Prinsip operasi alat ultrasound

Pemeriksaan ultrabunyi (ultrasound) adalah prosedur diagnostik yang tidak invasif yang menggunakan gelombang bunyi frekuensi tinggi untuk mendapatkan imej organ-organ dalaman badan. Artikel ini memberi maklumat tentang bagaimana mesin ultrasound berfungsi.

Istilah 'ultrasound' merujuk kepada kekerapan yang berada di atas liputan pendengaran manusia. Ultrasound, yang juga dikenali sebagai sonografi perubatan diagnostik, bukanlah prosedur pencitraan invasif, yang melibatkan penggunaan gelombang bunyi frekuensi tinggi untuk diagnosis serta tujuan terapeutik. Ia dianggap lebih selamat daripada X-ray dan CT, kerana ia tidak melibatkan penggunaan radiasi pengion.

Mesin Ultrasound

Mesin ultrasound adalah alat diagnostik bersepadu komputer yang terdiri daripada pemancar, pemproses, monitor, papan kekunci dengan butang kawalan, peranti penyimpanan dan pencetak. Komponennya berfungsi bersama untuk menghasilkan imej organ dalaman.

Visualisasi ultrasonik dan kesan piezoelektrik terbalik

Kristal piezoelektrik adalah kristal yang menjana caj apabila mereka mengalami tekanan mekanikal. Penukaran tenaga mekanikal ke dalam tenaga elektrik dipanggil kesan piezoelektrik. Kuarza, barium titanate, niobate plumbum, titanat zirkonat memimpin dan lain-lain adalah beberapa bahan piezoelektrik. Dalam kes ultrasound, gelombang ultrasonik berdenyut dicipta menggunakan kristal piezoelektrik, yang diletakkan di dalam probe pegang tangan, dipanggil sensor. Apabila arus elektrik digunakan pada kristal piezoelektrik, ia menyebabkan tekanan mekanikal. Ini dipanggil kesan piezoelektrik songsang. Kesan piezoelektrik terbalik ini, menghasilkan gelombang ultrasonik.

Apabila arus elektrik digunakan pada kristal ini, ini membawa kepada perubahan pantas dalam bentuknya. Ini menyebabkan kristal menghasilkan gelombang bunyi yang menyebarkan ke luar. Apabila gelombang bunyi ini kembali dan memukul kristal, mereka mengeluarkan arus elektrik.

Kekerapan yang digunakan untuk ultrasound adalah dalam lingkungan 2-15 MHz. Terdapat hubungan songsang antara panjang gelombang dan kekerapan gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik frekuensi tinggi mempunyai panjang gelombang pendek, dan gelombang ultrasonik frekuensi rendah mempunyai panjang gelombang yang besar. Frekuensi tinggi digunakan untuk mengimbas organ atau tisu yang berdekatan dengan permukaan. Gelombang frekuensi tinggi memberikan imej resolusi tinggi. Walaupun gelombang rendah boleh menembusi struktur yang lebih mendalam, mereka memberikan imej resolusi rendah.

Komponen ultrabunyi

Hari ini, mesin ultrasound sedia ada dan digunakan secara meluas untuk tujuan diagnostik. Mari mengetahui bagaimana gelombang ultrasonik dicipta dan disiarkan melalui mesin-mesin ini.

Unit Pemprosesan Tengah (CPU)

Pemproses mengandungi bekalan kuasa untuk penukar, serta mikropemproses yang merujuk kepada satu set wayar yang menghubungkan pemproses ke seluruh komputer. Tugasnya adalah untuk mendapatkan data dan menyediakan output dengan memproses data sesuai dengan laluan. Dalam ultrasound, pemproses menghantar arus elektrik ke sensor, dan memproses maklumat yang dihantar oleh pemproses dalam imej 2D atau 3D. Imej-imej ini boleh dilihat pada monitor.

Sensor

Transduser adalah sebahagian daripada imbasan ultrasound. Istilah 'transducer' adalah peranti yang mengubah tenaga dari satu bentuk ke bentuk lain. Peranti ini bertindak sebagai pemancar dan juga penerima. Semasa ultrasound, sapukan gel di bahagian tertentu badan untuk mengelakkan gelombang bunyi dari gangguan. Siasatan bergerak ke belakang dan ke belakang melalui bahagian badan ini. Penggunaan arus elektrik dalam kristal dalam transducer membawa kepada penjanaan gelombang ultrasonik. Refleksi gelombang ultrasonik berlaku di sempadan pelbagai jenis tisu. Transducer menukar gema tenaga mekanikal atau gelombang ultrasonik, yang dicerminkan dari organ sasaran atau tisu, menjadi arus elektrik. Pemproses kemudian memproses maklumat tentang bidang dan amplitud bunyi, dan masa yang dibelanjakan oleh gelombang ultrasonik tercermin pada sensor untuk membuat imej 2D atau 3D organ-organ dalaman.

Komponen lain

Techn Teknikal Sonogram boleh menggunakan papan kekunci untuk menambah nota dan mengukur imej. Sensor kawalan nadi boleh digunakan untuk menukar tempoh dan kekerapan denyutan ultrasound, atau menukar mod pengimbasan.

➞ Data yang diproses dari pemproses akan ditukar kepada imej yang boleh dilihat pada monitor.

➞ Data yang diproses dan / atau imej boleh disimpan ke cakera keras bersama rekod perubatan pesakit.

➞ Teknikal ultrasound juga boleh memilih imej yang boleh dicetak menggunakan pencetak haba yang disambungkan ke ultrasound.

Ultrasound mempunyai pelbagai aplikasi dalam diagnosis, tetapi ia menjadi sangat diperlukan untuk menganalisis perkembangan janin. Walaupun ultrasound konvensional menyediakan imej dua dimensi untuk anatomi manusia tiga dimensi, kini anda boleh membuat imej 3D dan 4D. Walaupun pengimbasan gambar 3D embrio dilakukan dalam tiga dimensi, pemindahan imej tiga dimensi embrio dipanggil pengimbasan 4D. Walaupun kesan sampingan tidak berkaitan dengan penggunaan ultrasound, kebimbangan telah dinyatakan mengenai kemungkinan hubungan antara penyalahgunaan ultrasound dan kesan haba gelombang ultrasound. Sebagai contoh, jika siasatan kekal di satu tempat untuk tempoh yang panjang, ia boleh menyebabkan peningkatan suhu di tempat itu. Untuk mengurangkan risiko ini, adalah mustahak bahawa mesin ultrasound digunakan oleh juruteknik berpengalaman.

Prinsip mesin ultrasound. Sensor ultrasonik

Di bawah ultrasound memahami gelombang bunyi, frekuensi yang berada di luar jangkauan frekuensi yang dirasakan oleh telinga manusia.

