовидения. Научные основы систем радиовидения и звуковидения очень близки [А33]. В совокупности системы радио- и звуковидения составляют большую и очень важную область народного хозяйства.

В зависимости от их технического уровня УЗМДУ принято разбивать на четыре класса: 1) простые, 2) среднего класса, 3) высокого класса и 4) эксперт-

ного класса (англ. High End) [1, 2]. Полный перечень медико-технических параметров УЗМДУ экспертного класса «золотой стандарт», включающий более 110 параметров, приведён в [А40]. Врачи лучевой диагностики предпочитают УЗМДУ экспертного класса. Но такие УЗМДУ очень дорогие (от 75 тыс. долл. и выше); поэтому они доступны, в основном, только медицинским учреждениям Федерального уровня.

Рисунок 1.1. Динамика публикационной активности по ключевым словам «медицинские диагностические приборы», «ультразвуковые медицинские диагностические приборы» и «портативные ультразвуковые медицинские диагностические приборы» (база Scopus, сентябрь 2016 г.)

Рисунок 1.2. Динамика патентной активности по ключевым словам «медицинские диагностические приборы», «ультразвуковые медицинские диагностические приборы» и «портативные ультразвуковые медицинские диагностические приборы» (база Scopus,

сентябрь 2016 г.)

Рисунок 1.3. Анализ распределения публикационной активности по странам в изучении ультразвуковых медицинских диагностических приборов (база Scopus, сентябрь 2016 г.)

Парк существующих УЗМДУ быстро устаревает морально и физически. Задача разработки отечественных УЗМДУ высокого и экспертного классов становится всё более актуальной.

Основными разработчиками и производителями зарубежных УЗМДУ экспертного класса уже давно являются крупные транснациональные корпорации (GE, Philips, Siemens, Toshiba, Samsung). Последние десятилетия были характерны тем, что с целью увеличения своих ресурсов (в первую очередь, штата отделов алгоритмистов-программистов), ускорения своих разработок и усиления своих позиций на рынке эти корпорации поглотили большие специализированные УЗ фирмы (Siemens (ФРГ) поглотила Acuson (США) и создала отдел разработки математического обеспечения численностью в 300 человек, Samsung — Mеdison (Республика Корея) и пр.). В начале 21 века в число крупных разработчиков УЗМДУ вошли фирмы Mindray и SonoScape (обе КНР). На разработку практически с нуля современных УЗМДУ фирме Mindray потребовалось 11 лет; сумма первоначальных инвестиций составила 110 млн. долл. Фирме была оказана помощь правительством КНР и американскими учёными китайского происхождения.

1.1.2. Состояние отечественных разработок

В СССР разработкой УЗМДУ начали активно заниматься с конца 80-х гг. 20 века. Одним из пионеров этих разработок являлся тогда инженер Осипов Л.В. (сейчас профессор, доктор технических наук), работавший в НИИ медицинского приборостроения. В 1992 г. им на базе НИИ медицинского приборостроения была организована специализированная фирма «Изомед». В этой фирме были разработаны многофункциональные УЗМДУ нескольких поколений, передовые по отечественным меркам на момент их создания. В настоящее время, наряду с разработкой современных многофункциональных УЗМДУ высокого класса, фирма «Изомед» занимается сервисным ремонтом и обслуживанием УЗМДУ, продажей зарубежных УЗМДУ, обучением специалистов и пр. Монография Л.В. Осипова [1] уже много лет является основным и единственным отече-

ственным учебником для разработчиков УЗМДУ, сервисных инженеров и техников, студентов и врачей лучевой диагностики.

Примерно одновременно с созданием фирмы «Изомед» на базе МФТИ, НИИ медицинского приборостроения и НПО Алмаз под руководством Нагули-на Н.Е. была создана фирма «Спектромед». Эта фирма специализировалась на разработке многофункциональных УЗМДУ, фетальных мониторов и доплеров-ских измерителей скорости кровотока. Фирмой было разработано несколько поколений многофункциональных УЗМДУ и других УЗ аппаратов, также современных по отечественным меркам на момент их создания. Один из приборов этой фирмы — Сономед-500 — стал основным прибором, используемым в диссертации. Он обладает широкими функциональными возможностями и даёт доступ к данным с выхода тракта предварительной обработки в В-режиме и режиме ЦДК.

