ГОСТРМЭК 62359—2011
Приложение А
(обязательное)
Обоснование для введения моделей индексов
А.1 Обзор
В настоящем приложении приведено обоснование и даны рекомендации к использованию формул для
механического и тепловых индексов, представленных в настоящем стандарте. Эти обоснования подкреплены
ссылками на публикации, в которых были выведены соответствующие формулы. Как было подтверждено а много
численных дискуссиях по этим публикациям, основу моделей для
Ml
и
TI
составляют экспериментальные данные.
Настоящее приложение не претендует на какую-либо интерпретацию экспериментальных данных, ипоэтому, для
лучшего понимания представленных в настоящем стандарте моделей, настоятельно рекомендуется вниматель
но изучить ссылочную документацию.
Соотношения между различными параметрами акустического выхода (например, акустической интенсив
ностью. давлением, мощностью и пр.) с точки зрения их влияния на биологические эффекты в настоящее время
еще недостаточно понятны. Очевидны лишь два основных механизма, связанных сбиологическим эффектом воз
действия ультразвука — тепловой и механический (12]. (13). В настоящем стандарте приведен универсальный
метод расчета параметров акустического выхода, связанных с потенциальной опасностью этих биологических
эффектов. Этот метод расчета основан на двух принципах:
a) информация должна представлять механический и тепловой биоэффекты непосредственно в теле
пациента (to
vivo).
С этой точки зрения выбор индексов означает уход от абсолютных значений, не имеющих
непосредственного отношения к биоэффектам;
b
) вызванный ультразвуковым облучением нагрев ткани и значения акустического давления рекоменду
ется поддерживать на самом низком уровне, достаточном однако для получения диагностической информации
(принцип ALARA).
А.2 Общие положения
А.2.1 Обоснование выбора коэффициента акустического затухания в облучаемой ткани
Коэффициент акустического поглощения в обычных мягких тканях равен 0.87 дБ см
-1
МГц*1. В связи с
тем. что акустическое затухание подразумевает не только поглощение, но и рассеяние, идиффузию, то коэффи
циент акустического затухания всегда больше коэффициента акустического поглощения для той же самой
ткани и при техже самых условиях. Тем не менее для обеспечения заданных пределов минимальной безопаснос
ти при моделировании прохождения ультразвука к рассматриваемой области ткани (мишени) коэффициент
акустического затухания выбирают равным 0.3 дБ а г
1
МГц-1.
Выбор однородной среды прохождения ультразвука к интересующей области и значения коэффициента
акустического затухания (равного 0.3 дБ -см
*1
-МГц-1) является компромиссным. Были оценены и отвергнуты
модели затухания с фиксированным расстоянием (14). а также модели однородной ткани с затуханием 0.5 дБ
см
- 1
МГц-1, обычно применяемые при радиологических исследованиях и в эхокардиографии. Однако
использование более чем одной модели затухания влечет за собой усложнение ультразвуковой аппаратуры (сис
темы) и создало бы дополнительные трудности для пользователя при выборе той или иной модели затухания.
При достигнутом компромиссе ввыборе модели затухания механический итепловой индексы просты какдля реа
лизации в приборе (системе), так и для использования, и. что наиболее важно, они обеспечивают пользователю
установку минимальных уровней акустического выхода, а значит и потенциального риска от ультразвуковых воз
действий.
А.2.2 Тепловые свойства ткани, используемые для вычисления теплового индекса
Обоснования соответствующих характеристик ткани, используемых для вычисления теплового индекса,
приведены в (14). (22). (25). (27).
А.2.3 Механические свойства ткани, используемые для вычисления механического индекса
Обоснования соответствующих характеристик ткани, используемых для вычисления механического
индекса, приведены в (21). (22). (24). (27).
А.З Механический индекс (М/)
А.3.1 Обоснование
Механический индекс выбирают в виде значения, служащего индикатором величины механических
эффектов при облучении ткани. Этот индекс введен для оценки потенциального риска таких эффектов, примера ми
которых являются: перемещение (или течения) упругих газовых пузырьков при прохождении ультразвуковых волн
через ткань, энергия, выделяемая при схлопывании пузырьков (т. е. кавитации) микронных размеров.
18