Відображення ультразвуку. Дозвіл ультразвукового апарату.
Відображення - зміна напрямку частини звукової хвилі назад до її джерела. Рефракція - це зміна напрямку частини звукової хвилі при її проходженні через кордон розділу різних середовищ (або при проходженні кордону між тканинами з різними швидкостями поширення, наприклад від м'язи до кістки). Розсіювання відбувається, коли звуковий промінь стикається з внутрішньої кордоном, яка відносно мала або має неправильну форму (наприклад, це відбувається при проходженні звукових хвиль через повітря або газ). Поглинання відбувається, коли акустична енергія звукової хвилі затримується всередині середовища.
Дозвіл відноситься до здатності ультразвукового апарату розрізняти два близько розташованих об'єкта. Наступні ілюстрації представляють дві точки, які відображені як роздільні, апаратом з більш високою роздільною здатністю (парні точки) і ті ж самі об'єкти, відображені апаратом з меншим дозволом (дві точки виглядають як одне нероздільне освіту). Осьове дозвіл відноситься до здатності ультразвукового апарату розрізняти два близько розташованих об'єкта, які лежать в площині, паралельній напрямку поширення звукової хвилі. Збільшення частоти звукової хвилі збільшить осьовий дозвіл ультразвукового зображення.
Латеральное (бічний) дозвіл - здатність ультразвукового апарату розрізняти два близько розташованих об'єкта, що лежать в площині, перпендикулярній до напрямку поширення звукової хвилі. У більшості портативних ультразвукових апаратів фокусна зона (або найвужча частина ультразвукового променя) коригується автоматично над середньою частиною екрану. Однак у деяких апаратів є кнопка, що дозволяє зрушувати вузьку частину променя вгору і вниз.
На закінчення, акустична потужність характеризує енергію, що випромінюється датчиком. У більшості апаратів вона не регулюється користувачем, щоб запобігти негативним біологічні ефекти, такі, як нагрів тканин або руйнування клітин. Значення акустичної потужності повинно відповідати принципу «настільки мало, наскільки можливо» - це значить, що використовують найменшу кількість енергії, щоб отримати інформацію, яка клінічно необхідна для ведення пацієнта. Терапевтичний ультразвук діє інакше, ніж діагностичний ультразвук, так як він цілеспрямовано використовує здатність ультразвуку нагрівати тканини для впливу на них.
Терапевтичний ультразвук часто використовують в фізіотерапії або реабілітації після ушкоджень опорно-рухового апарату для прискорення мобілізації рубцевої тканини.
Всі ультразвукові пристрої використовують однаковий принцип генерації ультразвукових хвиль і отримання відображених ехосигналів. Цей принцип можливий завдяки тому, що кварц (і деякі інші речовини, натуральні і синтетичні) мають таку властивість, як п'єзоелектричний ефект. П'єзоелектричний ефект виражається в освіті хвилі тиску, коли прикладена електрична напруга деформує кристалічний елемент. Більш того, кристал також може бути деформований повертаються хвилями тиску, відбитими від внутрішніх структур тканини. Це призводить до утворення електричного струму, який апарат перетворює в піксель на екрані монітора.
Як уже було згадано, відтінок сірого цього пікселя залежить від сили (амплітуди) повертається луна-сигналу і, таким чином, сили електричного струму, який він виробляє.
Було розроблено багато різних пристроїв на основі п'єзоелектричного випромінювача / датчика. Наприклад, конвексний датчик має кристали, що утворюють вигнутий, опуклий ряд. Чим далі ультразвуковим променям потрібно пройти, тим більше вони розходяться. Це зменшує латеральное дозвіл в глибоких тканинах і призводить до формування зображення в формі сектора або шматка пирога.
Лінійний датчик має кристали, вбудовані в плоску сканує поверхню. В результаті ультразвукові хвилі проходять по прямій лінії. Так як всі ультразвукові хвилі спрямовані паралельно, формується прямокутне зображення.
Датчики також діляться за розмірами скануючої поверхні, так, іноді вам знадобиться невеликий датчик, щоб провести дослідження в обхід ребер або інших структур, непроникних для ультразвуку. На закінчення, кожен датчик має діапазон частот, які він здатний генерувати. Зазвичай лінійні датчики мають більш високий, а конвексний датчики нижчий діапазон частот. Існує один виняток з цього правила - внутриполостной датчик, який використовується при акушерському і гінекологічному дослідженні. Хоча він має вигнуту сканує поверхню, він також використовує ультразвук високої частоти, щоб отримати зображення з високою роздільною здатністю невеликих близько розташованих структур.