В 1992 году сотрудниками кафедры радиоэлектроники Московского Института Электронной Техники под руководством Цыбина И.М. была создана научно-производственная фирма «БИОСС». В настоящее время она является одним из ведущих российских производителей медицинского оборудования. Приоритетным направлением деятельности фирмы является разработка и производство медицинского ультразвукового диагностического оборудования. Основное производство фирмы «БИОСС» расположено в г. Зеленограде.

В настоящее время продукция фирмы «БИОСС» представлена на рынке различным оборудованием для проведения медицинских исследований. Это ультразвуковые сканеры; ультразвуковые спектральные допплеровские приборы для оценки мозгового и периферического кровотока; одномерные ультразвуковые сканеры для экспресс-диагностики (эхоэнцефалографы, синусканы); фетальные мониторы для диагностики состояния плода на основе кардиотоко-графии; комплекс для эффективного лечения геморроя методом дезартеризации геморроидальных узлов под контролем ультразвуковой допплерографии и др.

С 1994 г. по программе конверсии разработкой УЗМДУ стали заниматься в НИИ точных приборов Российского Космического Агентства. По мере появ-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Леонов Денис Владимирович, 2019 год

Список источников

1. Осипов Л.В. Ультразвуковые диагностические приборы: Практическое руководство для пользователей. М.: Видар, 1999.

2. Kremkau F.W. Diagnostic Ultrasound: Principles and Instruments, Seventh Editions. Saunders Elsevier. 2006.

3. Hedrick W.R., Hykes D.L., Starchman D.L. Ultrasound Physics and Instrumentation, Fourth Edition. Elsevier Mosby. 2005.

4. Применение ультразвука в медицине. Физические основы. Под ред. Миллера Э., Хилла К., Бэмбера Дж., Дикинсона Р., Фиша П., тер Хаара Г. М.: Физматлит, 1989.

5. Doppler C.A. Über das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels. Abhandlungen der k. böhm. Gesellschaft der Wissenschaften. V. Folge, Bd. 2, S. 465-482, 1842.

6. White D.N. Neurosonology pioneers. Ultrasound Med Biol 14:541-561, 1988

7. Goldberg B.B., Gramiak R., Freimanis A.K. Early history of diagnostic Ultrasound: The role of American radiologists. AJR 160:189-194, 1993.

8. Levi S. The history of Ultrasound in gynecology 1950-1980. Ultrasound Med Biol 23:481-552, 1997.

9. Wild J.J., Reid J.M. Diagnostic use of Ultrasound. Br J Phys Med, pp. 248257, 1956.

10. Meire H.B. An historical review. In Basic Ultrasound. West Sussex, John Wiley & Sons, 1995, pp. 1-7.

11. Seibert J.A. One hundred years of medical diagnostic imaging technology. Health Phis 69:695-720, 1995.

12. Cole-Beuglet C., Beique R.A. Continuous Ultrasound B-scanning of palpable breast masses. Radiology 117:123-128, 1975.

13. Doust B.D., Malslad N.F. Ultrasonic B-mode examination of the gallbladder, technique and criteria for diagnosis of gallstones. Radiology 110:643-647, 1974.

14. Kobayashi T. Echographic diagnosis of breast tumor — current status of sensitivity graded method of ultrasonotomography and its clinical evaluation (author's transl) [Japanese]. J Jpn Soc Can Therapy 9:310-323, 1974.

15. Leopold G.R., Goluoff J. Ultrasonic scanning in the diagnosis of biliary disease. Surg Clin North Am 53:1043, 1973.

16. Rosen I.B., Walfish P.G., Miskin M.: The use of B mode ultrasonography in changing indications for thyroid operations. Surg Gynecol Obstet 139:193-197, 1974.

17. Examination Vidoson. Siemens press, 1967. [Electronic resource] URL: https: //www.siemens. com/press/IM2014110169HCEN.

18. Kalmus H.P. Electronic Flowmeter System// Review of Scientific Instruments, Volume 25, Issue 3, pp. 201-206, March 1954.

19. Satomura S., Matsubara S., and Yoshioka M. A new method of mechanical vibration measurement and its application. Memoirs Inst. Scient. Indust. Res. Osaka Univ. 13, pp. 125-133, 1956.

20. Satomura S. Ultrasonic Doppler method for the inspection of cardiac function. J. Acoust. Soc. Am. 29 (11): 1181-1185, 1957. Bibcode:1957ASAJ.29.1181S. doi: 10.1121/1.1908737.

