[go: up one dir, main page]

RU239180U1 - Ultrasonic sensor for ultrasound imaging device for lipid assessment - Google Patents

Ultrasonic sensor for ultrasound imaging device for lipid assessment

Info

Publication number
RU239180U1
RU239180U1 RU2025122675U RU2025122675U RU239180U1 RU 239180 U1 RU239180 U1 RU 239180U1 RU 2025122675 U RU2025122675 U RU 2025122675U RU 2025122675 U RU2025122675 U RU 2025122675U RU 239180 U1 RU239180 U1 RU 239180U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ultrasound
assessment
lipid
vessel wall
optical fibers
Prior art date
Application number
RU2025122675U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Николаевич Щаницын
Маргарита Владимировна Шумилина
Валерий Сергеевич Аракелян
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU239180U1 publication Critical patent/RU239180U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к сердечно-сосудистой хирургии и ультразвуковой диагностике, и может быть использована для одновременной неинвазивной ультразвуковой оценки атеросклеротического поражения периферических артерий, включая местоположение, длину и степень стеноза, и спектроскопического анализа оптических данных с созданием хемограммы и оценкой содержания липидов в стенке сосуда. Система ультразвуковой визуализации для оценки содержания липидов, состоящая из корпуса со встроенным генератором сигнала различной длины волны, соединенным кабелем, содержащим токопровод и оптические волокна с защитным покрытием из тефлона, демпфер, решетку пьезоэлементов, согласующие слои и акустическую линзу, фотодиоды, находящиеся в боковых стенках системы, и сенсорные фотодиоды, удаленные по продольной оси системы на расстоянии 2, 4, 6 и 8 см и соединенные посредством впаянных в систему оптических волокон. Технический результат полезной модели заключается в повышении информативности неинвазивного ультразвукового исследования периферических артерий за счет получения информации о количественном и качественном содержании липидов в стенке сосуда и атеросклеротической бляшке. 1 ил. The invention relates to medical equipment, specifically cardiovascular surgery and ultrasound diagnostics, and can be used for the simultaneous non-invasive ultrasound assessment of atherosclerotic lesions in peripheral arteries, including the location, length, and degree of stenosis, and spectroscopic analysis of optical data with the creation of a chemogram and the assessment of lipid content in the vessel wall. The invention relates to an ultrasound imaging system for assessing lipid content, consisting of a housing with a built-in signal generator of various wavelengths, connected by a cable containing a current conductor and optical fibers with a protective Teflon coating, a damper, a piezoelectric array, matching layers, and an acoustic lens, photodiodes located in the lateral walls of the system, and sensor photodiodes located along the longitudinal axis of the system at a distance of 2, 4, 6, and 8 cm and connected by optical fibers sealed into the system. The technical result of the utility model consists in increasing the information content of non-invasive ultrasound examination of peripheral arteries by obtaining information on the quantitative and qualitative content of lipids in the vessel wall and atherosclerotic plaque. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к сердечно-сосудистой хирургии и ультразвуковой диагностике, и может быть использована для одновременной неинвазивной ультразвуковой оценки атеросклеротического поражения периферических артерий, включая местоположение, длину и степень стеноза, и спектроскопического анализа оптических данных с созданием хемограммы и оценкой содержания липидов в стенке сосуда.The utility model relates to medical technology, namely to cardiovascular surgery and ultrasound diagnostics, and can be used for simultaneous non-invasive ultrasound assessment of atherosclerotic lesions of peripheral arteries, including the location, length and degree of stenosis, and spectroscopic analysis of optical data with the creation of a chemogram and assessment of lipid content in the vessel wall.

Применение устройства с объединением двух технологий позволяет не только выявить атеросклеротическую бляшку (АСБ) и оценить степень стеноза, но и определить структуру бляшки, количественно оценить содержание липидов и выявить богатое липидами некротическое ядро. Во множестве исследований и в трех метаанализах показано, что богатое липидами некротическое ядро является фактором риска осложнения бляшки в сонной артерии и развития инсульта [1-3]. Выявление АСБ с высоким содержанием липидов говорит о высоком риске прогрессирования и осложнения заболевания, что влияет на тактику лечения и на выбор метода хирургического лечения. Кроме того, выявление окисленных липидов является не только маркером нестабильности АСБ, но и воспаления в стенке сосуда, что можно использовать при оценке активности заболевания при воспалительных артериитах.Using a device that combines two technologies allows not only to detect atherosclerotic plaque (ASP) and assess the degree of stenosis, but also to determine plaque structure, quantify lipid content, and identify a lipid-rich necrotic core. Numerous studies and three meta-analyses have shown that a lipid-rich necrotic core is a risk factor for carotid plaque complications and stroke [1-3]. Detection of ASP with high lipid content indicates a high risk of disease progression and complications, which influences treatment strategies and the choice of surgical method. Furthermore, detection of oxidized lipids is not only a marker of ASP instability but also of inflammation in the vessel wall, which can be used to assess disease activity in inflammatory arteritis.

Технология БИК-спектроскопии (спектроскопия в ближней инфракрасной области) основана на свойстве различных органических молекул рассеивать и поглощать ближний инфракрасный свет с различной интенсивностью и длиной волны (от 800 до 2500 нм). Для холестерина и триглицеридов пики поглощения и максимальный сигнал отмечается в 930-980 и 1150-1220 нм. Ненасыщенные жиры (липидное ядро АСБ) выявляются по сдвигу пиков в 1200-1300 нм. Оксигенированные и окисленные липопротеины низкой плотности могут давать сдвиги в спектрах 1650-1750 нм.Near-infrared spectroscopy (NIR) technology is based on the ability of various organic molecules to scatter and absorb near-infrared light of varying intensity and wavelength (from 800 to 2500 nm). For cholesterol and triglycerides, absorption peaks and maximum signal are observed at 930-980 and 1150-1220 nm. Unsaturated fats (the lipid core of adenosine bicarbonate) are detected by a shift in peaks at 1200-1300 nm. Oxygenated and oxidized low-density lipoproteins can produce shifts in the spectra at 1650-1750 nm.

Известен ряд устройств для инвазивной оценки содержания липидов в АСБ в коронарных артериях при внутрисосудистом ультразвуковом исследовании (ВСУЗИ) - NIRS-IVUS (near-infrared spectroscopy + intravascular ultrasound): LipiScan IVUS (Infraredx TVC Imaging system, одобрено FDA в 2010 г.), Makoto Imaging System (одобрено в Японии в 2014 г.). Устройства представляют собой внутрисосудистый катетер с датчиком, позволяющим построить 3D-карту сосуда (УЗИ) и выделить зоны с высоким содержанием липидов (БИК-спектроскопия). К настоящему времени накоплен опыт применения БИК-спектроскопии липидов при ВСУЗИ коронарных артерий, который подтвердил безопасность, эффективность и пользу данной технологии [4]. По данным сравнений с патологией коронарной ткани при аутопсии, чувствительность обнаружения липидных бляшек при помощи БИК-спектроскопии составляет 90%, а специфичность - 93% [5]. Ряд исследований продемонстрировали, что NIRS-IVUS может помочь выявить начальное необструктивное атеросклеротическое поражение с высоким риском неблагоприятных исходов [6, 7]. Сочетание УЗИ с БИК-спектроскопией позволяет преодолеть ограничения УЗИ и более точно характеризовать состав АСБ, так как кальциноз не является ограничением для спектроскопии. Технология NIRS-IVUS была оценена при поражении сонных артерий [8, 9], где также показала эффективность в выявлении осложненных бляшек с богатым липидами некротическим ядром.A number of devices are known for invasive assessment of lipid content in coronary artery plaques using intravascular ultrasound (IVUS) - NIRS-IVUS (near-infrared spectroscopy + intravascular ultrasound): LipiScan IVUS (Infraredx TVC Imaging system, approved by the FDA in 2010), Makoto Imaging System (approved in Japan in 2014). These devices are an intravascular catheter with a sensor that allows for the construction of a 3D map of the vessel (ultrasound) and the identification of areas with high lipid content (NIR spectroscopy). To date, experience has been accumulated in using NIR spectroscopy of lipids in IVUS of the coronary arteries, which has confirmed the safety, efficacy, and benefits of this technology [4]. Based on comparisons with coronary tissue pathology at autopsy, the sensitivity of lipid plaque detection using NIRS-IVUS is 90%, and the specificity is 93% [5]. Several studies have demonstrated that NIRS-IVUS can help identify early non-obstructive atherosclerotic lesions with a high risk of adverse outcomes [6, 7]. The combination of ultrasound and NIRS-IVUS allows us to overcome the limitations of ultrasound and more accurately characterize the composition of atherosclerotic plaques, since calcification is not a limitation for spectroscopy. NIRS-IVUS technology has been evaluated in carotid artery lesions [8, 9], where it also demonstrated effectiveness in identifying complicated plaques with a lipid-rich necrotic core.

