Осипов Л.В. - Ультразвуковые диагностические приборы (1035679), страница 8
Текст из файла (страница 8)
А-режим. Это самый простой вид отображаемой информации, для получения которой не требуется сканирование. Зондирование осуществляется при неизменном направлении акустического луча, и на экране монитора отображается А-эхограмма в виде амплитудных значений эхо-сигналов от неоднородностей, находящихся на различных глубинах в пределах луча (рис. 5). А-эхограмма и соотве~с~вующий ей А-режим работы получили свое обозначение от слова агпр)йис)е (амплитуда). Амплитуды фиксируются на экране как функции времени т или глубины (, что позволяет информировать исследователя не только о глубине расположения структур, но и об уровне эхо-сигналов от них.
До недавнего времени А-режим использовался как дополнительный во всех приборах двухмерного изображения, представляя возможность анализа амплитудной информации в выбранном луче (акустической стро- Разнообразный мир ультразвуковым диагностическим приборов эхограмма игналов Рис. о Получение А-эхограммы. Рис„е. А-эхограммы на экране эхо-офтальмометра, ке) помимо яркостной информации об эхо-сигналах.
Сейчас в большинстве двухмерных сканеров А-режим не используется. Одной из причин этого является то, что динамический диапазон яркостных сигналов в В-режиме на экране современного прибора вполне достаточен для анализа уровня эхо-сигналов, что достигается за счет большого числа градаций яркости (градаций асерой шкалы»). А-режим применяется как самостоятельный в ряде специализированных диагностических приборов, используемых в офтальмологии, при транскраниальных исследованиях головного мозга, а также для обследования носовых и лобных пазух.
В офталыиологии А-режим и специальные высокочастотные датчики с частотой УЗ сигналов 10 — 20 Мгц, а иногда и выше, используются для точной биометрии глазных структур, в частности для измерения толщины роговицы, хрусталика, определения факта отслоения сетчатки и глубины расположения инородных включений в стекловидном теле (рис. 6). При транскрвнивльным обследованиях А-режим наряду сдопплеровским режимом является одним из способов получения информации о структурах головного мозга. Применение двухмерного режима (В-режима) для уЗ исследования мозга через кости черепа затруднено, потому что УЗ луч, проходя через кость, настолько деформируется (расфокусируется), что при сканировании не удается получить двухмерное изображение с хорошим качеством.
В ряде медицинских применений, например в травматологии, А-режим дает возможность получать полезную Глава 2 0 25 50 75 100 125 150 175 200 Рис. 7. К-эхограмма мозга, полученная в эхоэниефалоскопв. и ) 1 е ~ Светодиодный уз дисплей преобразователь Рис. В. А-эхограмма при обследовании носовых и лобных пазух с отображением: и— на светодиодном дисплее, б — на электронно-лучевом мониторе. для диагностики информацию.
Прибор А-режима для транскраниальных обследований называется эхоэнцефалоскопом (рис. 7). Для диагностики при фронтитах, гайморитах и синуситах используются простые приборы А-режима с отображением информации не только на электронно-лучевом мониторе, но и на жидкокристаллическом или светодиодном дисплее (рис.
8). )У)-режим. М-режим работы используется для регистрации измене- ния пространственного положения подвижных структур во времени. Отсюда и название режима — от слова ~по()оп — движение (иногда ТМ вЂ” от слов бгпе пю11оп — движение во времени). Наиболее часто режим используется для исследования движения структур сердца. В М-режиме зондирование периодически повторяется в одном и том же направлении акустического луча. При формировании М-зхограммы в каждом зондировании амплитудная информация об эхо-сигналах с различных глубин отображается в виде отметок различной яркости вдоль вертикальной линии на экране (акустической строки).
Следующему зондированию соответствует своя линия, расположенная правее предыдущей, и в процессе перемещения столбца с каждым новым зондированием формируется двухмерная М-эхограмма (рис. 9). Положение яркостных отметок по вертикали пропорционально глубине отражающей структуры (например, сердечного клапана). На горизонтальной оси меняются моменты зондирования (Гь Г, ... и тд.), каждому из которых соответствует новое положение подвижных структур. С помощью М-эхограммы можно количественно оценивать геометрическое смещение подвижных структур и измерять изменение взаимного положения различных структур (например, просвет в клапанах сердца, изменение размера желудочка и т.д.). М-режим широко используется в кардиологии, как правило вместе с В-режимом.
В процессе сканирования в В-режиме исследователь выбирает необходимый ракурс наблюдения, потом с помощью курсорной линии на В-эхограмме выбирается направление зондирования (направление оси УЗ луча) для М-режима, после чего положение датчика фиксиру- разнообразный мир ультразвуковых диагностических приборов ния под ст Рис. 9.
Получение М-ехограммы. Ультразвуковые диагностические приборы 39 ется рукой и включается режим М. Специальные датчики для М-режима в современных приборах не используются, и получение М-эхограмм обеспечивается датчиками, применяемыми для В-режима. Кзк правило, используются следующие режимы отображения М-эхограммы на экране прибора (рис. 1О): — М вