Ultrahangos átalakítók
Ultrahangos átalakítók. Az ultrahangvizsgálat módszerei
A konvertereket a működési frekvencia, a tényleges méret (rekesz) és a fókuszálási képesség jellemzi. Leggyakrabban ultrahangos diagnosztikához 3,5-10,0 MHz frekvenciákat használnak. A mélységi fókuszálási intervallumok 1-4 cm-re (közel zóna), 4-től 8 cm-ig (középső zóna) és 6-től 12 cm-ig (távol-zóna) terjednek. Középpontban érjük el, hogy a jeladó vagy speciális alakú, vagy olyan akusztikus lencsék vagy elektronikus úton több konverterek vagy ezek kombinációjával. A fókuszzózóna (Fresnel zóna) mérete a rekesz méretétől és a frekvenciaváltó frekvenciájától függ. Ha a frekvencia optimális kombinációjával, a rekesz méretével és a fókusztávval egy bizonyos típusú kutatáshoz választunk, bizonyos szabályszerűségeket figyelembe kell venni.
1. A konverter frekvenciájának növelése javítja a hosszirányú felbontást, de csökkenti a penetráció mélységét. Ajánlatos kiválasztani azt a maximális frekvenciát, amelyen a kívánt munkamélységet biztosítani kell.
2. A konverter adott frekvenciáján a rekesz méretének csökkenése javítja a keresztirányú felbontást a közeli zónában. A közeli zónán kívül azonban a keresztirányú felbontás az ultrahang sugár nagyobb szélességének köszönhetően lecsökken. A rekesz csökkentése az érzékenység csökkenéséhez vezet. A modern szkennerek használt módszer a dinamikus nyílást, amely biztosítja a változás a tényleges nyílás mérete többelemes jelátalakító függően a kívánt mélység a fokális zóna.
3. Az alacsonyabb működési frekvenciájú sugárzók nagyobb nyílásmérettel rendelkeznek ahhoz, hogy jó keresztirányú felbontást biztosítsanak, ami növekvő mélységgel megmarad. A magasabb frekvenciájú konvertereknél a nyílás értéke kisebb lehet, mivel sekély mélységben működnek.
4. A fókuszált jelátalakítók javított keresztirányú felbontással és nagyobb érzékenységgel rendelkeznek a fókusz zónában (Fresnel zóna). A zónák mélységének megválasztása a vizsgált struktúrák helyétől függ.
Az ultrahangvizsgálat módszerei
A "valós idejű" szkennerek fejlesztése során különböző konfigurációkat fejlesztettek ki. Szinte lehetetlen olyan kialakítást létrehozni, amely minden esetben és alkalmazásban a legjobb képminőséget biztosítja. Gyakrabban bizonyos paraméterek optimalizálása mások rovására valósul meg. Itt vannak tipikus példák:
- A hosszirányú felbontás növekvő működési frekvenciával történő növelése a penetrációs mélység csökkenéséhez vezet;
- a fókuszterületen javuló keresztirányú felbontás elérése a zónán túli romlása miatt valósul meg;
- az elektronikus szkennelés több lehetőséget kínál, mint a mechanikus, de drágább áron;
- A többelemes rácsok nagy szkennelési sebessége az egyelemes mechanikus átalakítókkal összehasonlítva a kontrasztfelbontás csökkentésénél fogva elérhető.
A szkennerek számos típusát csoportokba lehet osztani, ahogyan az ultrahangos sugár alakul ki (fókuszálva), és hogyan szkenneli a képet. Mindegyik feladat megoldható mechanikusan vagy elektronikus úton.
A mechanikai fókuszálást gyakran akusztikus lencséknek nevezik. Az egyetlen elem, átalakítók csak manuális fókuszálás lencsét, míg egy több elemű átalakítók koncentrálni a módszert alkalmazzák az elektronikus letapogatási sík és a mechanikai - a „vastag” sík, amely átmegy a fénysugár tengelye merőleges a letapogatási sík.
Szkennelés végezhetjük mechanikusan vagy miatt távadó mozgást, vagy elektronikusan bevezetésével megfelelő késleltetés a pulzus eltolódása minden eleme a többelemes átalakító. Hibrid rendszerek is használhatók, ahol a fókuszálás elektronikus úton történik, és mechanikus eszközökkel letapogatják.
Amint már említettük, az ultrahang diagnosztikai rendszerekben elért új eredmények a nagymértékben integrált számítógépes technológiák egyre nagyobb mértékű kihasználásának eredménye. A "számítógépes ökográfia" kifejezést általában arra használják, hogy hangsúlyozzák az ultrahangos képalkotó rendszerek növekvő függőségét a számítógépes technológia fejlődésének szintjén.