Penemuan ultrasound bermula pada pemerhatian penerbangan kelawar. Para saintis, yang menutup mata kelawar, mendapati bahawa haiwan ini tidak kehilangan orientasi mereka dalam penerbangan dan boleh mengelakkan rintangan. Tetapi selepas mereka juga menutup telinga mereka, orientasi dalam ruang di kelawar telah pecah dan mereka menghadapi halangan. Ini membawa kepada kesimpulan bahawa kelawar dalam gelap dipandu oleh gelombang bunyi yang tidak ditangkap oleh telinga manusia. Pemerhatian ini telah dibuat dalam abad XVII, pada masa yang sama istilah "ultrasound" dicadangkan. Kelawar untuk orientasi di angkasa memancarkan denyutan pendek gelombang ultrasonik. Impuls ini, yang dicerminkan dari halangan-halangan, dirasakan selepas beberapa waktu oleh telinga kelelawar (fenomena gema). Menurut masa yang berlalu dari saat radiasi denyut ultrasonik ke persepsi isyarat yang tercermin, haiwan menentukan jarak ke objek. Di samping itu, kelawar juga boleh menentukan arah di mana isyarat echo dikembalikan, penyetempatan objek di ruang angkasa. Oleh itu, ia menghantar ombak ultrasound dan kemudian melihat gambaran yang menggambarkan ruang sekitarnya.

Prinsip lokasi ultrasound mendasari operasi banyak peranti teknikal. Menurut prinsip yang dipanggil echo berdenyut, kerja sonar, yang menentukan kedudukan kapal relatif terhadap tangkapan ikan atau dasar laut (echo sounder), serta alat diagnostik ultrasound yang digunakan dalam bidang perubatan: peranti memancarkan gelombang ultrasonik, kemudian melihat sinyal yang tercermin, dan pada masa berlalu dari masa radiasi hingga saat persepsi isyarat echo, tentukan kedudukan ruang struktur mencerminkan.

Apakah gelombang bunyi?

Gelombang bunyi adalah getaran mekanikal yang menyebarkan di angkasa seperti gelombang yang terjadi setelah batu dibuang ke dalam air. Penyebaran gelombang bunyi sebahagian besarnya bergantung kepada bahan di mana mereka menyebarkan. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa gelombang bunyi berlaku hanya apabila zarah-zarah perkara berayun.

Oleh kerana bunyi hanya boleh disebarkan dari benda-benda material, bunyi tidak dihasilkan dalam vakum (dalam peperiksaan, soalan "backfilling" sering ditanya: bagaimana suara diedarkan dalam vakum?).

Bunyi dalam alam sekitar boleh merebak dalam kedua-dua membujur dan dalam arah melintang. Gelombang ultrasonik dalam cecair dan gas membujur, kerana zarah individu medium berayun sepanjang arah penyebaran gelombang bunyi. Jika pesawat di mana zarah-zarah sederhana berayun, terletak pada sudut yang tepat ke arah perambatan gelombang, sebagai contoh, dalam hal gelombang laut (ayunan zarah dalam arah menegak, dan penyebaran gelombang di mendatar), bercakap tentang gelombang melintang. Gelombang tersebut juga diperhatikan dalam pepejal (contohnya, dalam tulang). Dalam tisu lembut, ultrasound menyebarkan terutamanya dalam bentuk gelombang membujur.

Apabila zarah individu gelombang membujur dipindahkan ke arah satu sama lain, ketumpatan mereka, dan, akibatnya, tekanan dalam substansi medium di tempat ini meningkat. Jika zarah-zarah menyimpulkan antara satu sama lain, ketumpatan tempatan bahan dan tekanan di tempat ini berkurang. Gelombang ultrasonik membentuk zon tekanan rendah dan tinggi. Dengan laluan gelombang ultrasonik melalui tisu, tekanan ini berubah dengan cepat pada titik sederhana. Untuk membezakan tekanan yang dibentuk oleh gelombang ultrasonik dari tekanan malar medium, ia juga dikenali sebagai pembolehubah, atau sonik, tekanan.

Parameter gelombang bunyi

Parameter gelombang bunyi termasuk:

Amplitud (A), sebagai contoh, tekanan bunyi maksimum ("ketinggian gelombang").

Kekerapan (v), iaitu bilangan ayunan dalam 1 s. Unit kekerapan adalah Hertz (Hz). Dalam peranti diagnostik yang digunakan dalam bidang perubatan, gunakan julat frekuensi antara 1 hingga 50 MG c (1 MHz = 106 Hz, biasanya julat 2.5-15 MHz).

Panjang gelombang (λ), iaitu. jarak ke puncak gelombang bersebelahan (lebih tepatnya, jarak minimum antara mata dengan fasa yang sama).

Kelajuan penyebaran, atau kelajuan suara. Ia bergantung kepada medium di mana gelombang bunyi menyebarkan, dan juga pada kekerapan.

Tekanan dan suhu mempunyai kesan yang ketara, tetapi dalam julat suhu fisiologi kesan ini boleh diabaikan. Untuk kerja seharian, adalah berguna untuk mengingati bahawa alam sekitar yang lebih padat, semakin besar kelajuan bunyi di dalamnya.

Kelajuan bunyi dalam tisu lembut adalah sekitar 1500 m / s dan bertambah dengan ketumpatan tisu yang semakin meningkat.

Formula ini adalah pusat kepada echography perubatan. Dengan bantuannya, ada kemungkinan untuk mengira panjang gelombang λ ultrasound, yang membolehkan menentukan saiz minimum struktur anatomi yang masih boleh dilihat dengan ultrasound. Struktur anatomi yang saiznya kurang daripada panjang gelombang ultrasonik, dengan ultrasound tidak dapat dibezakan.

Panjang gelombang membolehkan anda untuk mendapatkan imej yang agak kasar dan tidak sesuai untuk menilai struktur kecil. Semakin tinggi kekerapan ultrasound, semakin kecil panjang gelombang dan saiz struktur anatomi yang masih boleh dibezakan.

Kemungkinan terperinci meningkatkan dengan kekerapan ultrasound yang semakin meningkat. Ini mengurangkan kedalaman penembusan ultrasound ke dalam tisu, iaitu. keupayaan penembusannya berkurang. Oleh itu, dengan kekerapan ultrasound yang semakin meningkat, kedalaman penyelidikan tisu yang semakin berkurangan.

Gelombang ultrasound yang digunakan dalam echography untuk mempelajari tisu berkisar antara 0.1 hingga 1 mm. Struktur anatomi yang lebih kecil tidak boleh dikenalpasti.

Bagaimana untuk mendapatkan ultrasound?

Kesan piezoelektrik

Pengeluaran ultrasound yang digunakan dalam diagnostik perubatan adalah berdasarkan kesan piezoelektrik - keupayaan kristal dan seramik untuk berubah bentuk di bawah tindakan voltan yang digunakan. Di bawah tindakan voltan seli, kristal dan seramik secara berkala berubah bentuk, iaitu getaran mekanikal timbul dan gelombang ultrasonik terbentuk. Kesan piezoelektrik boleh diterbalikkan: gelombang ultrasonik menyebabkan ubah bentuk kristal piezoelektrik, yang disertai oleh penampilan voltan elektrik yang boleh diukur. Oleh itu, bahan piezoelektrik berfungsi sebagai penjana gelombang ultrasonik, dan penerima mereka.

Apabila gelombang ultrasonik berlaku, ia menyebarkan dalam medium penyambung. "Menyambung" bermaksud terdapat kekonduksian bunyi yang sangat baik antara penjana ultrabunyi dan persekitaran di mana ia diedarkan. Untuk melakukan ini, biasanya menggunakan gel ultrasound standard.

Untuk memudahkan peralihan gelombang ultrasonik dari seramik pepejal unsur piezoelektrik kepada tisu lembut, ia disalut dengan gel ultrasonik khas.