21. Franklin D.L., Baker D.W. and Ellis R.W.A pulsed ultrasonic flowmeter. IRE Trans Med Electron, 6, 204, 1959.

22. Franklin D L., Schlegal W.A., and Rushmer R.F. Blood flow measured by Doppler frequency shift of backscattered ultrasound. Science, vol. 132, pp. 564-565, 1961.

23. Franklin D.L., Watson N.W., Van Citters R.L. Blood velocity telemetered from unanaesthetised animals. Nature 203:528-530, 1964.

24. Franklin D.L., Baker D.W., and Rushmer R.F. Pulsed ultrasonic transit time flowmeter. IRE Transactions on Biomed. Electronics, vol. 9, pp. 44-49, 1962.

25. Strandness D.E., Kennedy J.W. et al. Transcutaneous directional flow detection: A preliminary report. Am Heart J. 78:65-74, 1969.

26. Baker D.W. and Watkins D. A phase coherent pulse Doppler system for cardiovascular measurement. Proc. 20th Ann. Conf. on Eng. in Med. and Biol., 1967

27. Baker D.W. Pulsed Ultrasonic Blood Flow Sensing. IEEE Trans Sonics Ultrasonics, vol. 17, p. 170, 1969.

28. Reid J.M. and Spencer M.P. Ultrasonic Doppler technique for imaging blood vessels. Science, vol. 176, p. 1235, 1972.

29. Barber F.E., Baker D.W., Nation A.W.C., Strandness D.E. Jr., Reid J.M. Ultrasonic duplex echo-Doppler scanner. IEEE Trans. Bio-Medical Engineering, March 1974; BME-21, 2:109-113.

30. Barber F.E., Baker D.W., Strandness D.E. Jr, Ofstad J.M., Mahler G.D. Duplex Scanner II: for simultaneous imaging of artery tissues and flow. 1974 Ultrasonics Symposium Proceedings, IEEE Press, 1974; pp. 744-748.

31. Thurstone F.L., Ramm O.T. A new ultrasound imaging technique employing two- dimensional electronic beamsteering. in Acoustic Holography, P.S. Green, Editor. 1974, Plenum Press: New York. p. 149.

32. Gilsbach J.M. Intraoperative Doppler sonography in neurosurgery. Wien, New York: Springer, 1983.

33. L0vstakken L. Signal Processing in Diagnostic Ultrasound: Algorithms for Real-time Estimation and Visualization of Blood Flow Velocity, Doctoral Thesis, Norwegian University of Science and Technology, 2007.

34. Yu A.C.H., Johnston K.W., Cobbold R.S.C. Frequency-based signal processing for ultrasound color flow imaging. Canadian Acoustics. 2007; 2: 11-23.

35. Torp H., Kristoffersen K., Angelsen B.A.J. Autocorrelation Techniques in Color Flow Imaging: Signal Model and Statistical Properties of the Autocorrelation Estimates. IEEE Transaction on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 1994; 41(5): 604-612.

36. Yu A.C.H., L0vstakken L. Eigen-Based Clutter Filter Design for Ultrasound Color Flow Imaging: A Review. IEEE Transaction on Ultrasonics, Ferroelec-trics, and Frequency Control. 2010; 5: 1096-1111.

37. Yu A.C.H., Cobbold R.S.C. Single-Ensemble-Based Eigen-Processing Methods for Color Flow Imaging — Part I. The Hankel-SVD Filter. IEEE Transaction on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2008; 3: 559-572.

38. Shen Z., Feng N., Shen Y., Lee C.H. An Improved Parametric Relaxation Approach to Blood Flow Signal Estimation with Single-Ensemble in Color Flow Imaging. Journal of Medical and Biomedical Engineering. 33(3): 309-318.

39. Yoo Y.M., Managuli R., Kim Y. Adaptive Clutter Filtering for Ultrasound Color Flow Imaging. 2003. DOI: 10.1016/S0301-5629(03)01014-7.

40. Hans Torp. Clutter Rejection Filters in Color Flow Imaging: A Theoretical Approach. IEEE Trans. on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 1997; 44(2): 417-424.

41. Wang P.D., Shen Y., Feng N.Z. A novel clutter rejection scheme in color flow imaging. Ultrasonics. 2006. DOI: 10.1016/j.ultras.2006.06.017.

