Акустоцеребрография (ACG) - это медицинский тест, используемый для диагностики изменений и проблем в головном мозге и центральной нервной системе . [1] Это позволяет неинвазивно исследовать клеточную и молекулярную структуру мозга . Его также можно применять в качестве средства диагностики и контроля внутричерепного давления , например, в составе устройств непрерывного мониторинга мозга . ACG использует молекулярную акустику , [2] в звуковых и ультразвуковых частотных диапазонах, для мониторинга изменений. Он может использоватьмикрофоны , акселерометры и многочастотные ультразвуковые преобразователи . Он не использует излучение и полностью лишен каких-либо побочных эффектов. ACG также облегчает анализ кровотока, а также обнаружение препятствий мозговому кровотоку (из-за церебральной эмболии ) или кровотечений (из-за кровоизлияния в мозг ).
Пассивная и активная акустоцеребрография [ править ]
Пассивная акустоцеребрография [ править ]
На всю ткань мозга влияет кровь, циркулирующая в сосудистой системе мозга. С каждым ударом сердца кровь циркулирует в черепе по повторяющейся схеме в соответствии с создаваемыми колебаниями. Эффект этого колебания, в свою очередь, зависит от размера, формы, структуры мозга и его сосудистой системы. Таким образом, каждое сердцебиение стимулирует крохотные движения в ткани головного мозга, а также в спинномозговой жидкости и, следовательно, вызывает минимальные изменения внутричерепного давления. Эти изменения можно отслеживать и измерять в черепе. Сегодня для правильной идентификации этих сигналов используются в основном пассивные датчики, такие как акселерометры. [3] Иногда используются высокочувствительные микрофоны. [4] [5] [6]
С помощью цифрового сигнала становится возможным изучать паттерны кровотока, движущегося внутри черепа. Эти шаблоны образуют уникальные сигнатуры, которые можно анализировать с помощью специально разработанных алгоритмов, идентифицируя их либо как незаметный, «нормальный» образец, либо как образец, демонстрирующий «ненормальное» поведение.
Активная акустоцеребрография [ править ]
В активных приложениях ACG многочастотный ультразвуковой сигнал используется для обнаружения и классификации неблагоприятных изменений на клеточном или молекулярном уровне. [7] В дополнение ко всем преимуществам пассивной АЧГ, с активной АЧГ можно проводить спектральный анализ полученных акустических сигналов. Эти спектральные анализы отображают изменения не только в сосудистой системе мозга, но и в его клеточных и молекулярных структурах. Одним из распространенных способов применения активной ACG является транскраниальный допплеровский тест. Совсем недавно была развернута его цветная версия (TCCD). Эти ультразвуковые процедуры измеряют скорость кровотока в кровеносных сосудах головного мозга. Используются для диагностики эмболий , стенозов.и сосудистые сужения, например, после субарахноидального кровоизлияния .
Сферы применения [ править ]
В отличие от приложений, которые предоставляют только мгновенные изображения, таких как МРТ и КТ , результаты процедур ACG могут быть получены непрерывно, что облегчает легкий и неинвазивный мониторинг в реальном времени. Это может быть особенно полезно в острой фазе сразу после инсульта или черепно-мозговой травмы. Измеренные данные непрерывно обрабатываются математически и отображаются на устройстве мониторинга. Компьютерный анализ сигналов позволяет врачу / медперсоналу точно интерпретировать результаты сразу после настройки устройства. Кроме того, ACG позволяет превентивно обнаруживать патологические изменения в тканях мозга.
Ссылки [ править ]
- ^ Компьютерная мультиспектральная ультразвуковая диагностика Система мониторинга здоровья мозга на основе акустоцеребрографии , Богдан и др. (2015)
- ^ Molekularakustik - Eine Einführung в die Zusammenhänge zwischen Ultraschall und Molekülstruktur в Flüssigkeiten und Gasen, Вернер Шаафс (1963)
- ^ Черепная акселерометрия может обнаружить церебральный вазоспазм, вызванный субарахноидальным кровоизлиянием , Smith et al. (2015)
- ^ Солнце, М; Сехар, LN; Sclabassi, RJ; Вассерман, Дж. Ф.; Синий, HB; Luyckx, KA (1988). «Запись и обработка аневризматических вибрационных сигналов у собак». J Biomed Eng . 10 : 336–42. DOI : 10.1016 / 0141-5425 (88) 90064-7 . PMID 3070164 .
- ^ Акустические записи экспериментальных мешковидных аневризм у собак , Sekhar et al. (1990)
- ^ Обнаружение и анализ черепных мозолей , Kosugi et al. (1987)
- ^ По ультразвуковой классификации факторов риска инсульта от случайно выбранных респондентов с использованием неинвазивных мультиспектральных ультразвуковых измерений мозга и адаптивных профилей Wrobel et al. (2015)
