Осипов Л.В. - Ультразвуковые диагностические приборы (1035679), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Видно. что у приборов высокого класса мертвая зона мала. у ~простых приборов она может быгь заметнои (рис. 34а). Сравни гельно велика мертвая зона в секторных датчиках механического сканирования (рис. 37а), что является органическим недостатком да~чиков етого типа. Имитация водонаполненных кист и кровеносных сосудов в Фантоме дает возможность оцени~ь способность прибора обнаруживать и определять Форму и размер кисз и сосудов различного диаметра.
В фантоме 110 Особенности работы ультразвуковых сканеров Рис. 38. Изображение фантома с имюацией кист или сосулек различного диаметра (8, б, 4, 3, 2 мм). а — простой прибор сдатчиком 3 5 Мгц. б - прибор среднего класса сдатчиком 3,5 МГц. Рис.
39. Оценка контрас~ ной разрешающей способности с помощью фантома (конеексный датчик 3,5 Мбц). а прибор среднего класса, б — прибор высокого класса. для этого имеется ~руппа круглых трубок с водоподобным незхогенным заполнением, располагаемых на разных глубинах (см. рис. 32 и 33). Возможности прибора правильно и четко отображать границы этих круглых объектов в наибольшей мере зависят от чувствительности и разрешающей способности прибора (рис.
36 и 39). Эти же обьекты позволяют оценить толщинную разрешающую способность при установке датчика таким образом, чтобы его плоскость сканирования была направлена вдоль трубки. Если толщина луча меньше диаметра трубки, то внутри изображения трубки не будут наблюдаться зхо-сигналы, т.е. изображение трубки будет зхонегативным.
Если же толщина луча превышает диаметр трубки, то в пределах границ луча будут видны отражения от окружающей трубку структуры, т.е. изображение трубки станет эхопозитивным (рис. 40). С помощью рис. 40 можно определить, что ширина УЗ луча контролируемого прибора в толщинной плоскости изменяется по глубине следующим образом; на глубинах 0-3 см (в ближней зоне) — ширина более 6 мм; на глубинах 5 — 7 см (зона Фокуса) — ширина -3 мм; на глубинах 10 — 12 см — ширина 4 — 6 мм. Такая ширина луча и, следовательно, разрешающая способность обеспечивается цилиндрической линзой на рабочей поверхности датчика.
Контрастная разрешающая способность и динамический диапазон могут быть оценены с помощью группы трубок постоянного диаметра, за- Рис. 4О. Оценка разрешающей способности по толщине для конвексного датчика 3,5 МГц (прибор среднего класса). а — сосуды диаметром 8 мм; хорошо видны все сосуды, за исключением одного на глубине 2 см, изображение которого зашумлено, — значит, ширина луча здесь больше 8 мм. б — сосуды диаметром 8 мы; хорошо видны сосуды на глубинах 4, б и 8 см — здесь ширина луча меньше Б мм. в — сосуды диаметром 4 мы — луч уже ч мм на глубинах 5, б и 7 см. г — сосуды диаметром 3 мм — луч почти равен 3 мм на глубине 5 — 7 см.
полненных материалом с различной зхогенностью (отражательной способностью). Обычно подбираются материалы, зхогенность которых ниже или выше на определенную величину, чем зхогенность паренхимоподобной среды, заполняющей Фантом (рис. 32). Контрастная разрешающая способность зависит о1 того, насколько четко обнаруживается область с зхогенностью, отличающейся от окружающей среды на небольшую величину, например на +3 дБ. На рис. 39 зти области можно наблюдать в середине изображения (два круга из пяти в верхнем ряду). Возможность передавать различия в яркости структур с широким диапазоном изменения зхогенности свидетельствует о достаточном ди намическом диапазоне. Результаты оценки контрастной разрешающей способности и динамического диапазона зависят от правильности регулировки многих параметров прибора, атом числе общего усиления, усиления в различных интервалах по глубине, установки режимов препроцессинга и постпроцессинга.
Правильность настройки и калибровки прибора для оценки геометрических Форм и размеров структур и органов проверяется по точности отображения вертикального и горизонтального рядов точечных отражателей (рис. 32, 33), а также по способности прибора без искажений отображать Форму круглых сосудов разного диаметра (рис.
38, 39). Любые отклонения в изображении Фантома от правильных линейных или Особенности работы ультразвуковых сканеров Ультразвуковые диагностические приборы круглых форм свидетельствуют о неисправности прибора. Используя режим измерения в приборе, можно определить расстояния между точечными отражателями по горизонтали и по вертикали. Сравнивая полученные результаты с известными значениями этих расстояний в фантоме, можно проверить калибровку прибора.
Измерения должны проводиться при температуре, указанной в инструкции гю использованию Фантома, например при +23'С. В заключение еще раз отметим, что в настоящее время выпускаются не только универсальные фантомы, но и специальные Фантомы, которые позволяют проверять характеристики УЗ приборов в различных режимах работы, в том числе в допплеровском режиме, и с различными датчиками, например ректальными и вагинальными. 3.6. Артефакты акустического изображения Артефактами акустического изображения называются наблюдаемые на экране прибора ложные объекты, аномалии и искажения, получаемые при УЗ исследовании. Артефакты можно разделить на две основные группы".
