Innehåll
- transduktorer
- kristaller
- fokus
- inställningar
- Akustisk impedans
- Lager av kristaller i serie
- gel
- Bildproduktion
Ultraljud är en icke-invasiv teknik för att kontrollera interiöret av föremål eller kroppar (Handout / Getty Images Sport / Getty Images)
transduktorer
En omvandlare är en enhet som omvandlar en form av energi till en annan. Kameran som används för ultraljudsbilden är en transduktor. Det omvandlar spänning till vibrationer och vice versa. Vibrationer är mekaniska ljudvågor, medan spänning är potentiell elektrisk energi. Givarna består av flera delar som är integrerade för att producera vågen, överföra den till kroppen och fånga ekonerna i kroppsstrukturerna.
kristaller
Kristallerna är källan till givarnas mekaniska vågor. Spänningen appliceras på kristallen, vilket medför att den vibrerar, en egenskap som kallas den piezoelektriska effekten. Mängden spänning reglerar vibrationsfrekvensen, som i sin tur producerar önskad frekvens för ljudvågen. Blyzirkonattitanat är ett konstgjort material som vanligen används för transducers kristaller.
fokus
Kristallen är formad som en cirkulär lins. Ljudutsläppet projiceras från kristallen, med lika diameter och gradvis minskar till halva diametern. Detta är fokus för problemet. Efter fokusering ökar emissionen gradvis i diameter. Ultraljudsgivare använder flera kristaller för att producera en tvådimensionell bild.
inställningar
Ultraljud används för att undersöka specifika strukturer, så det naturliga fokuset på utsläppet är inte tillräckligt för adekvat bildbehandling. Fokus bör vara olika för strukturer baserat på deras avstånd från omvandlaren. Linser, krökta element och speglar kan användas i givare för att öka fokus och kan inte ändras. Det elektroniska fokuset styrs av sonografen som gör justeringar av maskininställningarna. Byte av fokus gör att givaren applicerar spänning på olika kristaller vid olika tidpunkter. Denna tidsskillnad ändrar fokus för sändningen.
Akustisk impedans
Akustisk impedans bestäms av materialets densitet och ljudvågornas hastighet, som bestäms av materialet genom vilket de reser. Om två material har olika akustiska impedanser, kommer ljudet att reflektera strukturen, vilket ger en läsning i sonogrammet. Skillnaden i akustisk impedans bestämmer hur mycket ljud som återspeglas och hur mycket kommer att fortsätta att överföras av kroppen. Kristallens och luftens akustiska impedanser är väldigt olika, så det kommer ingen överföring av ultraljud utöver transduktorens yta.
Lager av kristaller i serie
För att minimera akustisk impedans mellan kristallen och kroppen placeras flera lager i serie mellan kristallen och transduktorens yta. Många lager används, med början med en med akustisk impedans nära kristallens, och slutar med ett lager vars akustiska impedans ligger nära impedansen hos huden. Detta minskar reflektionerna och tillåter mer ljud att sprida genom kroppen.
gel
Ultraljudgel appliceras på huden för att avlägsna luft mellan givaren och kroppen. Detta eliminerar reflektionen som skulle orsakas av luftens akustiska impedansskillnad. Ultraljudsgel hjälper till vid utbredning av ljudvågor i kroppen.
Bildproduktion
Ultraljudsvågorna reflekterar vävnaderna. Dessa reflektioner kallas ekon, och de kommer tillbaka genom ultraljudsgelen, motsvarande skikt och kristallen. Från kristallen omvandlas ultraljudsvågor från mekanisk energi till elektrisk potentiell energi eller spänning. Denna energi skickas till resten av ultraljudssystemet för omvandling till en digital bild.