Penjagaan harus diambil apabila membersihkan sensor ultrasound! Lapisan yang sepadan dalam kebanyakan sensor ultrasonik merosot apabila diproses semula dengan alkohol untuk sebab "kebersihan". Oleh itu, apabila membersihkan sensor ultrasonik, perlu mematuhi arahan yang dilampirkan pada peranti itu.

Struktur sensor ultrasonik

Penjana getaran ultrasonik terdiri daripada bahan piezoelektrik, kebanyakan seramik, di bahagian depan dan belakang yang terdapat hubungan elektrik. Lapisan yang sepadan dikenakan pada bahagian depan yang menghadap pesakit, yang direka untuk ultrasound optimum dalam tisu. Di bahagian belakang, kristal piezoelektrik ditutup dengan lapisan, yang sangat menyerap ultrasound, yang menghalang pantulan gelombang ultrasonik dalam arah yang berbeza dan menghadkan mobiliti kristal. Ini membolehkan kita memastikan bahawa sensor ultrasound memancarkan denyut ultrasonik yang paling singkat. Tempoh denyutan adalah faktor penentu dalam resolusi paksi.

Sensor untuk ultrasound dalam mod b, sebagai peraturan, terdiri daripada banyak kecil, bersebelahan dengan satu sama lain kristal seramik, yang dikonfigurasi secara individu atau dalam kumpulan.

Sensor ultrasonik sangat sensitif. Ini dijelaskan, dalam satu tangan, oleh fakta bahawa dalam kebanyakan kes ia mengandungi kristal seramik yang sangat rapuh, sebaliknya, oleh itu komponen sensor terletak sangat dekat antara satu sama lain dan boleh dialihkan atau pecah dengan gegaran mekanikal atau kejutan. Kos sensor ultrasonik moden bergantung pada jenis peralatan dan kira-kira sama dengan kos kereta kelas menengah.

Sebelum mengangkut peranti ultrasonik, dengan kuat membaiki sensor ultrasonik pada peranti, dan lebih baik mencabutnya. Sensor itu pecah dengan mudah apabila jatuh, dan walaupun gegaran kecil boleh menyebabkan kerosakan yang serius.

Dalam pelbagai frekuensi yang digunakan dalam diagnostik perubatan, adalah mustahil untuk mendapatkan rasuk fokus yang tajam, sama dengan laser, dengan mana ia mungkin untuk "menguji" tisu. Walau bagaimanapun, untuk mendapatkan resolusi spatial yang optimum, adalah perlu untuk berusaha untuk mengurangkan diameter gegaran ultrasound sebanyak mungkin (sebagai sinonim bagi rasuk ultrasound, istilah "ultrasonik rasuk" kadang-kadang digunakan), yang menekankan bahawa dalam hal bidang ultrasonik, diameter).

Lebih kecil rasuk ultrasound, lebih baik butiran struktur anatomi dapat dilihat dengan ultrasound.

Oleh itu, ultrasound difokuskan sejauh mungkin pada kedalaman tertentu (agak jauh dari struktur di bawah kajian), supaya ultrasound beam membentuk "pinggang". Mereka menumpukan perhatian kepada ultrasound sama ada dengan bantuan "kanta akustik" atau dengan menggunakan isyarat berdenyut kepada unsur-unsur piezoceramic yang berbeza dari transducer dengan peralihan saling berbeza dalam waktunya. Pada masa yang sama, memberi tumpuan kepada kedalaman yang lebih tinggi memerlukan peningkatan permukaan aktif, atau apertur, transducer ultrasonik.

Apabila sensor difokuskan, terdapat tiga zon dalam bidang ultrasound:

Imej ultrabunyi yang paling jelas diperolehi apabila objek yang sedang diteliti berada di zon fokus balok ultrasound. Objek terletak di zon fokal apabila balok ultrasound mempunyai lebar terkecil, yang bermaksud bahawa resolusinya adalah maksimum.

Berhampiran kawasan ultrabunyi

Zon berhampiran bersebelahan dengan sensor ultrasonik. Di sini, gelombang ultrasonik yang dipancarkan oleh permukaan pelbagai unsur piezoseramik ditumpukan pada satu sama lain (dalam erti kata lain, gangguan gelombang ultrasonik berlaku), oleh itu medan yang tidak terinspirasi adalah terbentuk. Marilah kita menerangkan ini dengan contoh yang jelas: jika anda membuang sebilangan kecil kerikil ke dalam air, maka gelombang pekeliling, menyimpang dari masing-masing, bertindih antara satu sama lain. Berhampiran tempat di mana batu kerikil jatuh, sepadan dengan zon berhampiran, gelombang tidak teratur, tetapi pada jarak tertentu mereka secara perlahan mendekati pekeliling. Cuba sekurang-kurangnya sekali untuk melakukan percubaan ini dengan anak-anak ketika berjalan di dekat air! The inhomogeneity yang jelas dari zon ultrasonik berhampiran membentuk imej kabur. Media homogen itu sendiri di zon berhampiran kelihatan seperti cahaya bergantian dan jalur gelap. Oleh itu, zon ultrasound berhampiran untuk menilai imej hampir sama atau tidak sama sekali. Kesan ini paling jelas dalam sensor cembung dan sektor yang memancarkan rasuk ultrasound yang menyimpang; Untuk sensor linear, heterogeneity berhampiran zon kurang jelas.

Adalah mungkin untuk menentukan sejauh mana zon ultrabunyi berhampiran merebak, jika menghidupkan tombol, anda akan menguatkan isyarat, sambil pada masa yang sama menonton medan ultrasound bersebelahan dengan sensor. Zon ultrasound berhampiran boleh diiktiraf oleh lembaran putih berhampiran sensor. Cuba bandingkan zon berhampiran dengan sensor linear dan sektor.

Memandangkan zon ultrasound berhampiran tidak boleh digunakan untuk menilai imej sesuatu objek, semasa pemeriksaan ultrasound, mereka berusaha untuk meminimumkan zon berhampiran dan menggunakannya dalam pelbagai cara untuk mengeluarkannya dari kawasan yang di bawah kajian. Ini boleh dilakukan, sebagai contoh, dengan memilih kedudukan optimum sensor atau secara elektronik meratakan ketidaksamaan bidang ultrasonik. Tetapi dalam amalan, ini adalah paling mudah untuk dicapai dengan bantuan penimbal yang dipanggil air, yang diletakkan di antara sensor dan objek kajian. Ini membolehkan anda memaparkan bunyi zon berhampiran dari lokasi objek di bawah kajian. Biasanya muncung khas untuk sensor individu atau pad gel sejagat digunakan sebagai penyangga. Daripada air, muncung plastik berasaskan silikon kini digunakan.

Dengan susunan cetek struktur yang dikaji, penggunaan penimbal dapat meningkatkan kualiti imej ultrabunyi dengan ketara.

Kawasan fokus

Zon fokus dicirikan oleh hakikat bahawa, di satu sisi, diameter (lebar) rasuk ultrasound adalah yang terkecil di sini, dan sebaliknya, disebabkan oleh kesan kanta pengumpulan, intensiti ultrasound adalah yang paling besar. Ini membolehkan resolusi tinggi, iaitu. keupayaan untuk membezakan butiran objek secara jelas. Oleh itu, pembentukan atau objek anatomi yang perlu disiasat mestilah terletak di kawasan tumpuan.

