Når ultralyd skanner avmageregionenellernyrernevnes, forbindes ofte først forkalkninger eller steiner (som nyrestein og gallestein i figuren over), men steiner av sammenlignbar størrelse kan ha ulik grad av lyd og skygge.For eksempel den forskjellige sammensetningen av steinen, eller påvirkningen av glattheten til overflaten av steinen.For om disse fysiske egenskapene fundamentalt bestemmer størrelsen på lyden og skyggen, vil vi foreløpig analysere ytelsen til lyden og skyggen i form av selve ultralydstrålen.
Først av alt er lyden og skyggen populært sagt, ultralydstrålen som sendes ut blokkeres i posisjonen til steinen, noe som resulterer i ingen ultralydbelysning bak steinen, og naturlig nok kan ikke vevet i disse posisjonene produsere ekko, og dermed produsere lyd og skygge .Vi vet at strålen med ultralydstråling er den tynneste i brennpunktet for emisjonen, og strålen i området utenfor fokuset utvides gradvis og fremstår som sadelformet.Som vanlig bruker vi fortsatt analogien til ultralydavbildning med kameraer.Akkurat som objektivets blenderåpningsverdi for et speilreflekskamera er mindre (den faktiske blenderåpningen er større), jo bedre er oppløsningen på fokuspunktposisjonen, og jo mer uttalt blir forgrunnen og bakgrunnen bokeh.Når du fotograferte dyrene inne i jernburet med et kamera, la du merke til at jernburet ble et gjennomskinnelig nett på bildet?Bildet nedenfor er et par aper og mødre fotografert av forfatteren i et bur i Bangkok Wildlife Park, og hvis du ikke ser nøye etter, kan du overse de svake rutenettene.Men når vi fokuserer på jernburet, blokkerer det svarte jernburet virkelig ryggen.De som er interessert kan gå hjem og prøve å oppleve dette eksperimentet i forskjellige fokusposisjoner, akkurat som forfatteren på bildet under skyter en jentes tiggerdukke over en gaffel.
La oss gå tilbake til ultralydavbildning, for å kvantitativt studere dette problemet, bruker vi ultralydkroppsformer (KS107BG) som måler penetrasjon og oppløsning for å demonstrere fenomenet lyd og skygge, målet for denne kroppsmodellen er en tynn linje som ikke er transparent, som godt kan simulere effekten av lydskygge.For bedre å demonstrere effekten av okklusjon bruker vi en høyfrekvent sonde med en senterfrekvens på8,5 MHz, fordi høyfrekvenssonden kan oppnå en finere ultralydstråle (så det er også lett å oppnå høy sideoppløsning).
Først av alt justerer vi emisjonsfokuset til en dybde på 1 cm, vi kan se at målet på 1 cm-posisjonen er klarest, og det litt mørkere området kan sees svakt bak målet på ca. 5 mm, men målet under 1 cm er dratt av en lang svart kanal, som er den såkalte lyden og skyggen.Området innenfor 1 cm er som forgrunnen i fotografering, med fokusdybden på 1 cm og bakgrunnsområdet etter 1 cm.Tydeligvis er forgrunnsmålet innenfor 1 cm som buret på apebildet akkurat nå, og når vi fokuserer til en dybde på 1 cm, ser det ut til at ultralyden kan omgå det og fortsette å overføre energi nesten upåvirket.Området under fokuset kan imidlertid ikke blokkeres rundt målet, noe som resulterer i nesten ingen beskyttelse av ultralydenergi bak målet, så det er ikke noe ekko.For bedre å bekrefte hypotesen vår, simulerte vi ultralydstrålene fokusert på dette tidspunktet, og bølgefrontene til ultralydpulsbølgene ved forskjellige øyeblikk er vist i følgende figur.
Tilsynelatende, på en dybde på 1 cm, er energien til emisjonsfokuspunktet konsentrert, noe som resulterer i en tynn stråle, og bredden på strålen utvides gradvis når den beveger seg bort fra fokusdybden.Når dybden på målet er mindre enn 1 cm, skjuler målet en del av energien, men størrelsen på målet er relativt liten, og energien som ikke er blokkert på siden vil fortsette å sveve mot brennpunktet, så lyd og skygge av disse målene vil være svært svake, og jo nærmere overflaten av sonden, jo mindre tydelig vil lyden og skyggen være.Når målposisjonen er akkurat på dybden av fokus, er selve ultralydstrålen veldig tynn, så energien som målet kan blokkere er relativt stor, noe som resulterer i at svært lite energi kan fortsette rundt målet, noe som også gjør området bak denne dybden produsere et virkelig mørkt område.Det er som om du fokuserer på buret, og området bak burnettet er fullstendig blokkert.
Hva skjer når målet er bak brennpunktet (bakgrunnsområdet)?Noen vil si at lydstrålen også er veldig bred, og målet kan bare dekke deler av det, vil det være det samme som forgrunnsområdet, kan energien omgå målet for å redusere lyden og skyggen?Svaret er åpenbart nei, akkurat som målene i den venstre skrå raden i figuren ovenfor alle er etter 1 cm dybde, og lyden og skyggen som genereres er ikke mindre enn målene i 1 cm-posisjonen.På dette tidspunktet observerer vi nøye formen på ultralydstrålen, og bølgefronten til strålen før og etter fokuset er ikke flatt, men ligner en bueform sentrert på fokuset.Strålen nær overflaten av sonden konvergeres mot brennpunktet, mens bølgematrisen dypere enn brennpunktet spres utover med brennpunktet.Det vil si når målet er i forgrunnsområdet når lydbølgen som ikke skjules av målet vil fortsette å forplante seg i fokusretningen, og lydbølgen som ikke skjules av målet i bakgrunnsområdet vil fortsette å forplante seg i retning av å avvike fra skanningslinjen, mottar vi kun ekkosignalet på skanningslinjen, så energien som avviker fra skanningslinjen kan ikke mottas, så lyden og skyggen dannes.
