СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОВЫХ ВОЛН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ ультразвуковой визуализации с использованием сдвиговых волн, заключающийся в генерации сдвиговой волны с помощью фокусированной продольной волны, излучаемой в среду с помощью многоэлементного преобразователя и фокусируемой в одну или несколько точек одновременно, последующем излучении и приеме с помощью этого же многоэлементного преобразователя нефокусированных ультразвуковых продольных волн, используемых для визуализации процесса распространения сдвиговой волны, отличающийся тем, что сверхзвуковые сдвиговые волны в исследуемом органе пациента возбуждаются дистанционно с помощью радиационного давления, создаваемого движущимся фокусированным ультразвуковым пучком, излучаемым секторным фокусирующим ультразвуковым преобразователем и фокусируемым последовательно в различные точки, лежащие на окружности в плоскости, перпендикулярной ультразвуковому пучку, со скоростью, равной или большей скорости распространения сдвиговых волн в биологической ткани, при одновременной непрерывной визуализации деформируемой сдвиговой волной биологической ткани с помощью обычных УЗИ средств.
2. Устройство для ультразвуковой визуализации с использованием сдвиговых волн, содержащее многоэлементный ультразвуковой преобразователь, элементы которого контролируются независимо с помощью электронного блока, приспособленный для излучения продольных ультразвуковых волн, фокусируемых в одну или несколько точек одновременно для генерации сдвиговых волн в среде и последующего излучения и приема с помощью этого же многоэлементного преобразователя нефокусированных ультразвуковых продольных волн, используемых для визуализации процесса распространения сдвиговых волн, отличающееся тем, что для генерации сверхзвуковых сдвиговых волн используется секторный фокусирующий ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезокерамический элемент, выполненный в форме сферического сегмента с электродами на внешней и внутренней поверхностях, причем электрод на вогнутой излучающей поверхности заземлен, а электрод на выпуклой задней поверхности разделен на четное число секторов s≥4, каждый из которых подключен к ультразвуковому генератору и фазовращателю с помощью электронного коммутатора.
0,95
0,05
0,47
0,53
3
2
5
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что пьезокерамический элемент имеет диаметр 50 мм, радиус кривизны вогнутой поверхности 75 мм, рабочую частоту 3 МГц, частоту повторения радиоимпульсов 10 кГц и изготовлен из пьезокерамики цирконата-титаната свинца PbSrTiZrO+1% NbO.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что пьезокерамический элемент имеет диаметр 20-50 мм, радиус кривизны 30-75 мм, рабочую частоту 1-5 МГц и частоту повторения радиоимпульсов 1-100 кГц.
5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что секторный фокусирующий ультразвуковой преобразователь помещен в пластиковый корпус, снабженный электрическими разъемами и приспособлением для крепления к стандартному визуализирующему преобразователю УЗИ аппарата, обеспечивающему конфокальность ультразвуковых лучей и акустический контакт излучающих поверхностей фокусирующего и визуализирующего ультразвуковых преобразователей с телом пациента.
6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что возбуждающие сигналы в виде радиоимпульсов синусоидального электрического напряжения одинаковой частоты подаются на группы секторов в противофазе (фазовый сдвиг 180°), в результате чего в фокальной плоскости преобразователя формируется две фокальные зоны, отстоящие друг от друга на расстоянии, равном длине волны фокусированных продольных волн, и являющиеся источником ультразвуковых сдвиговых волн.
7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что с помощью последовательной коммутации секторов выполняется вращение двух фокальных зон со скоростью перемещения по окружности, большей либо равной скорости распространения сдвиговых волн в биологической ткани, приводящее к генерации сверхзвуковых сдвиговых волн, образующих в результате интерференции сверхзвуковую спираль Маха, увеличивающую область визуализации.
8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что визуализация биологической ткани, циклически деформируемой при распространении сверхзвуковой сдвиговой волны, выполняется с помощью стандартного УЗИ аппарата (ультразвукового сканера).