10.4.2. ОРИЕНТАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ
Как уже было кратко отмечено в разд. 6.4.4, возможность получения дополнительной информации о свойствах рассеивающих объектов появляется в том случае, если вместо или в дополнение к исследованию в широком диапазоне частот регистрировать информацию и в широком интервале углов с помощью так называемого «апертурного сканирования». При этом регистрируется обратное рассеяние из по существу постоянного объема ткани в непрерывном
Рис. 10.3. Схематическое изображение дифракционной картины (зависимости амплитуды эхо-сигнала от угла сканирования), полученное при движении преобразователя по дуге относительно одного и того же объема в центре (определенного шириной пучка и стробированием во времени). Эхо-сигналы отдельных рассеивателей интерферируют, складываясь или уничтожая друг друга и порождая для каждого угла сканирования свою результирующую амплитуду эхо-сигнала на приемном преобразователе.
интервале углов, в выбранной плоскости сканирования, в одной или нескольких относительно узких частотных областях (рис. 10.3). Таким путем можно определить несколько показателей, описывающих результирующую дифракционную картину, а именно (одномерную) зависимость амплитуды эхо-сигнала от угла сканирования.
Эта идея апробировалась в лабораторных экспериментах [18], была проверена в клинике и оказалась пригодной (рис. 10.4) для диагностики болезней печени и щитовидной железы [14, 17]. Однако устройство, в котором она первоначально была использована и опробована [6], было громоздким и непосредственно не стыковалось со стандартной аппаратурой для визуализации, так что оценки практических возможностей этого метода не были сделаны. Это стало возможно лишь тогда, когда появились решетки преобразователей и методики обработки, позволяющие применять апертурное сканирование как дополнительный режим работы сканера с широкой апертурой и фазированной решеткой [21]. Такая система
Рис. 10.4. Одномерные дифракционные картины, полученные на частоте 2,5 МГц от нормальной печени (а, б) и при циррозе (в, г) [17].
дает возможность вести одновременное исследование в трех связанных режимах (анализ текстуры, частотного спектра и ориентационный анализ).
Мощное развитие этот принцип может получить при использовании двумерной апертуры вместо одномерной. По аналогии с рентгеновской кристаллографией одномерный вариант — это брэгговский метод, а двумерный — метод Лауэ. Пример показан на рис. 10.5, а соответствующая двумерная диаграмма признаков — на рис. 10.6 (ср. разд. 7.5).
Развитие двумерной апертурной обработки в перспективе может дать два преимущества. Во-первых, число независимых выборок информации, которое можно получить из заданного объема ткани, при этом сильно возрастает. Следовательно, можно ожидать, что это улучшит специфичность характеризации, поскольку увеличивается отношение сигнал/шум. Во-вторых, использование двумерной апертуры позволяет исследовать заданный объем в трех измерениях, что в принципе дает возможность однозначно восстановить исходную рассеивающую стуктуру. Здесь снова очевидна аналогия с
(кликните для просмотра скана)
Рис. 10.6. Карта разброса для двух признаков, характеризующих двумерную дифракционную картину, показанную на рис. 10.5 (частота 2,5 МГц). Очевидно, в данном случае число минимумов дифракционной картины, приходящихся на 1 ср. угла сканирования, более пригодно в качестве дискриминатора, чем «контраст» (мера отношения минимальной и максимальной амплитуд эхо-сигналов) [22].
кристаллографией. Некоторые модификации такой методики весьма широко обсуждались под названием дифракционной томографии (гл. 6, 9).