42. Bjarum S., Torp H. Statistical evaluation of clutter filters in color flow imaging. Ultrasonics. 2000; 38: 376-380.

43. Khan I.A., Hamid E., Nikkei T. Systolic Phase Detection from Pulsed Doppler Ultrasound Signal using EMD-DHT based Approach. Int. Journal of Signal Proc., Image Proc. and Pattern Recognition. 2014: 7(5): 207-2016.

44. Kargel C., Höbenreich G., Trümmer B., Insana M.F. Adaptive Clutter Rejection Filtering in Ultrasonic Strain-Flow Imaging. IEEE Trans. on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2003; 50(7): 824-835.

45. Lo M.T., Hu K., Peng C.K., Novak V. Multimodal Pressure Flow Analysis: Application of Hilbert Huang Transform in Cerebral Blood Flow Regulation. EURASIP J. Adv. Signal Process. 2008

46. Garlands J.J. On the relationships between SVD, KLT and PCA. Pattern Recognition. 1981; 14: 375-381.

47. Torres S. Ground Clutter Cancelling with a Regression Filter. National Severe Storms Lab. Interim Report. Oklahoma. Oct. 1998.

48. Hei C.K. Adaptive Clutter Filter Design for Micro-Ultrasound Flow Imaging of Small Blood Vessels. Master of Philosophy Thesis. University of Hong Kong. 2010.

49. Zobly S.M.S. Processing Methodologies for Doppler Ultrasound Signals. PhD Thesis. Cairo University, Egypt. 2012.

50. Бороноев B.B. Омноков В.Д. Эмпирическая модовая декомпозиция пульсовых сигналов. Зондирование земных покровов радарами и радиометрами с синтезированной апертурой. Международная науч.-техн. конф. 2429 июня 2013, г. Улан-Удэ. [Электронный ресурс] URL: http: //ipms .bscnet.ru/conferenc/RS2013 /ru/docs/papers/a04 .pdf

51. Давыдов А.В. Преобразование Гильберта — Хуанга. [Электронный ресурс] URL: http://geoin.org/hht

52. Анисимов С.Ю. Цифровые фильтры в SCADA. 2014. [Электронный ресурс] URL: http://pmg.org.ru/asutp/scada_filter.pdf

53. Hirsch M.S., Palavencino T.B., Leon B.R. Color Doppler Twinkling Artifact: A Misunderstood and Useful Sign. Revista Chilena de Radiología. 2011; 17(2): 82-84.

54. Wang M., Li J., Xiao J., Shi D., Zhang K. Systematic Analysis of Factors Related to Display of the Twinkling Artifact by a Phantom. Ultrasound Med. 2011; 30: 1449-1457.

55. Sorensen M.D., Harper J.D., Hsi R.S. et al. B-mode Ultrasound Versus Color Doppler Twinkling Artifact in Detecting Kidney Stones. Journal of Endourolo-gy. 2013; 27(2): 149-153.

56. Громов А.И., Кубова С.Ю. Ультразвуковые артефакты. М.: Видар, 2007.

57. Jamzad A., Setarehdan S.K. A Novel Approach for Quantification and Analysis of the Color Doppler Twinkling Artifact with Application in Noninvasive Surface Roughness Characterization. An In Vitro Phantom Study. Ultrasound Med. 2014; 33: 597-610.

58. Ghersin E., Soundack M. Twinkling Artifact in Gallbladder Adenomyomatosis. Ultrasound Med. 2003; 22: 229-231.

59. Seghal C. Apparatus for imaging an element within a tissue and method therefor. United States Patent № 5,997,477. 1999.

60. Ahmad S.K., Abdallah M.M. The diagnostic value of the twinkle sign in color Doppler imaging of urinary stones. The Egyptian Journal of Radiology and Nuclear Medicine. Feb. 2014: 569-574.

61. Lu W., Sapozhnikov O.A., Bailey M.R., Kaczkowski P.J. and Crum L.A. Evidence for trapped surface bubbles as the cause for the twinkling artifact in ultrasound imaging. Ultrasound Med. 2013; 39: 1026-1038.

62. Kamaya A., Tuthill T., Rubin J.M. Twinkling Artifact on Color Doppler Sonography: Dependence on Machine Parameters and Underlying Cause. American Roentgen Ray Society. January 2003: 215-222.