Kawasan ultrasound jauh

Di zon ultrasound yang jauh, sinar ultrasound akan menyimpang. Sejak sinaran ultrasound dilemahkan apabila melewati tisu, keamatan ultrasound, terutamanya komponen frekuensi tinggi, menurun. Kedua-dua proses ini menjejaskan resolusi, dan dengan itu kualiti imej ultrasound. Oleh itu, dalam kajian di zon ultrasound yang jauh, kejelasan objek hilang - semakin banyak, jauh dari sensor.

Resolusi peranti

Resolusi sistem penyelidikan visual, baik optik dan akustik, ditentukan oleh jarak minimum di mana dua objek dalam imej dilihat sebagai berasingan. Resolusi adalah petunjuk penting kualitatif yang mencirikan keberkesanan kaedah penyelidikan pengimejan.

Dalam praktiknya, sering kali diabaikan bahawa peningkatan resolusi itu bermakna hanya apabila objek yang sedang dipelajari jauh berbeza dengan sifat akustiknya dari tisu sekitarnya, iaitu. mempunyai kontras yang mencukupi. Meningkatkan resolusi jika tiada perbezaan yang mencukupi tidak meningkatkan keupayaan diagnostik kajian. Resolusi paksi (dalam arah penyebaran rasuk ultrasound) terletak di rantau ini panjang gelombang dua kali ganda. Sebenarnya, tempoh denyutan individu terpenting adalah penting. Ia berlaku sedikit lebih daripada dua turun naik berturut-turut. Ini bermakna bahawa dengan sensor dengan frekuensi kerja 3.5 MHz, struktur tisu 0.5 mm harus secara teorinya dianggap sebagai struktur berasingan. Dalam praktiknya, ini diperhatikan hanya di bawah syarat bahawa struktur adalah cukup berbeza.

Resolusi lateral (lateral) bergantung kepada lebar rasuk ultrasound, serta fokus dan, dengan itu, pada kedalaman penyiasatan. Dalam hal ini, resolusi sangat berbeza. Resolusi tertinggi diperhatikan di zon focal dan kira-kira 4-5 panjang gelombang. Oleh itu, resolusi sisi 2-3 kali lebih lemah daripada resolusi paksi. Satu contoh biasa ialah ultrabunyi saluran pankreas. Lidak saluran boleh dilihat dengan jelas hanya apabila ia berserenjang dengan arah rasuk ultrasound. Bahagian salur yang terletak di sebelah kiri dan kanan dari sudut yang berbeza tidak lagi kelihatan, kerana resolusi paksi lebih kuat daripada sisi.

Resolusi Sagittal bergantung kepada lebar balok ultrasound dalam satah serenjang dengan satuan pengimbasan, dan menyifatkan resolusi dalam arah yang berserenjang dengan arah penyebaran, dan, akibatnya, ketebalan lapisan imej. Resolusi Sagittal biasanya lebih buruk daripada paksi dan lateral. Dalam arahan yang dilampirkan pada mesin ultrasound, parameter ini jarang disebut. Walau bagaimanapun, ia harus diandaikan bahawa resolusi sagittal tidak boleh lebih baik daripada resolusi sisi dan bahawa kedua-dua parameter adalah setanding hanya dalam satah sagittal di zon fokus. Dengan kebanyakan sensor ultrasound, tumpuan sagittal ditetapkan kepada kedalaman tertentu dan tidak dinyatakan dengan jelas. Dalam praktiknya, pancaran pancaran ultrasonik itu dilakukan dengan menggunakan lapisan sepadan dalam sensor sebagai kanta akustik. Variabel yang memberi tumpuan serenjang kepada satah imej, oleh itu, mengurangkan ketebalan lapisan ini boleh dicapai hanya dengan bantuan matriks piezoelements.

Dalam kes-kes di mana doktor penyelidikan ditugaskan dengan penerangan terperinci tentang struktur anatomi, adalah perlu untuk menyiasatnya dalam dua pesawat saling serentak, jika ciri-ciri anatomi kawasan yang dikaji membenarkannya. Pada masa yang sama, resolusi berkurangan daripada arah paksi ke sisi dan dari sisi ke sagittal.

Jenis sensor ultrasonik

Bergantung kepada lokasi elemen piezoelektrik, terdapat tiga jenis sensor ultrasonik:

Dalam sensor linier, elemen piezoelektrik terletak di sepanjang garis lurus secara berasingan atau dalam kumpulan dan mengeluarkan gelombang ultrasonik dalam tisu selari. Selepas setiap laluan melalui kain, imej segi empat tepat muncul (untuk 1 s - kira-kira 20 imej atau lebih). Kelebihan sensor linier adalah kemungkinan mendapatkan resolusi tinggi berhampiran lokasi sensor (iaitu kualiti imej yang agak tinggi di zon berhampiran), kelemahan dalam bidang kecil kajian ultrasound pada kedalaman yang besar (ini disebabkan oleh fakta bahawa, tidak seperti cembung dan sektor sensor, sinar ultrasonik sensor linear tidak menyimpang).

Sensor berperingkat berperingkat menyerupai sensor linear, tetapi lebih kecil. Ia terdiri daripada siri kristal dengan tetapan berasingan. Sensor jenis ini membuat imej sensor sektor pada monitor. Walaupun dalam kes sensor sektor mekanikal, arah denyut ultrasonik ditentukan oleh putaran unsur piezoelektrik, apabila bekerja dengan sensor dengan tatas berperingkat, sebuah pancaran ultrasound yang difokuskan diarahkan oleh peralihan masa (peralihan fasa) semua kristal diaktifkan. Ini bermakna unsur-unsur piezoelektrik individu diaktifkan dengan kelewatan masa dan akibatnya, pancaran ultrabunyi dipancarkan dalam arah serong. Ini membolehkan anda memfokuskan sinar ultrasound selaras dengan tugas kajian (fokus elektronik) dan pada masa yang sama dengan ketara memperbaiki resolusi di bahagian imej ultrasound yang dikehendaki. Keuntungan lain adalah keupayaan untuk memberi tumpuan secara dinamik isyarat yang diterima. Dalam kes ini, tumpuan semasa penerimaan isyarat ditetapkan kepada kedalaman optimum, yang juga meningkatkan kualiti imej dengan ketara.

Dalam sensor sektor mekanikal, hasil daripada ayunan mekanikal unsur-unsur transduser, gelombang ultrasonik dipancarkan dalam arah yang berbeza, jadi imej dibentuk dalam bentuk sektor. Selepas setiap laluan melalui kain, imej dibentuk (10 atau lebih dalam 1 s). Kelebihan sensor sektor ini membolehkan anda mendapatkan medan pandangan yang luas pada kedalaman yang besar, dan kelemahannya adalah bahawa mustahil untuk belajar di zon berhampiran, kerana bidang pandangan dekat sensor terlalu sempit.

Dalam sensor cembung, elemen piezoelektrik terletak di antara satu sama lain dalam arka (sensor melengkung). Kualiti imej adalah salib antara imej yang diperolehi oleh sensor linear dan sektor. Sensor cembung, seperti linier, dicirikan oleh resolusi tinggi di zon berhampiran (walaupun ia tidak mencapai resolusi sensor linear) dan, pada masa yang sama, bidang pandangan yang luas dalam kedalaman tisu adalah serupa dengan sensor sektor.

