초음파 검사를 할 때복부또는신장석회화 또는 결석(예: 위 그림의 신장 결석 및 담석)이 먼저 연관되는 경우가 많지만 비슷한 크기의 결석은 소리와 그림자의 정도가 다를 수 있습니다.예를 들어, 석재의 다른 구성 또는 석재 표면의 매끄러움의 영향입니다.이러한 물리적 특성이 소리와 그림자의 크기를 근본적으로 결정하는지 여부에 대해서는 당분간 초음파 빔 자체의 모양에서 소리와 그림자의 성능을 분석합니다.
우선, 소리와 그림자가 대중적으로 말하면, 돌의 위치에서 방출되는 초음파 빔이 차단되어 돌 뒤에 초음파 조명이 없으며 자연히 이러한 위치의 조직은 에코를 생성할 수 없으므로 소리와 그림자가 생성됩니다. .우리는 초음파 방출 빔이 방출의 초점에서 가장 가늘고 초점 밖의 영역에서 빔이 점차 넓어지며 안장 모양으로 나타난다는 것을 알고 있습니다.관례적으로 우리는 여전히 카메라로 초음파 이미징을 비유합니다.SLR 카메라의 렌즈 조리개 값이 작을수록(실제 조리개는 더 큼) 초점 위치의 해상도가 좋아지고 전경 및 배경 보케가 더 뚜렷해집니다.철제 우리 안의 동물들을 카메라로 촬영할 때, 철 우리가 사진에서 반투명한 그물망이 된 것을 눈치채셨나요?아래 사진은 저자가 방콕 야생 공원의 우리에서 찍은 한 쌍의 원숭이와 어미인데, 자세히 보지 않으면 희미한 격자가 간과될 수 있습니다.하지만 우리가 철창에 집중하면 검은 철창이 정말 등을 막는다.관심 있는 사람들은 집에 가서 포크를 가로질러 소녀의 거지 인형을 촬영하는 아래 사진의 작가처럼 다른 초점 위치에서 이 실험을 체험해 볼 수 있습니다.
초음파 영상으로 돌아가서 이 문제를 정량적으로 연구하기 위해 침투력과 해상도를 측정하는 초음파 바디 몰드(KS107BG)를 사용하여 소리와 그림자 현상을 시연하는데, 이 바디 모델의 대상은 아닌 가는 선입니다. 소리 그림자의 효과를 잘 시뮬레이트할 수 있는 투명합니다.폐색 효과를 더 잘 입증하기 위해 중심 주파수가 다음과 같은 고주파수 프로브를 사용합니다.8.5MHz, 고주파 프로브가 더 미세한 초음파 빔을 얻을 수 있기 때문입니다(따라서 높은 측면 분해능도 쉽게 얻을 수 있음).
우선 발광포커스를 1cm 깊이로 조정하여 1cm 위치에 있는 타겟이 가장 선명하게 보이고 약 5mm 타겟 뒤에서 약간 어두워진 부분이 희미하게 보이지만 1cm 이하의 타겟은 소위 소리와 그림자라는 긴 검은 색 채널로 끌립니다.1cm 이내의 영역은 사진의 전경과 같으며 초점 심도는 1cm이고 배경 영역은 1cm입니다.분명히 1cm 이내의 전경 대상은 방금 원숭이 사진의 우리와 같으며 1cm 깊이에 초점을 맞추면 초음파가 이를 우회하여 거의 영향을 받지 않고 앞으로 계속 에너지를 전달할 수 있을 것 같습니다.그러나 초점 아래 영역은 대상 주변을 차단할 수 없으므로 대상 뒤에 초음파 에너지 후원이 거의 없으므로 에코가 없습니다.우리의 가설을 더 잘 확인하기 위해 이 시점에서 집속된 초음파 빔을 시뮬레이션했으며 다른 순간에 초음파 펄스 파동의 파면은 다음 그림과 같습니다.
분명히 1cm 깊이에서는 발광 초점의 에너지가 집중되어 얇은 빔이 되고 초점 심도에서 멀어짐에 따라 빔의 너비가 점차 넓어집니다.대상의 깊이가 1cm 미만일 경우 대상이 에너지의 일부를 가리지만 대상의 크기는 상대적으로 작고 측면에서 차단되지 않은 에너지는 계속해서 초점을 향해 치솟게 되므로 이러한 대상의 소리와 그림자는 매우 약하며 프로브 표면에 가까울수록 소리와 그림자가 덜 분명해집니다.목표 위치가 초점 심도에 있을 때 초음파 빔 자체가 매우 가늘기 때문에 목표물이 차단할 수 있는 에너지가 상대적으로 크므로 목표물 주위에 지속할 수 있는 에너지가 매우 적어 영역을 만듭니다. 이 깊이 뒤에는 실제 어두운 영역이 생성됩니다.우리에 집중하고 있고 우리 그리드 뒤의 영역이 완전히 막힌 것과 같습니다.