Однако NIRS-IVUS - инвазивная методика, требующая дорогостоящего расходного материала, и не может широко применяться на первичном амбулаторном и догоспитальном этапе.However, NIRS-IVUS is an invasive technique that requires expensive consumables and cannot be widely used in the primary outpatient and pre-hospital settings.

В настоящий момент не существует устройств с датчиками для неинвазивного мультимодального УЗИ сосудов с БИК-спектроскопией. Существует методика мультимодальной ультразвуковой оценки вместе с оценкой жесткости АСБ (strain-эластрография), которая в настоящее время изучается при патологии сонных артерий [10]. Однако жесткость - вторичный показатель, который не дает качественную и количественную информацию о составе АСБ, в отличие от спектроскопии.Currently, there are no devices with sensors for noninvasive multimodal vascular ultrasound using NIR spectroscopy. A method for multimodal ultrasound assessment combined with assessment of atherosclerotic plaque stiffness (strain elastography) is currently being studied in carotid artery pathology [10]. However, stiffness is a secondary indicator that does not provide qualitative or quantitative information about atherosclerotic plaque composition, unlike spectroscopy.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является многоцелевое устройство получения ультразвукового изображения RU 190270 U1, 26.06.2019, которое представляет собой усовершенствование УЗ-датчика и консоли с возможностью получения трехмерного объемного ультразвукового изображения. Однако аналогов неинвазивного линейного УЗ-датчика с возможностью проведения БИК-спектроскопии в настоящее время не существует.The closest analogue to the proposed utility model is the multipurpose ultrasound imaging device RU 190270 U1, June 26, 2019, which is an improved ultrasound transducer and console capable of producing three-dimensional volumetric ultrasound images. However, there are currently no analogues of a non-invasive linear ultrasound transducer capable of NIR spectroscopy.

Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в возможности неинвазивной оценки содержания липидов в стенке сосуда и АСБ.The problem that this utility model is aimed at solving is the possibility of non-invasively assessing the lipid content in the vessel wall and the ASP.

Технический результат предложенного устройства заключается в повышении информативности неинвазивного ультразвукового исследования периферических артерий за счет получения информации о количественном и качественном содержании липидов в стенке сосуда и атеросклеротической бляшке.The technical result of the proposed device is to increase the information content of non-invasive ultrasound examination of peripheral arteries by obtaining information on the quantitative and qualitative content of lipids in the vessel wall and atherosclerotic plaque.

Технический результат достигается за счет того, что при ультразвуковом дуплексном сканировании исследователь визуализирует артерию в продольной и поперечной плоскости сканирования и на выбранной глубине сканирования оценивает наличие и распределение липидов в стенке сосуда и атеросклеротической бляшке.The technical result is achieved due to the fact that during ultrasound duplex scanning the researcher visualizes the artery in the longitudinal and transverse scanning plane and at the selected scanning depth evaluates the presence and distribution of lipids in the vessel wall and atherosclerotic plaque.

Причинно-следственная связь между признаками полезной модели и техническим результатом заключается в обеспечении возможности неинвазивной ультразвуковой мультимодальной оценки атеросклеротического поражения периферических артерий, включая местоположение, длину и степень стеноза, и спектроскопического анализа оптических данных с созданием хемограммы и оценкой содержания липидов в стенке сосуда.The cause-and-effect relationship between the features of the utility model and the technical result consists of providing the possibility of non-invasive ultrasound multimodal assessment of atherosclerotic lesions of peripheral arteries, including the location, length and degree of stenosis, and spectroscopic analysis of optical data with the creation of a chemogram and assessment of the lipid content in the vessel wall.