Da vi justerte lanseringsfokuset til en dybde på 1,5 cm, ble også lyden og skyggen bak målet på en dybde på 1 cm betydelig redusert, men målet etter 1,5 cm dro fortsatt en lang svart hale.Nedenfor er et stråleplott av ultralydutslipp, La oss prøve å analysere fenomenet lyd og skygge i kombinasjon med strålens morfologi.
Når fokusdybden økes ytterligere til 2 cm, blir lyden og skyggen bak målet innenfor 2 cm betydelig svekket.Figuren nedenfor er det korresponderende ultralydstrålingsplottet.
Bildet av det forrige eksemplet er bare fokusdybden justert, og forholdene på de andre grensesnittene forblir uendret, men når du justerer fokusdybden, innebærer bakgrunnen også en tilstand, det vil si når dybden av emisjonsfokuset blir dypere, blenderåpningen til emisjonen vil også øke (frontnummeret i tittelen på strålediagrammet er fokusdybden, og tallet bak er antall array-elementer som tilsvarer emisjonsåpningen), og ved å observere strålebredden til sonden overflaten, kan vi også finne den faktiske utslippsåpningen.Generelt er blenderåpningen til emisjonsfokus proporsjonal med dybden av fokus, akkurat som et zoomobjektiv med konstant blenderåpning.
Så hva er effekten på lyden og skyggen når samme fokusdybde og blenderåpning er forskjellig?Ved å ta det samme 1,5 cm dybdefokuset som et eksempel, ved å justere de interne parameterne til maskinen, dobles størrelsen på utslippsåpningen
Vi burde ha lært å analysere fenomenet mållyd og -skygge gjennom strålekartlegging gjennom eksemplet ovenfor, slik at vi kan se direkte på beamogrammet for dette eksemplet.Etter hvert som blenderåpningen blir mindre, utvides fokusdybdestrålen, men sadelbøyningen blir mindre.Forvrengningen av de samme forgrunns- og bakgrunnsstrålene blir upåfallende, og når man observerer hvor godt strålens bølgefront kurver, kan man se at ultralydenergien er litt som et plan parallelt med overflaten av sonden som forplanter seg fremover.Derfor er den onde konsekvensen at selv om ultralydenergien i det opprinnelige forgrunnsområdet er delvis blokkert av målet, kan den fortsatt forplante seg rundt målet mot fokusposisjonen, men når den lille blenderåpningen er liten, vil bredden på forgrunnen strålen blir smalere først, andelen energi som er blokkert økes, og lydbølgene på siden konvergerer ikke mot lanseringsfokusposisjonen, så selv om ultralydenergien som ikke skjules fortsetter å forplante seg fremover, har den nesten ikke noe bidrag til ekkoet av skannelinjeposisjonen, noe som også fører til reduksjon av blenderåpningen.Selv lyden og skyggen av målet i forgrunnsområdet vil bli mer og mer tydelig.Akkurat som når vi tar et bilde av en fugl i bur med en mobiltelefon på tvers av buret, uansett hvor stor blenderåpningen på mobiltelefonen krever, vil den etterlate et merkbart mørkt rutenett av buret på bildet, fordi selve blenderåpningen på mobilkameraet er for lite.
Tidligere har vi kun gjort noen eksperimentell analyse av posisjonen til emisjonsfokuset og størrelsen på emisjonsåpningen på lyden og skyggen, kombinert med selve ultralydskanningen, for skanning av små steiner, for å få bedre lyd og skygge effekter er det generelt umulig å endre størrelsen på blenderåpningen, men det kan være mulig å vurdere fokusposisjonen så nært som mulig foran steinen.Eller når lyden og skyggen ikke er tydelig, er det ikke nødvendigvis fordi steinene er for små, eller det kan være fordi fokuset ikke er i riktig posisjon.I tillegg, som nevnt innledningsvis, kan det være mange påvirkningsfaktorer for lyd og skyggestyrke, slik som at den mest direkte naturen er størrelsen på steinen, i tillegg er grunnlyden og skyggen ofte mye svakere enn den.harmonisklyd og skygge og så videre, så det kan ikke generaliseres.
Så velg ultralydprodukter, bildekvaliteten er den viktigste, god harmonisk bildebehandling vil gjøre din medisinske karriere til et høyere nivå, velkommen til å rådføre deg med deg om ultralydproduktene du er interessert i og annet medisinsk utstyr.
Glede deg
Amain Technology Co.,Ltd.
Mob/Whatsapp:008619113207991
E-mail：amain006@amaintech.com
Linkedin: 008619113207991
Tlf.:00862863918480
Selskapets offisielle nettsted: https://www.amainmed.com/
Alibaba nettsted: https://amaintech.en.alibaba.com
Ultralydnettsted: http://www.amaintech.com/magiq_m
Innleggstid: sep-08-2022