대상이 초점(배경 영역) 뒤에 있으면 어떻게 됩니까?어떤 사람들은 사운드 빔도 매우 넓고 대상이 그 일부만 덮을 수 있다고 말할 것입니다. 전경 영역과 동일할까요? 에너지가 대상을 우회하여 소리와 그림자를 줄일 수 있습니까?위 그림의 왼쪽 사선에 있는 타겟이 모두 1cm 깊이 이후에 있고 생성된 소리와 그림자가 1cm 위치의 타겟보다 적지 않은 것처럼 답은 당연히 '아니오'입니다.이때 초음파 빔의 모양을 유심히 관찰하는데, 초점 전후 빔의 파면이 평평하지 않고 초점을 중심으로 한 호 모양을 닮아 있다.프로브 표면에 가까운 빔은 초점을 향해 수렴되고 초점보다 깊은 웨이브 어레이는 초점과 함께 바깥쪽으로 퍼집니다.즉, 대상이 전경 영역에 있을 때 대상에 가려지지 않은 음파는 초점 방향으로 계속 전파되고 배경 영역에서 대상에 가려지지 않은 음파는 스캐닝 라인에서 벗어나는 방향으로 계속 전파되므로 스캐닝 라인에서 에코 신호만 수신하므로 스캐닝 라인에서 벗어난 에너지는 수신할 수 없으므로 소리와 그림자가 형성됩니다.
발사 초점을 1.5cm 깊이로 조정했을 때 1cm 깊이에서 대상 뒤의 소리와 그림자도 크게 줄었지만 1.5cm 이후의 대상은 여전히 긴 검은 꼬리를 끌고 있었습니다.아래는 초음파 방출의 빔 플롯입니다. 빔의 형태와 결합하여 소리와 그림자의 현상을 분석해 봅시다.
초점 심도를 2cm로 더 높이면 2cm 이내 대상 뒤의 소리와 그림자가 현저히 약해집니다.아래 그림은 해당 초음파 방출 빔 플롯입니다.
앞선 예시의 이미지는 초점 심도만 조정된 것이고, 다른 인터페이스의 조건은 그대로 유지되지만 초점 심도 조정 시 배경도 조건을 내포하는데, 즉 발광 초점의 심도가 깊어질수록, 방출 구경도 증가합니다 (빔 다이어그램 제목의 앞 숫자는 초점 깊이이고 뒤의 숫자는 방출 구경에 해당하는 어레이 요소의 수입니다). 프로브의 빔 폭을 관찰하여 표면에서 실제 방출 조리개 변화도 찾을 수 있습니다.일반적으로 방출 초점의 조리개는 조리개가 고정된 줌 렌즈와 마찬가지로 초점 심도에 비례합니다.
그렇다면 동일한 초점 심도와 조리개 크기가 다를 때 소리와 그림자에 미치는 영향은 무엇일까요?예를 들어 동일한 1.5cm 심도 초점을 사용하여 기계의 내부 매개변수를 조정하면 방출 구경의 크기가 두 배가 됩니다.
위의 예제를 통해 빔 매핑을 통해 목표음과 그림자 현상을 분석하는 방법을 배웠어야 하므로 이 예제에서는 빔모그램을 직접 살펴볼 수 있습니다.조리개가 작아지면 초점 심도가 넓어지지만 새들 휨은 작아집니다.동일한 전경 및 배경 빔의 뒤틀림은 눈에 띄지 않게 되고 빔의 파면 곡선이 얼마나 잘 휘어지는지 관찰하면 초음파 에너지가 전방으로 전파되는 프로브 표면에 평행한 평면과 다소 유사함을 알 수 있습니다.따라서 나쁜 결과는 원래 전경 영역의 초음파 에너지가 목표물에 의해 부분적으로 차단되지만 초점 위치를 향해 목표물 주위를 계속 전파할 수 있지만 작은 구경이 작을 때 전경의 폭이 빔이 먼저 좁아지고 차단되는 에너지의 비율이 증가하고 측면의 음파가 발사 초점 위치로 수렴되지 않기 때문에 가려지지 않은 초음파 에너지가 계속 전방으로 전파되지만 거의 기여하지 않습니다. 스캔 라인 위치의 반향에 따라 조리개도 감소합니다.전경 영역에 있는 대상의 소리와 그림자도 점점 더 분명해집니다.우리가 새장을 가로질러 휴대폰으로 우리에 갇힌 새의 사진을 찍을 때처럼 휴대폰의 조리개가 아무리 크더라도 사진에 새장의 눈에 띄는 어두운 격자선이 남게 됩니다. 휴대폰 카메라가 너무 작습니다.
이전에 우리는 더 나은 소리와 그림자를 얻기 위해 작은 돌의 스캐닝을 위해 실제 초음파 스캐닝과 결합하여 소리와 그림자에 대한 방출 초점의 위치와 방출 구경의 크기에 대한 몇 가지 실험 분석을 수행했습니다. 일반적으로 조리개 크기를 변경하는 것은 불가능하지만 초점 위치를 돌의 전면에 최대한 가깝게 고려하는 것이 가능할 수 있습니다.또는 소리와 그림자가 뚜렷하지 않을 때 반드시 돌이 너무 작아서가 아니라 초점이 올바른 위치에 있지 않기 때문일 수 있습니다.또한 서두에서 언급한 바와 같이 소리와 그림자의 강도에 영향을 미치는 요인이 많을 수 있는데, 가장 직접적인 성질은 돌의 크기이며, 또한 기본음과 그림자는 종종고조파소리와 그림자 등이 있어 일반화할 수 없다.
따라서 초음파 제품을 선택하십시오. 이미징 품질이 가장 중요하며 좋은 고조파 이미징은 의료 경력을 더 높은 수준으로 만들 것입니다. 관심있는 초음파 제품 및 기타 의료 장비에 대해 상담을 환영합니다.
조이 유
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게시 시간: 2022년 9월 8일