Hanya dengan susunan dua dimensi unsur-unsur transduser ultrasound dalam bentuk matriks, adalah mungkin untuk menumpukan geganti ultrasound serentak pada arah sisi dan sagittal. Ini dikenali sebagai matriks piezoelements (atau matriks dua dimensi) juga membolehkan untuk mendapatkan data pada tiga dimensi, tanpa mengimbas jumlah tisu di hadapan sensor adalah mustahil. Pembuatan matriks elemen piezoelektrik adalah proses yang sukar digunakan yang memerlukan penggunaan teknologi terkini, oleh itu baru-baru ini pengeluar mula melengkapi peranti ultrasonik mereka dengan sensor cembung.

hi-electric.com

Bahagian berfungsi penting mesin ultrasound ialah sensor atau transducer. Ia adalah melalui dia bahawa visualisasi organ-organ yang diperiksa dijalankan semasa prosedur ultrasound, kerana ia menjana gelombang ultrasonik dan menerima pemetaan terbalik mereka.

Kos peralatan diagnostik ultrasonik dan fungsinya bergantung kepada set sensor. Sebelum membeli mesin ultrasound, anda mesti menentukan tujuan yang akan digunakan.

Apabila memilih transducer, ia juga perlu mengambil kira bahawa mereka berbeza dalam kedalaman penembusan ke organ-organ yang diperiksa.

Ciri Sensor

Menurut skop dan tujuan, terdapat beberapa jenis sensor ultrasound:

  • luar sejagat;
  • untuk pemeriksaan organ-organ yang cetek;
  • kardiologi;
  • kanak-kanak;
  • intracavitary.
Sensor luaran sejagat membolehkan anda menghabiskan kebanyakan ultrasound, kecuali perut dan operasi
  • Kardiologi - digunakan untuk memeriksa hati. Di samping itu, sensor ultrasound tersebut digunakan untuk pemeriksaan transesophageal jantung.
  • Sensor luaran ultrasonik Universal digunakan untuk peperiksaan dan. Ia boleh digunakan untuk pesakit dan kanak-kanak dewasa.
  • Untuk, dan juga menggunakan sensor khas untuk organ-organ dangkal.
  • Sensor yang digunakan dalam amalan pediatrik mempunyai kekerapan operasi yang lebih tinggi berbanding peralatan serupa yang direka untuk pesakit dewasa.
  • Sensor intrakaviri terbahagi kepada jenis berikut:
    1. transurethral;
    2. intraoperative;
    3. biopsi.

Jenis utama peranti

Bergantung kepada jenis pengimbas ultrasound, terdapat tiga jenis utama sensor untuk mesin ultrasound - sektor, cembung dan linear. Sensor untuk peranti ultrasonografi jenis sektor beroperasi pada kekerapan 1.5 hingga 5 MHz. Keperluan untuk aplikasinya timbul jika anda ingin mendapatkan penembusan yang lebih besar ke dalam kedalaman dan penglihatan di kawasan kecil. Ia biasanya digunakan untuk memeriksa ruang jantung dan intercostal.

Convex transducers mempunyai kekerapan 2-7.5 MHz, kedalaman penembusan mereka mencapai 25 cm. Mereka mempunyai satu ciri yang mesti diambil kira - lebar imej yang dihasilkan adalah lebih besar daripada saiz sensor itu sendiri. Ini penting untuk menentukan mercu tanda anatomi. Kelebihan mereka ialah mereka merata dan rapat dengan kulit pesakit. Sensor semacam itu bertujuan untuk memeriksa organ yang dalamnya - ini adalah organ perut, organ panggul dan sistem urogenital, serta sendi pinggul. Apabila bekerja dengannya, perlu mengambil perhatian terhadap pesakit dan menetapkan kekerapan penetrasi gelombang ultrasound yang dikehendaki.

Jenis berasingan ialah sensor volumetrik 3D dan 4D. Mereka adalah peranti mekanikal dengan ayunan dan putaran anular atau sudut. Dengan bantuan mereka dipaparkan dengan mengimbas organ-organ, yang kemudian ditukarkan menjadi imej tiga dimensi. Peranti 4D membolehkan anda melihat organ dalam semua unjuran ricih.

Sensor untuk mesin ultrasound jenis linear mempunyai kekerapan 5-15 MHz, kedalaman penembusan mereka mencapai 10 cm. Oleh kerana frekuensi tinggi ini, anda boleh mendapatkan imej yang berkualiti tinggi pada skrin. Apabila bekerja dengan sensor linear distorsi imej berlaku di tepi. Ini kerana ia tidak sekata melekat pada kulit pesakit. Mereka bertujuan untuk pemeriksaan ultrasound organ yang terletak di permukaan. Ini adalah kelenjar susu, sendi dan otot, kapal, kelenjar tiroid.

Varieti transduser

Selain tiga jenis utama, sensor berikut digunakan untuk pengimbas ultrasound:

  1. Microconvex transducer adalah sejenis cembung, yang dimaksudkan untuk digunakan dalam amalan pediatrik. Ia digunakan untuk memeriksa sendi pinggul dan organ-organ rongga perut, sistem kencing.
  2. Biplane - membolehkan anda mendapatkan imej organ di bahagian membujur dan melintang.
  3. Transducer sektor bertindan - direka untuk digunakan dalam kardiologi, untuk pemeriksaan ultrasound pada otak. Ia dilengkapi dengan pelbagai bertahap, yang memungkinkan untuk menerokai kawasan yang sukar dicapai.
  4. Transduser catheter - direka untuk dimasukkan ke dalam tempat yang sukar dijangkau - kapal, jantung.
  5. Rongga intrastavalis adalah rektal dan vagina serta jenis-jenis transducal rektal-vagina yang digunakan dalam obstetrik, urologi dan ginekologi.
  6. Pensil - digunakan untuk ultrasound vena dan arteri anggota badan dan leher.
  7. Video endoskopik - peranti ini adalah gabungan tiga dalam satu - ultrasound, gastrofibroscope dan bronchofibroscope.
  8. Laparoscopic adalah transduser berbentuk tabung nipis dengan radiator pada akhir. Di dalamnya, hujung boleh dibengkokkan dalam satu kapal terbang dan dalam dua pesawat. Terdapat model di mana akhir tidak bengkok. Kesemuanya digunakan semasa laparoskopi. Mereka dikawal oleh kayu bedik khas. Model sedemikian juga dibahagikan kepada sisi linear, sampingan, cembung dan berperingkat dengan gambaran langsung.

Di samping itu, dalam amalan ultrasound digunakan sensor matriks dengan kisi dua dimensi. Mereka adalah satu-setengah-dan dua dimensi. Polutomermerovye membolehkan anda mendapatkan ketebalan maksimum dalam ketebalan.

Menggunakan peranti dua dimensi, anda boleh mendapatkan imej sebagai 4D. Pada masa yang sama, mereka memvisualisasikan imej pada skrin dalam beberapa unjuran dan bahagian.

Sensor adalah bahagian paling penting dalam mesin ultrasound. Fungsi dan kos mesin ultrasound bergantung pada satu set sensor. Oleh itu, sebelum memperoleh sensor tertentu, anda perlu menentukan dengan tepat bidang penggunaan. Apabila memilih sensor, seseorang harus mengambil kira kedalaman dan sifat kedudukan organ tersebut. Dalam artikel ini, kami memutuskan untuk mempertimbangkan jenis utama dan penggunaan sensor ultrasound.