Конструктивно система ультразвуковой визуализации с БИК-спектроскопией состоит из следующих элементов: основного блока (в состав основного блока входят электронный блок, монитор и панель управления, которые размещены в едином корпусе), предназначенного для обработки данных и управления; предусилителей сигнала; многофункционального ультразвукового линейного датчика; кабелей удлинительных, силовых и усилительных. Питание осуществляется с напряжением 100-240 В и частотой 50/60 Гц. Совокупность применяемых в предлагаемой полезной модели технических решений позволяет создать устройство с оптимальными формой, геометрическими размерами и физико-механическими свойствами. Расположение всех рабочих элементов внутри защитной оболочки позволяет осуществлять одновременно УЗИ и БИК-спетроскопию без риска повреждения фотодиодов и оптических волокон. Предлагаемая система выполнена из инертных материалов, не вызывающих системную и местную аллергическую реакцию и не меняющих свои физико-химические свойства в условиях контакта с биологическими средами организма, в том числе не приводит к значительному локальному повышению температуры и не приводить к термической травме в области исследования.The ultrasound imaging system with NIR spectroscopy consists of the following components: a main unit (consisting of an electronic unit, monitor, and control panel, housed in a single housing) for data processing and control; signal preamplifiers; a multifunctional ultrasonic linear transducer; and extension, power, and amplifier cables. Power is supplied at 100-240 V and a frequency of 50/60 Hz. The combined technical solutions employed in the proposed utility model allow for the creation of a device with optimal shape, geometric dimensions, and physical and mechanical properties. The arrangement of all working elements within a protective shell allows for simultaneous ultrasound and NIR spectroscopy without the risk of damage to photodiodes and optical fibers. The proposed system is made of inert materials that do not cause systemic or local allergic reactions and do not change their physicochemical properties when in contact with the body's biological environments. This includes not causing a significant local increase in temperature and not causing thermal injury in the area being examined.

Сущность заявляемой полезной модели дополнительно поясняется фигурами, где The essence of the claimed utility model is further explained by figures, where

на фиг. 1 показана система ультразвуковой визуализации с БИК-спектроскопией. Fig. 1 shows an ultrasound imaging system with NIR spectroscopy.

Система ультразвуковой визуализации содержит корпус 1 со встроенным генератором сигнала различной длины волны (930-980, 1150-1220, 1650-1750 нм) и мощностью 10-20 мВт на длину волны (общая мощность на кожу суммарно менее 50 мВт), соединенный кабелем, содержащим токопровод 2 и оптические волокна с защитным покрытием из тефлона 3, демпфер 4, решетку пьезоэлементов 5, согласующие слои 6 и акустическую линзу 7 для стандартной генерации и регистрации УЗ-сигнала. Помимо этого, по оптическим волокнам с защитным покрытием из тефлона от генератора параинфракрасного сигнала проводится свет различной длины волны к встроенным в боковые стенки системы генерирующим фотодиодам 8. Отраженный от тканей свет регистрируется сенсорными фотодиодами 9, удаленными по продольной оси системы на расстоянии 2, 4, 6 и 8 см, соединенными посредством впаянных в систему оптических волокон с защитным покрытием из тефлона 3 с анализатором лазерной спектроскопии.The ultrasound imaging system comprises a housing 1 with a built-in signal generator of various wavelengths (930-980, 1150-1220, 1650-1750 nm) and a power of 10-20 mW per wavelength (the total power on the skin is less than 50 mW), connected by a cable containing a current conductor 2 and optical fibers with a protective coating of Teflon 3, a damper 4, a grid of piezoelectric elements 5, matching layers 6 and an acoustic lens 7 for standard generation and recording of an ultrasound signal. In addition, light of various wavelengths is transmitted from the parainfrared signal generator through optical fibers with a protective Teflon coating to generating photodiodes 8 built into the side walls of the system. The light reflected from the tissues is recorded by sensor photodiodes 9, located along the longitudinal axis of the system at a distance of 2, 4, 6 and 8 cm, connected via optical fibers with a protective Teflon coating 3 sealed into the system with a laser spectroscopy analyzer.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