63. Behnam H., Hakkam A., Rakhshan H. Modeling Twinkling Artifact in Sonography. 4th International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering. IEEE. 2010. DOI: 10.1109/ICBBE.2010.5515795.

64. Jamzad A., Setarehdan S.K. Simulation of the twinkling artifact in color flow Doppler sonography: A phase noise hypothesis validation. IEEE International Conference on Signal and Image Processing Applications (ICSIPA). 2011. 2227.

65. Мустафин Ч.Н., Троханова О.В. Современные методы диагностики заболеваний молочных желез в практике акушера-гинеколога. Лечащий врач. 2013; 1. [Электронный ресурс] URL: http: //www.lvrach.ru/2013/01/15435606/.

66. Кубова С.Ю. Значение допплеровского «мерцающего артефакта» для диагностики конкрементов и внутритканевых кальцинатов: автореферат дис. кандидата медицинских наук: 14.00.19 / Мед. радиол. науч. центр РАМН. Москва, 2004. 22 с.: ил.

67. Васильев А. Ю., Громов А. И. Цветовое допплеровское картирование с использованием энергетического доплера в оценке патологии предстательной железы// Военно-медицинский журнал. — 1997. — № 4. — Т.318. — С. 33-37.

68. Громов А. И., Зыкин Б. И. Тканевая допплерография. Регистрация с помощью цветовой допплерографии эффекта резонанса микроконкрементов, возникающего под воздействием ультразвуковой волны// Эхография. — 2002. — № 4. — Т. 3. — С. 348-353.

69. Lu W. Ultrasonic Detection and Expulsion of Kidney Stones [dissertation]. Seattle: Department of Bioengineering, University of Washington, 2012.

70. Aytac S. K., Ozcan H. Effect of color Doppler system on the «twinkling» sign associated with urinary tract calculi// J. Clin. Ultrasound. 1999. №8.V. 27.

71. Лелюк В. Г. и др. Допплеровский «twinkling»-артефакт в эксперименте и практике// Эхография. 2003. № 1.Т. 4. С. 74-83.

72. Кабин Ю. В. Новые технологии ультразвукового исследования в диагностике рака молочной и щитовидной желёз// Дисс. канд. мед. наук. МГМ-СУ, 2012.

73. Denstedt J., Rosette J. International Consultation on Urological Diseases. Stone Diseases// The Société Internationale d'Urologie. Glasgow, Scotland. 2014.

74. Rahmouni A. et al. Color Doppler Twinkling artifact in hyperechoic regions // Radiology. 1996. V. 199. P. 269-271.

75. GE Vscan — новый шаг в миниатюризации медицинского оборудования. Публикация доступна на сайте «Медицинские системы и технологии»: http://www.medsyst.ru/publications/medicinskoe-oborudovanie-miniaturizaciya.html (обращение 1 мая 2016).

76. Белоконева О. Ультразвуковой «рентген» мозга. Наука и жизнь. 2005; 10: 24-28.

77. Kremkau F.W. Sonography principles and instruments. 8th ed. Saunders, Elsevier; 2011.

78. Kremkau F.W. Doppler ultrasound: principles and instruments. 2nd ed. Saunders; 1995.

79. Hedric W.R. Technology for diagnostic sonography. 1st ed. Elsevier; 2012.

80. Miele F.R. Ultrasound Physics and Instruments. 4th ed. Pegasus Lectures; 2006.

81. Kisslo J.A., Adams D.B. Doppler Color Flow Imaging. [Электронный ресурс] URL: http://cardioland.org/Echo/doppler04.pdf.

82. Kargel Ch., Hoebenreich G., Plevnik G., Trummer B., Insana M.F. Velocity Estimation and Adaptive Clutter Filtering for Color Flow Imaging. WSEAS. 2002. 1711-1716.

83. Weinstein S.P., Seghal C., Conant E.F., Patton J.A. Microcalcifications in Breast Tissue Phantoms Visualized with Acoustic Resonance Coupled with Power Doppler US: Initial Observations. Radiology. July 2002: 265-269.

84. Jensen J.A. Field: A Program for Simulating Ultrasound Systems, Paper presented at the 10th Nordic-Baltic Conference on Biomedical Imaging Published in Medical & Biological Engineering & Computing, vol. 34, supplement 1, part 1, pp. 351-353, 1996.

