Перегляд за Автор "Баранник, Е.А."

Зараз показуємо 1 - 6 з 6

Влияние нелинейных эффектов на пространственное распределение и фокусирование пучков ультразвуковых волн
(Харьковский Национальный Университет им. В.Н. Каразина, 2009) Баранник, Е.А.; Костырева, О.С.; Марусенко, А.И.
В работе исследовано поведение фокусированных ультразвуковых пучков, пространственное распределение интенсивности и амплитуды давления, сдвиг положений максимумов интенсивности и давления по отношению к геометрическому фокусу. Особенностью настоящей работы является тот факт, что измерения проводились для реального ультразвукового датчика, применяемого в диагностических аппаратах, который обеспечивает двойное цилиндрическое фокусирование пучка. Для данного случая выведены формулы расчета дифракционных максимумов и экспериментально показано, что положение реальных максимумов интенсивности и давления в значительной степени зависит от вклада нелинейных эффектов.
К теории спектрального анализа ультразвукового доплеровского отклика при изометрических мышечных сокращениях
(Харьковский Национальный Университет им. В.Н.Каразина, 2010) Скресанова, И.В.; Баранник, Е.А.
В работе предложен ультразвуковой Spectral Tissue Doppler метод исследования спектральных характеристик ультразвукового доплеровского отклика мышечных тканей при изометрическом сокращении. Исследование метода показало пригодность его применения для детального изучения особенностей биохимических процессов, происходящих во время изометрического мышечного сокращения. Разработана динамическая модель движения мышечного саркомера, учитывающая силы вязкого трения между саркомерами (без учёта упругих свойств) и корреляцию их движения внутри отдельно взятой миофибриллы. В рамках приведенной модели показано, что механохимические характеристики движения перекрёстных мостиков, связывающих актиновые и миозиновые филаменты, являются основным фактором, влияющим на спектральные характеристики измеряемых доплеровским методом локальных мышечных контрактаций. Разработанная модель ультразвукового доплеровского отклика и предложенная динамическая модель движения саркомера устанавливают связь между макроскопическими движениями мышечной ткани и биомеханическими процессами и поведением мышечных саркомеров на микроскопическом уровне. Полученные результаты показывают перспективу применения ультразвукового Spectral Tissue Doppler метода в медицинской практике для диагностики состояния мышечных тканей.
Корреляционные функции и спектры мощности сигналов доплеровского отклика в ультразвуковых медицинcких приложениях
(Харьковский Национальный Университет им. В.Н.Каразина, 2010) Скресанова, И.В.; Баранник, Е.А.
В работе в рамках континуальной модели рассеивающих неоднородностей получены выражения для корреляционных функций и спектров доплеровского отклика мягких тканей и линий тока крови с учетом влияния различных физических факторов. Для доплеровского метода исследования потоков крови, широко применяемого в кардиологии, исследовано влияние величины радиуса корреляции неоднородностей и процессов диффузии на спектры, формируемые стационарными потоками. Показано, что увеличение радиуса корреляции неоднородностей и учёт их диффузии приводит к дополнительному уширению доплеровского спектра. Исследован случай нестационарного движения крови, характерного для систолической фазы сердечного цикла, и установлены условия формирования доплеровских спектров. Для метода виброэластографии, который может быть использован для диагностики злокачественных новообразований в мягких тканях, получены аналитические выражения для корреляционных функций и доплеровских спектров. Исходя из особенностей полученных доплеровских спектров показана возможность дифференциации мягких тканей по величине амплитуды вынужденных колебаний. Полученные результаты позволяют делать выводы о влиянии различных физических процессов и характеристик биологических тканей на доплеровские спектры и повысить, таким образом, эффективность проведения медицинских исследований.
Корреляционные функции и ультразвуковые доплеровские спектры в слабонеоднородных изотропных конденсированных средах
(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна. V.N. Karazin Kharkiv National University, 2011) Скресанова, И.В.; Баранник, Е.А.; Skresanova, I.V.; Barannik, E.A.