Пациент лежит на спине. Врач наносит гель на исследуемую область для лучшего контакта датчика с кожей. При ультразвуковом дуплексном сканировании в области шеи спереди от грудино-ключично-сосцевидной мышцы визуализирует сонную артерию в продольной плоскости сканирования на определенной глубине. Определяет стенки сосуда, комплекс интима-медиа, наличие АСБ. Включение индикации хемограммы осуществляется в автоматическом режиме при начале работы или в ручном режиме с передней панели устройства. Включается режим спектроскопии, происходит излучение параинфракрасного света определенной длины волны (930-980, 1150-1220, 1650-1750 нм) с помощью светодиодов через генерирующий фотодиод. Отраженный свет регистрируется сенсорными кремниевыми фотодиодами, расположенными на расстоянии 20, 40, 60, 80 мм от генерирующего. Глубина, с которой снимаются показания, согласно закону Бера-Ламберта, равна половине расстояния от излучателя до детектора. Свет, проходя через толщу тканей, поглощается, преломляется и попадает на детекторы. В автоматическом режиме происходит вычитание отраженных сигналов от поверхностных тканей (кожа, подкожная жировая клетчатка, мышцы), что позволяет обнаружить количественное содержание липидов на определенной глубине для корректной оценки хемограммы в соответствии с расположением сосуда и АСБ. По оптическим волокнам сигнал поступает в анализатор лазерной спектроскопии, на экран ультразвукового аппарата выводится хемограмма распределения липидов в стенке сосуда или АСБ в виде хемограммы с количественной оценкой содержания липидов.The patient lies supine. The physician applies gel to the area being examined to improve sensor contact with the skin. During duplex ultrasound scanning in the neck area anterior to the sternocleidomastoid muscle, the carotid artery is visualized in the longitudinal scanning plane at a specific depth. The vessel walls, intima-media complex, and the presence of atherosclerotic plaques are determined. The chemogram display is activated automatically upon startup or manually from the device's front panel. Spectroscopy mode is activated, and parainfrared light of a specific wavelength (930-980, 1150-1220, 1650-1750 nm) is emitted via LEDs through a generating photodiode. The reflected light is recorded by sensor silicon photodiodes located at distances of 20, 40, 60, and 80 mm from the generating photodiode. According to the Beer-Lambert law, the depth from which readings are taken is equal to half the distance from the emitter to the detector. Light passes through the tissue, is absorbed, refracted, and reaches the detectors. Reflected signals from superficial tissues (skin, subcutaneous fat, muscle) are automatically subtracted, allowing for quantitative lipid content to be determined at a specific depth for accurate chemogram evaluation based on the location of the vessel and the atherosclerotic plaque. The signal is transmitted via optical fibers to the laser spectroscopy analyzer, and a chemogram of lipid distribution in the vessel wall or atherosclerotic plaque is displayed on the ultrasound screen as a chemogram with a quantitative lipid assessment.

Необработанные спектры NIRS оценивают вероятность наличия атеросклеротического липидного ядра, а измерения отображаются в виде хемограммы - карты цифрового кода. Хемограмма с миллиметрами оттягивания на оси X (глубина сканирования) и на оси Y (протяженность) показывает вероятность наличия липидов в каждом пикселе с использованием 128 цветовых тонов, которые переходят от красного (указывающего на низкую вероятность) к желтому (указывающему на высокую вероятность). Пиксели с недостаточными данными (например, вызванные затенением) отображаются черным цветом. Для количественной оценки определяется индекс нагрузки липидного ядра, определяемый как доля действительных пикселей, указывающих на липиды с вероятностью более 0,6 в сканируемой области, умноженной на 1000. Индекс нагрузки липидного ядра может быть вычислен по всей длине сканирования сосуда, в сегменте сканирования или определенном окне в пределах сегментов (например, скользящее окно 4 мм с максимальным индексом нагрузки липидного ядра). Кроме того, происходит автоматизированное обратное проецирование и наложение хемограммы на ультразвуковую картину сосуда с АСБ в B-режиме. Это позволяет оценить пространственное содержание и распределение липидов в стенке сосуда и АСБ. Отдельно оценивается содержание окисленных липидов (длина волны 1650-1750 нм) для оценки воспаления в стенке сосуда.Raw NIRS spectra estimate the probability of the presence of an atherosclerotic lipid core, and the measurements are displayed as a chemogram—a digital code map. The chemogram, with a pull-down in millimeters on the x-axis (scan depth) and y-axis (extent), shows the probability of lipid presence in each pixel using 128 color tones that transition from red (indicating low probability) to yellow (indicating high probability). Pixels with insufficient data (e.g., due to shading) are displayed in black. For quantitative assessment, the lipid core load index is determined, defined as the proportion of valid pixels indicating lipids with a probability greater than 0.6 in the scanned area, multiplied by 1000. The lipid core load index can be calculated over the entire length of the vessel scan, in a scan segment, or a specific window within segments (e.g., a 4 mm sliding window with a maximum lipid core load index). In addition, automated backprojection and superimposition of the chemogram onto the B-mode ultrasound image of the vessel with atherosclerotic plaque is performed. This allows for an assessment of the spatial content and distribution of lipids in the vessel wall and atherosclerotic plaque. Oxidized lipid content (wavelength 1650-1750 nm) is separately assessed to assess inflammation in the vessel wall.