85. Schlaikjer M., Torp-Pedersen S., Jensen J.A. Simulation of RF data with tissue motion for optimizing stationary echo canceling filters, Ultrasonics, vol. 41, pp. 415-419, 2003.

86. Осипов Л.В. Совершенствование информационных возможностей ультразвуковых диагностических систем// Дисс. доктора технических наук. Москва, 2006.

87. Николаева А.В., Цысарь С.А., Сапожников О.А. Измерение радиационной силы мегагерцового ультразвука, действующей на твердотельный сферический рассеиватель// Акустический журнал 62, 2016, с. 29-37.

88. Каневский И.Н. Постоянные силы, возникающие в звуковом поле. Обзор// Акустический журнал 1961. Т. 7. № 1. С. 3-17.

89. Денисов Г.Г. Импульс, радиационное давление и другие величины второго порядка в идеальном газе (жидкости) в некоторых краевых задачах// Акустический журнал 2000. Т. 46. № 3. С. 340-347.

90. Sapozhnikov, O.A., Trusov, L.A., Gromov, A.I., Owen, N.R., Bailey, M.R., and Crum, L.A. Radiation force imparted on a kidney stone by a Doppler-mode diagnostic pulse// J. Acoust. Soc. Am., 2006, v.120, no.5, p.3109.

91. Sapozhnikov, O.A., Owen, N.R., Bailey, M.R., Gromov, A.I., and Crum, L.A. Use of scattering of ultrasound pulses and shock waves on kidney stones for imaging lithotripsy// Proceedings of the 14th International Congress on Sound and Vibration, ICSV14, Cairns, Australia, 2007, pp. 1-8.

92. Brisbane W., Bailey M.R., Sorensen M.D. An Overview of Kidney Stone Imaging Techniques// Nature Reviews Urology. 2016; 13: 654-662.

93. Сономед 500. Руководство по эксплуатации. ЗАО «Спектромед» [Электронный ресурс] URL: http://spectromed.com/ru/ultrazvukovye-skanery/16-sonomed-500.html (дата обращения: 26.05.2017).

94. M. Ali, D. Magee and U. Dasgupta. Signal Processing Overview of Ultrasound Systems for Medical Imaging. Texas Instruments White Paper: SPRAB12-November 2008.

95. B. Odom. Ultrasound Analog Electronics Primer. Analog Dialogue 33-5. 1999.

96. E. Brunner. How Ultrasound System Considerations Influence Front-End Component Choice. Analog Dialogue 36-03. 2002.

97. Holland C.K., Deng C.X., Apfel R.E., Alderman J.L., Fernandex L.A., Taylor K.J.W. Direct Evidence of Cavitation in vivo from Diagnostic Ultrasound// Ultrasound Med. Biol. 1996. V. 22. № 7. P. 917-925.

98. Simon J.C., Wang Y.N., Cunitz B.W., Thiel J., Starr F., Liu Z., Bailey M.R. Effect of Carbon Dioxide on the Twinkling Artifact in Ultrasound Imaging of Kidney Stones: a Pilot Study// Ultrasound Med. Biol. 2017. V. 43. № 5. P. 877-883.

99. Palmeri M.L., Wang M.H., Dahl J.J., Frinkley K.D., Nightingale K.R. Quantifying Hepatic Shear Modulus In Vivo Using Acoustic Radiation Force// Ultrasound Med. Biol. 2008. V. 34. № 4. P. 546-558.

100. Doherty J.R., Trahey G.E., Nightingale K.R., Palmeri M.L. Acoustic radiation force elasticity imaging in diagnostic ultrasound// IEEE Trans. Ultrason. Ferro-electr. Freq. Control. 2013. V. 60. №. 4. P. 685-701.

101. Kung G.K., Kawamoto S., Matlaga B.R., Taguchi K., Zhou X., Fishman E.K., Tsui B.M.W. Differential of Kidney Stones Using Dual-Energy CT with and without a Tin Filter// AJR. 2012. № 198. P. 1380-1386

102. Sapozhnikov O.A., Bailey M. R. Radiation force of an arbitrary acoustic beam on an elastic sphere in a fluid// J. Acoust. Soc. Am. 2013. V. 133. № 2. P. 661676.

103. Gao J., Hentel K., Rubin J.M. Correlation between twinkling artifact and color Doppler carrier frequency: preliminary observations in renal calculi// Ultrasound Med. Biol. 2012. Sep. P. 1534-1539. DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2012.04.011.