аппаратурные артефакты, возникающие вследствие технических причин, в том числе из-за несовершенства прибора, и артефакты, связанные с физическими процессами прохождения ультразвука в биологическихтканях. Артефакты, порождаемые физическими причинами, не обязательно вредны, иногда они несут дополнительную полезную информацию. Аппаратурные артефакты Помехи и нвводхи. Помехи обычно вызываются электрическими при- борами и оборудованием, работающими в непосредственной близости от УЗ прибора.
Они имеют вид периодических или случайных быстро меняющихся светлых полос и ярких точек на экране прибора, мешающих воспринимать акустическое изображение. Иногда помехи возникают в самом приборе, что свидетельствует о его неисправности. Основные меры по защите от помех предусматриваются при разработке УЗ приборов. Специальные меры должны приниматься и при эксплуатации приборов. Прежде всего, должно быть сделано хорошее заземление корпуса прибора и, кроме того, исключена установка рядом с ним источников электромагнитных излучений. При невозможности защитить УЗ прибор от источников помех простыми способами, может потребоваться такая дорогостоящая мера, как специальное экранирование помещения, в котором находится прибор.
й6ертввв зона. О мертвой зоне уже говорилось в предыдущем разделе. Напоминаем, что причиной мертвой зоны являются особенности конструкции датчика и наличие переотражений УЗ сигнала в отдельных его элементах, например в просветляющих слоях (в датчиках электронного сканирования) или вжидкости, заполняющей корпус (в датчиках механического сканирования). Мертвая зона в большей или меньшей степени имеет место при работе практически с любыми датчиками, хотя для датчиков электронного сканирования она существенно меньше.
Артефакт, похожий на мертвую зону, может быть вызван сильными переотражениями от слоистых структур тела, расположенных в непосредственной близости от поверхности датчика. Подробно этот артефакт рассмотрен ниже (см. креверберация»). Глава 3 114 Ультразвуковые диагностические приборы Боковые лепестки. Акустическое изображение строится на основе эхосигналов, принимаемых УЗ лучом в каждом из его положений, меняющихся в процессе сканирования.
Алгоритм построения изображения предполагает отсутствие эхо-сигналов в любых других направлениях, кроме области„занятой лучом в каждом его новом положении (см. раздел 2.2). В действительности эхо-сигналы могут приниматься не только в узкой области УЗ луча, называемой основным лепестком, но и в других направлениях, которые принято называть боковыми лепестками. В силу относительно низкого энергетического уровня боковых лепестков по сравнению с основным принятые ими эхосигналы, отраженные структурами, находящимися вне основного лепестка, как правило, малы и в целом не сказываются на изображении. Однако, если в направлении бокового лепестка находится хорошо отражающая поверхность, зхо-сигналы от нее могут быть большой амплитуды и восприниматься как полезные сигналы (5]. Наибольший относительный уровень имеют боковые лепестки, ближние к основному, поэтому ложные изображения находятся обычно вблизи от истинного изображения отражающих структур и на той же глубине (рис.
41). На рис. 41а дана схема образования артефакта ложной перегородки (6], возникающего, например, при наблюдении через наполненный мочевой пузырь, задняя стенка которого имеет изменяющуюся глубину. На рис. 41б дана иллюстрация этого артефакта. На рис. 42а показан случай появления ложного изображения хорошо отражающего объекта (например, газового пузырька в кишечнике) на фоне рядом расположенной малоэхо- генной структуры (например, желчного пузыря) (7]. Рисунок 42б иллюстрирует указанный артефакт. Основной способ выявления и устранения артефактов боковых лепестков — смещение положения датчика или некоторое изменение ракурса наблюдения. При этом ложные изображения как бы сдвигаются или ослабляются относительно более стабильного реального изображения. В приборах высокого класса артефакты боковых лепестков, как правило, не наблюдаются, поскольку в таких приборах применяется так называемая аподиэация, снижающая уровеньбоковыхлепестков.
Артефакт, аналогичный артефакту боковых лепестков, возникает вследствие того, что в процессе сканирования излучают и принимают ультразвуковые сигналы не только элементы электронного датчика, которые в данное время формируют ультразвуковой луч, но и другие элементы датчика. В случае сильных отражателей на фоне среды с малой эхогенностью это может приводить к появлению на изображении боковых «усов» возле яркой истинной отметки от отражателя.
На рис. 43 даны изображения различных объектов, порождающих боковые «усы». Борьба с этим артефактом возможна с помощью снижения усиления или изменения ориентации датчика, однако в ряде случаев избавиться от этого артефакта трудно. АРтеФакты, связанные с шириной ультразвукового луча. Поперечный (латеральный) размер элемента изображения определяется шириной основного лепестка ультразвукового луча. Чем тоньше основной луч, тем меньше элемент изображения и, стало быть, лучше качество изображения.
Наименьшая ширина луча— в зоне фокусировки. За пределами этой зоны луч становится шире, осо- Особенности работы ультразвуковых сканеров Реальное Реальное ! '' изображение изображени Структура с малой генностью Ложное изображен сь бокового лепестка Ось основного лепестка Ложное изображение упъгмвзвухсвъи д.*мгнсг пч.,ггхив прибпр:: Рнс. 41. Артефакт бохсвсгс пвпвсгха типа пожней перегородки. а — схема образования. б — эхсгрвммв лажного изображения (стрвпхв) по задней границе мочевого пузыря. бенно на больших глубинах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