Преимуществом данной полезной модели является комплексная оценка не только эхо-признаков поражения артерий, но и количественного содержания липидов в стенке сосуда или АСБ; возможность оценки воспаления в стенке сосуда по наличию окисленных липидов; неинвазивность (глубина проникновения излучения до 6 см позволяет использовать излучатель не высокой мощности 10-20 мВт на длину волны (общая мощность на кожу суммарно менее 50 мВт) и не приводит к значительному повышению температуры окружающих тканей); удобство применения (фотодиоды БИК-спектроскопии встроены в привычный ультразвуковой линейный датчик); возможность широкого внедрения на амбулаторном, догоспитальном и госпитальном этапах. Ограничением метода является невозможность проведения спектроскопии при глубоком расположении сосудов (глубже 5-6 см) из-за рассеивания инфракрасного излучения. Применение более мощного излучения приведет к повышению температуры тканей.The advantage of this utility model is a comprehensive assessment of not only echo signs of arterial damage, but also the quantitative content of lipids in the vessel wall or atherosclerotic plaques; the ability to assess inflammation in the vessel wall by the presence of oxidized lipids; non-invasiveness (the radiation penetration depth of up to 6 cm allows the use of a low-power emitter of 10-20 mW per wavelength (the total power on the skin is less than 50 mW) and does not lead to a significant increase in the temperature of the surrounding tissues); ease of use (NIR spectroscopy photodiodes are built into a conventional linear ultrasound transducer); the possibility of widespread implementation in outpatient, pre-hospital, and hospital settings. A limitation of the method is the impossibility of performing spectroscopy in deep-seated vessels (deeper than 5-6 cm) due to the scattering of infrared radiation. The use of more powerful radiation will lead to an increase in tissue temperature.

Достижение технического результата при применении системы ультразвуковой визуализации для оценки содержания липидов подтверждается эффективным использованием аналогичной технологии в системах катетерной внутрисосудистой оценки содержания липидов в коронарных и сонных артериях. Существующие аналоги многофункциональных ультразвуковых датчиков с возможностью оценки эластичности и жесткости тканей также подтверждают реализацию технического результата. Подтвержденная во многих клинических и экспериментальных исследованиях достоверность получаемых результатов при использовании вышеперечисленных технологий позволяет говорить о промышленной применимости предлагаемого устройства. Предлагаемая неинвазивная система ультразвуковой визуализации является компактным, удобным и надежным в эксплуатации устройством.The achievement of the technical result in using an ultrasound imaging system for lipid assessment is confirmed by the effective use of similar technology in catheter-based intravascular lipid assessment systems in the coronary and carotid arteries. Existing analogs of multifunctional ultrasound sensors capable of assessing tissue elasticity and stiffness also confirm the feasibility of this technical result. The reliability of the results obtained using the above technologies, confirmed in numerous clinical and experimental studies, suggests the industrial applicability of the proposed device. The proposed non-invasive ultrasound imaging system is compact, convenient, and reliable.

ЛитератураLiterature

1. Gupta A., Baradaran H., Schweitzer A.D. et al. Carotid plaque MRI and stroke risk: a systematic review and meta-analysis. Stroke. 2013; 44 (11): 3071-3077. DOI: 10.1161/STROKEAHA.113.002551.1. Gupta A., Baradaran H., Schweitzer A.D. et al. Carotid plaque MRI and stroke risk: a systematic review and meta-analysis. Stroke. 2013; 44 (11): 3071-3077. DOI: 10.1161/STROKEAHA.113.002551.

2. Binghu Jiang, Dongmei He, Liwen Zhang, Min Ye. Risk prediction of cerebrovascular events with carotid plaque magneitc resonance analysis: a meta-analysis. J. Neuroradiol. 2019; 46 (2): 117-123. DOI: 10.1016/j.neurad.2018.05.003.2. Binghu Jiang, Dongmei He, Liwen Zhang, Min Ye. Risk prediction of cerebrovascular events with carotid plaque magneitc resonance analysis: a meta-analysis. J. Neuroradiol. 2019; 46 (2): 117-123. DOI: 10.1016/j.neurad.2018.05.003.

3. Rizvi A., Seyedsaadat S.M., Alzuabi M. et al. Carotid plaque vulnerability on magnetic resonance imaging and risk of future ischemic events: a systematic review and meta-analysis. J. Neurosurg. Sci. 2020; 64 (5): 480-486. DOI: 10.23736/S0390-5616.20.04959-0.3. Rizvi A., Seyedsaadat S.M., Alzuabi M. et al. Carotid plaque vulnerability on magnetic resonance imaging and risk of future ischemic events: a systematic review and meta-analysis. J. Neurosurg. Sci. 2020; 64 (5): 480-486. DOI: 10.23736/S0390-5616.20.04959-0.