Jika anda perlu membeli sensor untuk mesin ultrasound atau memulihkan yang digunakan, kami akan dengan senang hati menasihati anda dan mencari pilihan yang terbaik untuk anda!

Terdapat 3 jenis pengimbasan ultrasound - linier, cembung dan sektor. Sensor ultrasound mempunyai nama konsonan: linear, cembung dan sektor.

Kekerapan sensor adalah 5-15 MHz, kedalaman pengimbasan adalah sehingga 10 cm. Oleh kerana frekuensi tinggi isyarat, imej itu dipaparkan dengan resolusi tinggi. Menggunakan sensor sedemikian, adalah sukar untuk memastikan kepatuhan seragam pada organ ujian, yang membawa kepada penyelewengan imej di sepanjang tepi. Sensor linear sangat ideal untuk memeriksa organ yang terletak di dangkal, otot, saluran darah dan sendi kecil.

Frekuensi 2-7.5, kedalaman sehingga 25 cm. Lebar imej adalah beberapa sentimeter yang lebih besar daripada saiz sensor sendiri. Pastikan anda mengambil ciri ini apabila menentukan landasan anatomi yang tepat. Sensor jenis ini digunakan untuk mengesan organ-organ dalam, seperti sendi pinggul, sistem urogenital, rongga perut. Bergantung kepada kulit pesakit, kekerapan yang dikehendaki ditetapkan.

Ini adalah sejenis sensor cembung yang digunakan dalam pediatrik. Dengan bantuan sensor ini, kajian yang sama dijalankan dengan sensor cembung.

Kekerapan operasi adalah 1.5-5 MHz. Ia digunakan dalam situasi yang memerlukan gambaran besar di kedalaman dari kawasan kecil. Digunakan untuk mengkaji ruang intercostal dan hati.

Sensor Fasa Sektor

Digunakan dalam kardiologi. Terima kasih kepada tatasusunan berperingkat berperingkat, adalah mungkin untuk menukar sudut balok dalam pesawat pengimbasan, yang membolehkan anda melihat di belakang mata air, di belakang tulang rusuk atau di belakang mata (untuk penyelidikan otak). Sensor boleh bekerja dalam mod gelombang tetap atau dopler gelombang berterusan, kerana Ia mempunyai keupayaan untuk menerima dan mengeluarkan secara berasingan bahagian-bahagian kisi.

Sensor ini termasuk vagina (kelengkungan 10-14 mm), rektum, rektum-vagina (kelengkungan 8-10 mm), sensor jenis ini digunakan dalam bidang obstetrik, ginekologi, urologi.

Mereka terdiri daripada radiator gabungan - cembung + linier atau cembung + cembung. Dengan bantuan sensor ini, imej itu boleh diperolehi dalam longitudinal dan di bahagian silang. Sebagai tambahan kepada pelan bi, terdapat tiga pelan sensor dengan imej satu kali dari semua emitter.

Sensor mengelilingi 3D / 4D

Sensor mekanikal dengan putaran cincin atau ayunan sudut. Mereka memberi peluang untuk menjalankan imbasan ricih organ, maka data ditukar oleh pengimbas ke dalam imej tiga dimensi. 4D adalah imej tiga dimensi dalam masa nyata. Memungkinkan untuk melihat semua imej kepingan.

Sensor dengan kekisi dua dimensi. Dibahagikan kepada:

  • 1.5D (satu setengah). Jumlah elemen di sepanjang lebar kisi adalah kurang daripada panjangnya. Ini memberikan resolusi ketebalan maksimum.
  • 2D (dua dimensi). Kisi adalah persegi panjang dengan sejumlah besar elemen panjang dan lebar. Mereka membolehkan anda untuk mendapatkan imej 4D dan pada masa yang sama memaparkan beberapa unjuran dan hirisan.

Peranti yang menggambarkan isyarat ultrabunyi dari tubuh manusia memasuki peranti untuk pemprosesan dan penglihatan selanjutnya ialah sensor. Bidang penggunaan perubatan ditentukan terutamanya oleh jenis sensor yang beroperasi dengan peranti ultrasonik dan kehadiran pelbagai mod operasi.

Sensor ia adalah alat yang memancarkan isyarat kekerapan, amplitud dan bentuk nadi yang diingini, dan juga menerima isyarat yang dicerminkan dari tisu yang dikaji, mengubahnya menjadi bentuk elektrik dan dihantar untuk amplifikasi dan pemprosesan selanjutnya.

Terdapat sejumlah besar sensor yang berbeza dalam kaedah imbasan, dalam aplikasi, serta sensor yang berbeza dalam jenis penukar yang digunakan di dalamnya.

Dengan kaedah imbasan

Cara yang mungkin untuk mendapatkan maklumat tentang struktur biologi, kaedah yang paling luas untuk mendapatkan imej dua dimensi (B-mod). Untuk mod ini, terdapat pelbagai jenis pelaksanaan pengimbasan.

Sektor (mekanikal) pengimbasan. Dalam sensor pengimbasan mekanikal sektor, anjakan sudut rasuk ultrasonik berlaku disebabkan ayunan atau putaran di sekitar paksi transducer ultrasonik yang mengeluarkan dan menerima isyarat. Paksi rasuk ultrasonik bergerak di sekitar sudut supaya imej kelihatan seperti sektor.

Pengimbasan elektronik linear. Dengan kaedah pengimbasan ini, arah sudut rasuk ultrasonik tidak berubah, rasuk bergerak selari dengan sendirinya sehingga permulaan rasuk bergerak di sepanjang permukaan kerja sensor dalam garis lurus. Kawasan paparan mempunyai bentuk segiempat tepat.

Imbasan elektronik Convex. Kerana geometri kekisi, yang berbeza dari linear, sinar tidak selari antara satu sama lain, tetapi menyimpang seperti peminat dalam sektor sudut tertentu. Menggabungkan kelebihan pengimbasan linear dan sektor.

Pengimbasan elektronik Microconvex. Pengimbasan jenis ini pada asasnya sama dengan cembung. Bidang pengimbasan microconvex mempunyai penampilan yang sama seperti imbasan mekanikal sektor. Kadang-kadang pengimbasan jenis ini termasuk salah satu jenis pengimbasan sektor, satu-satunya perbezaan adalah pada radius kecil kelengkungan permukaan kerja sensor (tidak lebih dari 20-25 mm).

Pengimbasan elektronik sektor berperingkat. Perbezaan antara imbasan berperingkat dan imbasan linier adalah dengan setiap siasatan, semua unsur array digunakan untuk radiasi. Untuk melakukan imbasan sedemikian, penjana nadi pengujaan membentuk denyutan berbentuk yang sama, tetapi dengan perubahan masa.

Oleh aplikasi perubatan

Bergantung kepada kawasan di mana kajian akan dijalankan, sensor dipilih. Di samping itu, pilihan jenis sensor tertentu dipengaruhi oleh kedalaman lokasi organ atau tisu yang disiasat dan ketersediaannya. Langkah pertama dalam pengoptimuman imej adalah memilih frekuensi tertinggi untuk penerokaan mendalam yang dikehendaki.