В рамках континуальной модели рассеивающих неоднородностей получены выражения для корреляционных функций и спектров ультразвукового доплеровского отклика слабонеоднородных изотропных конденсированных сред. Исследовано влияние процессов диффузии рассеивателей и корреляции их движения на спектры, формируемые стационарными потоками. Показано, что учёт конечного радиуса корреляции приводит к дополнительному уширению доплеровских спектров и смещению модальной частоты спектра в низкочастотную область. Учет диффузионных процессов также приводит к уширению спектра и замене экспоненциальной зависимости доплеровских спектров от частоты на степенную. На основе полученных результатов проведена качественная оценка влияния турбулизации потоков жидкости на спектральные характеристики. Исследованы доплеровские спектры при нестационарном движении жидких и упругих конденсированных сред и показано, что неравномерность движения рассеивающих неоднородностей приводит к дополнительной частотной модуляции доплеровского сигнала и уширению полного доплеровского спектра мощности. Получено аналитическое выражение для степенной зависимости мощности высокочастотных составляющих спектра доплеровского отклика гармонически колеблющейся упругой среды от амплитуды локальных смещений и на его основе показана возможность дифференциации упругих свойств среды по величине амплитуды колебаний ультразвуковым доплеровским методом. Получены выражения для доплеровских спектров и установлены факторы, влияющие на спектральные характеристики при равноускоренном движении рассеивателей. Установлено, что частотная зависимость, связанная с наличием ускорения рассеивающих неоднородностей, появляется только при конечном времени наблюдения потоков жидкости, а ширина доплеровского спектра будет тем больше, чем больше время наблюдения фазы ускоренного движения. Based upon the continuum model of scattering inhomogeneities, a set of the closed-form expressions for the correlation functions and the spectra of ultrasound Doppler response in weakly inhomogeneous isotropic condensed matter has been derived. The influence of the correlation among scatterers and the diffusion processes on the Doppler power spectra formed by stationary flows has been examined. Considering finiteness of correlation radius leads to additional broadening of the Doppler spectra and the mean spectrum frequency tends to zero. Considering diffusion processes among inhomogeneities also results in the broadening of the Doppler spectra and the exponential frequency dependence of Doppler spectrum is replaced by the power law. The effects of these factors on the spectral width and mean frequency are established and discussed in respect to turbulent flows. The Doppler spectra for the cases of non-stationary motion of fluid and elastic condensed matters were studied. It has been shown that nonuniform motion of scattering inhomogeneities leads to frequency modulation of the Doppler signal and an increase in the Doppler spectrum width. Closed-form expression for the integrated power of the Doppler response formed by harmonically oscillated elastic matter has been derived. It is shown that the differentiation of elastic properties of the matter with respect to the value of vibrational amplitude is feasible using ultrasound Doppler method. The expressions were derived and the factors that may contribute to the spectral characteristics are established for the cases of non-stationary accelerated movement of scatterers. It has been found that the frequency dependence reveals solely at a finite time of observation and depends on the initial phase of the accelerated movement. В рамках континуальної моделі розсіювальних неоднорідностей отримані вирази для кореляційних функцій та спектрів ультразвукового допплерівського відгуку слабонеоднорідних ізотропних конденсованих середовищ. Досліджено вплив процесів дифузії розсіювачів та кореляції їх руху на спектри, що формуються стаціонарними потоками. Показано, що врахування скінченого радіусу кореляції прозводить до додаткового розширення допплерівських спектрів та зміщення модальної частоти спетру в низкочастотну область. Врахування процесів дифузії також призводить до розширення спектру та заміні експоненційної залежності допплерівських спектрів від частоти на степеневу. На основі отриманих результатів проведена якісна оцінка впливу турбулізації потоків рідини на спектральні характеристики. Досліджені допплерівські спектри при нестаціонарному русі рідких та пружних конденсованих середовищ та показано, що нерівномірний рух розсіювальних неоднорідностей прозводить до додаткової частотної модуляції допплерівського сигналу та розширенню повного допплерівсткого спектра потужності. Отримано аналітичний вираз для степеневої залежності потужності високочастотних складових спектра допплерівського відгуку пружного середовища, що гармонійно коливається, від амплітуди локальних коливань та на його основі показана можливість диференціювання пружних властивостей середовища за величиною амплітуди коливань ультразвуковим допплерівським методом. Отримані вирази для допплерівських спектрів та встановлені фактори, що впливають на спектральні характеристики за умов рівномірно прискореного руху розсіювачів. Встановлено, що частотна залежність, пов’язана з наявністю прискорення розсіювальних неоднорідностей, з’являється тільки за умов кінцевого часу спостереження потоків рідини, а ширина допплерівського спектра буде тим більша чим час спостереження фази прискореного руху.
Ультразвуковая доплеровская миография: теоретический анализ механических колебаний и измеримых величин
(Харьковский Национальный Университет им. В.Н. Каразина, 2009) Баранник, Е.А.
В работе предложена и исследована физическая модель, позволяющая описать собственные и вынужденные флуктуационные движения при изометрических сокращениях мышечных тканей. Собственные колебания описываются акустическими и оптическими фононами в модели одномерной решетки с актиновым и миозиновым филаментами в примитивной ячейке. Предложена система динамических уравнений вынужденных флуктуационных движений в мышечных саркомерах, учитывающая в явном виде активные элементы мышечных волокон в виде областей перекрытия актиновых и миозиновых филаментов. Проведено теоретическое исследование ультразвукового доплеровского отклика при протекании физических процессов, инициирующих мышечные сокращения. Показано, что спектральные характеристики реально измеряемых доплеровским методом локальных мышечных движений связаны со спектром собственных возбуждений в мышечном волокне, как механической системе.
Ультразвуковой доплеровский отклик при изометрических мышечных сокращениях
(Харьковский Национальный Университет им. В.Н. Каразина, 2009) Кулибаба, А.А.; Гирнык, С.А.; Толстолужский, Д.А.; Баранник, Е.А.; Курилко, С.А.
При помощи ультразвукового доплеровского метода исследованы спектральные характеристики локальных изометрических сокращений скелетных мышечных тканей in vivo. Локальные перемещения в мышцах предплечья регистрировались у четырех полностью здоровых волонтеров при действии постоянных нагрузок различной величины, а также в состоянии полного расслабления мышц. Для всех волонтеров установлено, что основное отличие амплитудно- частотных характеристик изометрических мышечных колебаний при разных нагрузках заключается в величине амплитуды флуктуаций, в то время как спектральные характеристики остаются практически неизменными. Последнее объясняется тем, что основным фактором формирования спектров колебаний являются механохимические характеристики флуктуационных движений поперечных мостиков в областях перекрытия актиновых и миозиновых филаментов. В то же время наблюдается некоторое отличие спектральных характеристик для разных волонтеров.