4. Kuku K.O., Singh M., Ozaki Y. et al. Near-Infrared spectroscopy intravascular ultrasound imaging: state of the art. Front. Cardiovasc. Med. 2020; 7: 107. DOI: 10.3389/fcvm.2020.00107.4. Kuku K.O., Singh M., Ozaki Y. et al. Near-Infrared spectroscopy intravascular ultrasound imaging: state of the art. Front. Cardiovasc. Med. 2020; 7: 107. DOI: 10.3389/fcvm.2020.00107.

5. Waksman R., Di Mario C., Torguson R. et al.; LRP Investigators. Identification of patients and plaques vulnerable to future coronary events with near-infrared spectroscopy intravascular ultrasound imaging: a prospective, cohort study. Lancet. 2019; 394 (10209): 1629-1637. DOI: 10.1016/S0140-6736(19)31794-5.5. Waksman R., Di Mario C., Torguson R. et al.; LRP Investigators. Identification of patients and plaques vulnerable to future coronary events with near-infrared spectroscopy intravascular ultrasound imaging: a prospective, cohort study. Lancet . 2019; 394(10209): 1629-1637. DOI: 10.1016/S0140-6736(19)31794-5.

6. Waksman R., Torguson R. NIRS-IVUS: one imaging system may fit all. JACC Cardiovasc. Imaging. 2021; 14 (7): 145-1453. DOI: 10.1016/j.jcmg.2020.09.007.6. Waksman R., Torguson R. NIRS-IVUS: one imaging system may fit all. JACC Cardiovasc. Imaging. 2021; 14 (7): 145-1453. DOI: 10.1016/j.jcmg.2020.09.007.

7. Erlinge D., Maehara A., Ben-Yehuda O. et al.; PROSPECT II Investigators. Identification of vulnerable plaques and patients by intracoronary near-infrared spectroscopy and ultrasound (PROSPECT II): a prospective natural history study. Lancet. 2021; 397 (10278): 985-995. DOI: 10.1016/S0140-6736(21)00249-X.7. Erlinge D., Maehara A., Ben-Yehuda O. et al.; PROSPECT II Investigators. Identification of vulnerable plaques and patients by intracoronary near-infrared spectroscopy and ultrasound (PROSPECT II): a prospective natural history study. Lancet. 2021; 397(10278):985-995. DOI: 10.1016/S0140-6736(21)00249-X.

8. Štěchovský C., Hájek P., Horváth M. et al. Near-infrared spectroscopy combined with intravascular ultrasound in carotid arteries. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2016; 32 (1): 181-188. DOI: 10.1007/s10554-015-0687-x.8. Štěchovský C., Hájek P., Horváth M. et al. Near-infrared spectroscopy combined with intravascular ultrasound in carotid arteries. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2016; 32 (1): 181-188. DOI: 10.1007/s10554-015-0687-x.

9. Duarte-Gamas L., Fragão-Marques M., Zlatanovic P. et al. The diagnostic accuracy of intraoperative near-infrared spectroscopy in carotid artery endarterectomy under general anesthesia: A systematic review with meta-analysis. Scand. J. Surg. 2025; 114 (1): 84-94. DOI: 10.1177/14574969241282611.9. Duarte-Gamas L., Fragão-Marques M., Zlatanovic P. et al. The diagnostic accuracy of intraoperative near-infrared spectroscopy in carotid artery endarterectomy under general anesthesia: A systematic review with meta-analysis. Scand. J. Surg. 2025; 114(1):84-94. DOI: 10.1177/14574969241282611.

10. Tjan A., Widiana R., Martadiani E. et al. Carotid artery stiffness measured by strain elastography ultrasound is a stroke risk factor. Clinical Epidemiology and Global Health. 2021; 12: 100850. DOI: 10.1016/j.cegh.2021.100850.10. Tjan A., Widiana R., Martadiani E. et al. Carotid artery stiffness measured by strain elastography ultrasound is a stroke risk factor. Clinical Epidemiology and Global Health. 2021; 12: 100850. DOI: 10.1016/j.cegh.2021.100850.