1. Sensor Universal untuk peperiksaan luaran. Digunakan untuk kajian organ panggul dan rahim di kalangan orang dewasa dan kanak-kanak. Pada asasnya, universal digunakan sensor cembung dengan frekuensi kerja 3.5 MHz untuk orang dewasa; 5 MHz untuk kanak-kanak; 2.5 MHz untuk organ-organ dalam. Saiz sudut sektor pengimbasan: 40-90º (kurang dari 115º), panjang arka permukaan kerja - 36-72 mm.

2. Sensor untuk organ-organ superfisikal. Ia digunakan untuk memeriksa organ-organ kecil dan struktur yang kecil - kelenjar tiroid, saluran periferal, sendi, dan sebagainya. Frekuensi operasi ialah 7.5 MHz, kadang-kadang 5 atau 10 MHz. Sensor linear yang paling biasa digunakan, 29-50 mm, jarang cembung, mikroconvex atau mekanikal sektor dengan muncung air dengan panjang lengkung 25-48 mm.

3. Sensor intrakavitasi. Terdapat pelbagai sensor intrakavitasi yang berbeza di dalam bidang penggunaan perubatan.

ü Pengesan intraoperatif. Sejak itu Oleh kerana sensor dimasukkan ke dalam medan operasi, ia mesti dibuat sangat padat. Sebagai peraturan, mereka menggunakan panjang transduser 38-64 mm. Kadang-kadang digunakan konveks convex dengan radius besar kelengkungan. Kekerapan operasi ialah 5 atau 7.5 MHz.

ü Pengesan trans-esophageal. Jenis sensor ini digunakan untuk memeriksa hati dari esofagus. Direka dengan prinsip yang sama seperti endoskop fleksibel, sistem kawalan sudut tontonan adalah serupa. Pengimbasan sektor mekanikal, cembung atau bertahap dengan kekerapan operasi 5 MHz digunakan.

ü Sensor intravaskular. Digunakan untuk pemeriksaan invasif saluran darah. Pengimbasan - pekeliling mekanikal sektor, 360 º. Kekerapan operasi 10 MHz dan lebih banyak.

ü Pengesan transvaginal (intravaginal). Terdapat jenis mekanikal atau mikroconvex sektor dengan sudut tontonan dari 90º hingga 270º. Kekerapan operasi adalah 5, 6 atau 7.5 MHz. Paksi sektor biasanya terletak pada sudut tertentu berbanding paksi sensor. Kadang-kadang sensor dengan dua transduser digunakan, di mana pesawat pengimbas berada pada sudut 90 ° antara satu sama lain. Sensor sedemikian dipanggil biplane.

ü Pengesan transrectal. Terutamanya digunakan untuk diagnosis prostatitis. Kekerapan operasi ialah 7.5 MHz, kurang kerap 4 dan 5 MHz. Sensor transkrip menggunakan beberapa jenis pengimbasan. Dengan pengimbasan mekanikal sektor dalam sektor bulat (360 º), pesawat pengimbasan berserenjang dengan paksi sensor. Satu lagi jenis sensor menggunakan transducer ultrasonik linear dengan lokasi di sepanjang paksi sensor. Ketiga, transduser cembung digunakan dengan satah tontonan melalui paksi sensor.

Ciri khusus sensor ini adalah kehadiran saluran masuk air untuk mengisi beg getah yang dipakai di bahagian kerja.

ü Pengesan transurethral. Sensor diameter kecil yang dimasukkan melalui uretra ke pundi kencing menggunakan sektor mekanikal atau pekeliling (360º) mengimbas dengan kekerapan operasi 7.5 MHz.

4. Sensor jantung. Ciri pemeriksaan jantung adalah pemerhatian melalui ruang intercostal. Sensor sektor pengimbasan mekanikal (tunggal-elemen atau dengan grating cincin) dan sensor elektronik berperingkat digunakan untuk kajian sedemikian. Kekerapan operasi ialah 3.5 atau 5 MHz. Baru-baru ini, sensor transesophageal telah digunakan dalam instrumen mewah dengan pemetaan warna Doppler.

5. Sensor untuk kanak-kanak. Dalam pediatrik, sensor yang sama digunakan untuk orang dewasa, tetapi dengan frekuensi yang lebih tinggi 5 atau 7.5 MHz. Ini membolehkan kualiti imej yang lebih tinggi disebabkan oleh saiz pesakit yang kecil. Di samping itu, sensor khas digunakan. Sebagai contoh, sensor sektor atau mikroconvex dengan kekerapan 5 atau 6 MHz digunakan untuk memeriksa otak bayi baru lahir melalui musim bunga.

6. Sensor biopsi. Digunakan untuk penargetan tepat biopsi atau jarum tusuk. Untuk tujuan ini, sensor yang direka khas, di mana jarum boleh melalui lubang (atau slot) di permukaan kerja (aperture). Oleh kerana kerumitan teknologi melakukan sensor ini (yang dengan ketara meningkatkan kos sensor biopsi), penyesuai biopsi sering digunakan - alat untuk menargetkan jarum biopsi. Penyesuai boleh ditanggalkan, dipasang secara tegar pada badan sensor konvensional.

7. Sensor pelbagai fungsi. Sensor dengan jalur kekerapan operasi yang luas. Sensor beroperasi pada frekuensi switchable yang berlainan, bergantung kepada kedalaman yang diminati para penyelidik.

8. Sensor Doppler. Digunakan untuk mendapatkan maklumat tentang spektrum kelajuan atau halaju aliran darah di dalam kapal. Dalam kes kita, gelombang ultrasonik dicerminkan dari zarah darah, dan perubahan ini secara langsung bergantung kepada kelajuan aliran darah.

Sensor adalah salah satu bahagian yang paling penting dalam mesin ultrasound. Ia bergantung kepada sensor, organ mana dan sejauh mana dapat diselidiki. Sebagai contoh, sensor yang direka untuk kanak-kanak tidak akan cukup kuat untuk memeriksa organ-organ pesakit dewasa dan sebaliknya.

Kos pengimbas ultrasound bergantung pada set sensor yang dimasukkan ke dalam kit. Oleh itu, sebelum membeli, anda perlu mengetahui dengan tepat kawasan penggunaan peranti tersebut.

Sensor ultrasonik boleh dibeli secara berasingan dari peranti. Perlu diingatkan bahawa untuk model pengimbas yang berbeza, model sensor yang berbeza dihasilkan. Sebelum menempah sensor, pastikan ia sesuai dengan pengimbas anda. Sebagai contoh, sensor untuk mesin ultrasound mudah alih mungkin tidak sesuai untuk model pegun dan sebaliknya.

Jenis sensor ultrasonik

Kekerapan kerja ialah 5-15 MHz. Kedalaman imbasan kecil (sehingga 10 cm). Oleh kerana frekuensi tinggi isyarat, adalah mungkin untuk mendapatkan imej dengan resolusi tinggi. Jenis sensor memastikan pematuhan penuh organ yang dikaji dengan kedudukan transducer. Kelemahannya ialah kesukaran untuk memastikan kesesuaian seragam sensor ke badan pesakit. Keadaan tidak sekata menyebabkan gangguan imej di sepanjang tepi.

Sensor ultrasound linier boleh digunakan untuk mengkaji organ, otot dan sendi kecil, saluran darah.

