студ. Белякова О.В., д.т.н., проф. Родионов И.В., д.т.н., проф. Пичхидзе С.Я.

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., Россия

разработка функциональной схемы автоматизированного комплекса для УЗИ

Введение

Современную медицину невозможно представить без ультразвукового исследования внутренних органов, основанного на пьезоэлектрическом эффекте.

Ультразвуковое исследование (УЗИ) – это неинвазивный, безболезненный, надежный и быстрый метод диагностики заболеваний внутренних органов и систем, который имеет широкую область применения. Методика предполагает использование ультразвуковых волн, которые характеризуются длиной волны, периодом колебаний и частотой. В современных аппаратах УЗИ применяется частота колебаний от 2 до 20 МГц, что позволяет достичь разрешающей способности прибора от 1 до 3 мм [1].

Суть метода заключается в использовании датчика и специального геля (для исключения воздушной прослойки), который врач наносит на кожу выбранной зоны диагностики непосредственно перед процедурой (например, на спину – при исследовании функции почек). Создавая ультразвуковые волны высокой частоты, аппарат по принципу эхолокации фиксирует патологические изменения в органах или тканях с помощью специального пьезопреобразователя, далее сигнал передается на ЭВМ, где преобразуется в изображения. Все составляющие изображения окрашены в разные оттенки. Плотные ткани выглядят белыми, жидкости имеют черный цвет, а из сероватых оттенков состоит изображение всех внутренних органов [2]. Основным недостатком стандартной компоновки медицинского комплекса УЗИ является, то, что перемещение датчика (излучателя) производится ручным путем, что приводит к утомлению врача (рис. 1).

Цель представленной работы являлась разработка функциональной схемы автоматизированного медицинского комплекса для ультразвукового исследования.

Методика проведения работ и обсуждение результатов

Работы выполнялись с использованием программного пакета КОМПАС-АСКОН.

Рис. 1. Структурно-функциональная схема комплекса УЗИ

В ходе разработки функциональной схемы было предложено автоматизировать существующую схему медицинского комплекса для ультразвукового исследования (рис.1), а именно автоматизировать системы позиционирования ультразвукового излучателя и регулирование кресла – кровати, в том числе добавить компьютерную систему мониторинга (рис.2).

Автоматизация аппарата для УЗИ осуществляется на основе стандартных датчиков (Д) и исполнительных механизмов (ИМ). Исполнительные механизмы приводятся в движение с помощью редуктора [3]. Обеспечение перемещения камеры и ее свободного вращения позволяет врачу точно отслеживать перемещение датчика и следить за положением пациента. Такая установка снижает нагрузку и повышает работоспособность врача.

Выводы: разработаны рекомендации по усовершенствованию конструкции медицинского автоматизированного комплекса для ультразвукового исследования, снижающего нагрузку врача.

Рис. 2. Структурно-функциональная схема автоматизированного медицинского комплекса для УЗИ

Литература

1. [Электронный ресурс] – режим доступа http://clinic-virtus.com/princip-dejstviya-uzi/

2. Сазонов А.А. Автоматизация технологического оборудования микроэлектроники. М: Высшая школа, 1991. 37 с.

3. Белякова О.В., Байбара В.С., Пичхидзе С.Я. Автоматизация медицинского комплекса для ультразвуковых исследований. Курск: ЮЗГУ, 2016. – с.242-244.