Глубина обзора и предельная частота одиночных посылок
Частота повторения посылок и частота колебаний внутри одной посылки описывают разные временные масштабы. Первая задаёт интервал ожидания эха, вторая относится к акустической волне. Возможность видеть глубокие объекты ограничена временем, требующимся волне на двойной путь.
От посылки до точки на УЗ-изображении
Пьезоэлектрические элементы работают в составе измерительного тракта. Среди его стадий есть передача, приём, формирование луча, оценка задержки и вывод. Часть параметров характеризует физический сигнал, часть — способ его представить. Например, изменение палитры или масштаба не меняет время распространения звука до отражателя. А смена частоты передачи способна повлиять и на затухание, и на форму отклика.
Расчётная модель
До новой посылки система дожидается возвращения эха с предельной глубины. В примере скорость составляет 1540 м/с и нет затрат на переключение. Получается верхняя физическая граница частоты.
Входная величина x — Глубина, см.
y = 77 / x
Результат y — Предельная частота посылок, кГц.
Подстановка для одного случая
Возьмём второе условие таблицы. При x = 8 выражение принимает вид 77 / 8. После вычисления получаем y ≈ 9,625. В соседних строках меняется только входная величина.
| Глубина, см | Предельная частота посылок, кГц | Изменение y к первой строке |
|---|---|---|
| 4 | 19,25 | 0 |
| 8 | 9,625 | −9,625 |
| 12 | 6,4167 | −12,833 |
| 16 | 4,8125 | −14,438 |
Как проверить вывод
Отметьте на временной диаграмме посылку и самое позднее эхо. Повторное возбуждение до его возвращения может создать неоднозначность глубины.
Граница применимости
Многолучевая обработка и повторные посылки изменяют связь с частотой кадров. Результат относится к одному акустическому пути.
При опыте на фантоме фиксируют датчик, материал, температуру или паспортную скорость звука, режим, фокус и расположение мишени. Если оценивают время, нужны исходная частота или метки кадров. Если оценивают размеры, указывают плоскость и правило установки курсора. Так результат можно повторить на другой рабочей станции.
Проверьте себя
При каком из приведённых входных значений получится 9,625 по столбцу «Предельная частота посылок, кГц»?
Показать разбор
Подстановка в выражение даёт 77 / 8 ≈ 9,625. Входное значение — 8.
Оборудование и характеристики
Ультразвуковые сканеры в каталоге ИНФОМЕД. Ниже приведены примеры исполнений и сведения из их карточек. Значения учебного опыта заданы отдельно.
| Оборудование | Параметр карточки | Описание исполнения |
|---|---|---|
| Ультразвуковая система Philips EPIQ 5 | Частота кадров 2D | Более 2800 кадров/с в предельных условиях; зависит от поля, глубины и угла |
| Ультразвуковая система Philips EPIQ 5 | Ширина × глубина | 60,6 × 109,2 см |
| Ультразвуковая система Philips ClearVue 650 | Глубина отображения | До 30 см; зависит от исследования и преобразователя |
| Ультразвуковая система Philips ClearVue 650 | Высокочастотный сбор 2D | Более 1128 кадров/с в специальном режиме высокой частоты; зависит от датчика, поля обзора, глубины и угла |
| Ультразвуковая система Philips Affiniti 50 | Частота кадров 2D | До 1900 кадров/с; зависит от поля обзора, глубины и угла |
| Ультразвуковая система Philips Affiniti 50 | Частоты поддерживаемых датчиков | До 22 МГц; зависит от конкретного преобразователя |
Ультразвуковая система Philips Affiniti 50
Система использует цифровое формирование луча, широкополосную обработку и тканеспецифичные настройки. В описанной конфигурации поддерживаются преобразователи с частотами до 22 МГц и глубина визуализации до 40 см при соответствующем датчике и режиме. Эти пределы относятся к возможностям платформы, а не к одновременным характеристикам одного исследования. Для поверхностного нерва и глубоко расположенной печени выбирают разные преобразователи и настройки. Клиническая информативность определяется тем, насколько отчётливо видны необходимые структуры в конкретном акустическом окне.
Ультразвуковая система Philips Affiniti 70
Affiniti 70 удобно рассматривать как платформу для последовательной работы с разными клиническими вопросами. В одном случае требуется обзор глубоко расположенного органа, в другом — высокая детализация поверхностного образования, в третьем — оценка быстрых движений клапана. Эти задачи нельзя свести к одному числу разрешения или частоты. Подбор преобразователей, режимов и измерительных пакетов должен учитывать анатомическую область, акустическое окно и предполагаемый результат исследования. Такой подход помогает рационально использовать возможности системы без избыточных или неподходящих компонентов.
Иллюстрации из каталога ИНФОМЕД
Продолжить по теме
В этом выпуске
- Предел Найквиста для допплеровского сдвига
- Определение глубины отражателя по задержке эха
- Длина волны УЗИ при смене рабочей частоты