Kekerapan operasi adalah 2-7.5 MHz. Kedalaman imbasan adalah sehingga 25 cm. Imejnya adalah beberapa sentimeter lebar lebar oleh sensor. Untuk menentukan pakar mercu anatomi tepat harus mempertimbangkan ciri ini.

Sensor konveks digunakan untuk mengimbas organ yang terletak dalam: rongga perut, sistem urogenital, dan sendi pinggul. Sesuai untuk kedua-dua lelaki dan kanak-kanak yang nipis, dan bagi orang gemuk (bergantung kepada frekuensi yang dipilih).

Microconvex - adalah jenis sensor cembung kanak-kanak. Dengan bantuannya, penyelidikan yang sama dilakukan dengan sensor cembung.

Kekerapan operasi adalah 1.5-5 MHz. Ia digunakan dalam kes-kes apabila perlu untuk mendapatkan gambaran yang besar pada kedalaman dari kawasan kecil. Digunakan untuk mengkaji ruang intercostal, hati.

Sensor Fasa Sektor

Digunakan dalam kardiologi. Arus berperingkat berperingkat membolehkan anda menukar sudut rasuk dalam pesawat pengimbasan. Ini membolehkan anda melihat di belakang tulang rusuk, mata air, atau di belakang mata (untuk penyelidikan otak). Kemungkinan penerimaan dan radiasi yang berlainan dari pelbagai bahagian kisi membolehkan anda bekerja dalam mod gelombang tetap atau doppler gelombang berterusan.

Sensor inband. Vagina (kelengkungan 10-14 mm), rektum, atau rektum-vagina (kelengkungan 8-10 mm). Direka untuk penyelidikan dan bidang ginekologi, urologi, obstetrik.

Terdiri daripada dua emitter gabungan. Convex + Convex, atau penguasa + Convex. Benarkan untuk menerima imej kedua-dua salib, dan dalam seksyen membujur. Di samping rancangan bi-dua, terdapat tiga pelan sensor dengan paparan serentak gambar dari semua emitter.

Sensor mengelilingi 3D / 4D

Sensor mekanikal dengan putaran cincin atau rolling sudut. Dibenarkan untuk menjalankan pemindaian secara automatik dari alat-alat, selepas itu data ditukar oleh pengimbas ke dalam imej tiga dimensi. 4D - imej tiga dimensi dalam masa nyata. Anda boleh melihat semua imej kepingan.

Sensor dengan kekisi dua dimensi. Kongsi pada:

  • 1.5D (satu setengah). Bilangan elemen di sepanjang lebar kisi adalah kurang daripada panjangnya. Ini menyediakan resolusi ketebalan maksimum.
  • 2D (dua dimensi). Grid adalah segiempat tepat dengan sejumlah besar elemen panjang dan lebar. Benarkan untuk menerima imej 4D, pada masa yang sama untuk memaparkan beberapa unjuran dan luka.

Sensor Pencil (CW Blind)

Sensor dengan penerima berasingan dan pemancar. Digunakan untuk arteri, urat badan dan leher - 4-8 MHz, jantung - 2 MHz.

Gastrofibroskop / bronkhofibroskop dan ultrasound digabungkan dalam satu peranti.

Sensor jarum (kateter)

Mikrosensor untuk kemasukan ke dalam rongga yang sukar dijangkau, kapal, jantung.

Wakili tiub nipis dengan radiator pada akhir. Sensor boleh digunakan untuk mengawal semasa operasi laparoskopi. Dalam model yang berlainan, hujung boleh dibengkokkan dalam satu satah atau dua pesawat atau tidak bengkok sama sekali. Kawalan dilakukan dengan menggunakan kayu bedik, sama seperti endoskop fleksibel. Pemancar mungkin bersilang linear, sisi cembung, bertahap dengan pandangan langsung, bergantung kepada model.

Ultrasound, frekuensi bunyi lebih daripada 16 kHz, seseorang tidak menyedari, bagaimanapun, kelajuan penyebarannya di udara diketahui, dan adalah 344 m / s. Dengan data mengenai kelajuan bunyi dan masa penyebarannya, adalah mungkin untuk mengira jarak yang tepat yang gelombang ultrasonik mengembara. Prinsip ini mendasari operasi sensor ultrasonik.

Mereka digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang pengeluaran, dan dalam beberapa cara adalah cara universal untuk menyelesaikan banyak masalah automasi proses teknologi. Sensor sedemikian digunakan untuk menentukan jarak dan lokasi pelbagai objek.

Menentukan tahap cecair (contohnya, penggunaan bahan api dalam pengangkutan), mengesan label, termasuk yang telus, memantau pergerakan objek, jarak pengukuran, hanya beberapa aplikasi yang mungkin sensor ultrasonik.

Sebagai peraturan, terdapat banyak sumber pencemaran dalam pengeluaran, yang boleh menjadi masalah untuk banyak mekanisme, tetapi sensor ultrasonik, disebabkan oleh keunikan operasinya, tidak semestinya takut pencemaran, kerana badan sensor, jika perlu, boleh diamanahkan dengan selamat dari kemungkinan kesan mekanikal.

Kekerapan ultrasonik berada dalam jarak antara 65 kHz hingga 400 kHz, bergantung pada jenis sensor, dan kadar pengulangan nadi adalah antara 14 Hz dan 140 Hz. Pengawal memproses data, dan mengira jarak ke objek.

Julat aktif sensor ultrasonik adalah julat pengesanan operasi. Jangkauan pengesanan adalah jarak di mana sensor ultrasonik dapat mengesan objek, dan tidak kira sama ada objek menghampiri unsur sensitif di arah paksi atau bergerak melintasi kerucut bunyi.

Terdapat tiga mod utama operasi sensor ultrasonik: mod bertentangan, mod penyebaran, dan mod refleks.

Mod lawan dicirikan oleh dua peranti berasingan, pemancar dan penerima, yang dipasang di sebaliknya. Jika gegelung ultrasound terganggu oleh objek, output diaktifkan. Mod ini sesuai untuk bekerja dalam keadaan yang teruk, apabila ketahanan terhadap gangguan adalah penting. Rasuk ultrasonik melepasi jarak isyarat hanya sekali. Penyelesaian ini mahal kerana ia memerlukan pemasangan dua peranti - pemancar dan penerima.

Ia disediakan dengan pemancar dan penerima yang terletak dalam pakej yang sama. Kos pemasangan sedemikian jauh lebih rendah, tetapi masa tindak balas lebih panjang daripada mod sebaliknya.

Julat pengesanan di sini bergantung pada sudut kejadian pada objek dan pada sifat permukaan objek, kerana rasuk tersebut harus dilihat dari permukaan objek yang dikesan.

Untuk mod refleks, pemancar dan penerima juga berada di perumahan yang sama, bagaimanapun, rasuk ultrasonik kini ditunjukkan dari reflektor. Objek dalam julat pengesanan dikesan dengan mengukur perubahan dalam jarak yang rasuk ultrasonik bergerak, dan dengan menganggarkan kehilangan penyerapan atau pantulan dalam isyarat yang dicerminkan. Objek menyerap bunyi, serta objek dengan permukaan sudut mudah dikesan dengan cara pengendalian sensor ini. Keadaan penting ialah kedudukan reflektor rujukan tidak boleh berubah.

Satu lagi pilihan untuk penggunaan infrasound dalam industri -.