Claims (1)

Ультразвуковой датчик для устройства ультразвуковой визуализации для оценки содержания липидов в стенке сосуда, состоящий из корпуса со встроенным генератором сигнала различной длины волны, соединенным кабелем, содержащим токопровод и оптические волокна с защитным покрытием из тефлона, демпфер, решетку пьезоэлементов, согласующие слои и акустическую линзу, генерирующий фотодиод, находящийся в боковой стенке ультразвукового датчика, и сенсорные фотодиоды, удаленные по продольной оси ультразвукового датчика на расстоянии 2, 4, 6 и 8 см от генерирующего фотодиода и соединенные посредством впаянных оптических волокон.An ultrasonic sensor for an ultrasonic imaging device for assessing the lipid content in a vessel wall, consisting of a housing with a built-in signal generator of various wavelengths, connected by a cable containing a current conductor and optical fibers with a protective coating of Teflon, a damper, a grid of piezoelectric elements, matching layers and an acoustic lens, a generating photodiode located in the side wall of the ultrasonic sensor, and sensor photodiodes located along the longitudinal axis of the ultrasonic sensor at a distance of 2, 4, 6 and 8 cm from the generating photodiode and connected by means of sealed optical fibers.
RU2025122675U 2025-08-15 Ultrasonic sensor for ultrasound imaging device for lipid assessment RU239180U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU239180U1 true RU239180U1 (en) 2025-11-25

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2686954C2 (en) * 2012-06-28 2019-05-06 Конинклейке Филипс Н.В. Navigation by optical fiber sensor for visualization and monitoring of vessels
RU2746492C1 (en) * 2020-04-17 2021-04-14 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования Сколковский институт науки и технологий Optoacoustic sensor based on structural optical fiber
RU2787527C2 (en) * 2018-04-04 2023-01-10 Томовейв Лабораторис, Инк. System for quantitative image generation and its use

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2686954C2 (en) * 2012-06-28 2019-05-06 Конинклейке Филипс Н.В. Navigation by optical fiber sensor for visualization and monitoring of vessels
RU2787527C2 (en) * 2018-04-04 2023-01-10 Томовейв Лабораторис, Инк. System for quantitative image generation and its use
RU2746492C1 (en) * 2020-04-17 2021-04-14 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования Сколковский институт науки и технологий Optoacoustic sensor based on structural optical fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220192503A1 (en) Apparatus, systems, methods and computer-accessible medium for analyzing information regarding cardiovascular diseases and functions
JP5340648B2 (en) Subject information calculation apparatus and subject information calculation method
JP5749164B2 (en) Quantitative multispectral photoacoustic tomography of tissue biomarkers
JP6373005B2 (en) Dynamic optical tomography imaging apparatus, method and system
JP2011528923A5 (en)
KR101904498B1 (en) A scanner with a plural near-infrared ray image sensor And converting method of several two-dimensional biomedical image following time taken with scanner to diabetic wound diagnosis three-dimensional biomedical image following time
Mennes et al. Novel optical techniques for imaging microcirculation in the diabetic foot
Wang et al. Noninvasive reflection mode photoacoustic imaging through infant skull toward imaging of neonatal brains
JP2007504883A (en) Non-invasive optical monitoring of target area
JP2006521869A (en) Photoacoustic analysis evaluation method and apparatus
JP2012024460A (en) Image information obtaining apparatus and control method for the same
KR101082477B1 (en) Device for endoscopic functional optical coherent tomography
JP6659766B2 (en) Optical measuring device and ultrasonic diagnostic device
CN115397337B (en) Hemoglobin concentration measuring system, transvaginal probe, accessories and hemoglobin concentration measuring method
KR101427760B1 (en) Device and method of biomedical photoacoustic imaging device using induced laser
Basij et al. Dual-illumination ultrasound/photoacoustic system for cervical cancer imaging
Yan et al. Endocavity ultrasound and photoacoustic system for fetal and maternal imaging: design, implementation, and ex-vivo validation
Sethuraman et al. Development of a combined intravascular ultrasound and photoacoustic imaging system
RU239180U1 (en) Ultrasonic sensor for ultrasound imaging device for lipid assessment
JP6486733B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and biopsy apparatus
WO2013047971A1 (en) Photo-acoustic imaging device using a near infrared laser
Esenaliev et al. Optoacoustic technique for noninvasive, real-time monitoring of cerebral blood oxygenation
Nam et al. Multimodal PA/US imaging for oxygen saturation quantification in human carotid in vivo
Pandian et al. Laser reflectance imaging of human chest for localization of internal organs
Or et al. Portable hand-held optoacoustic system for localizing blood vessels at intermediate depths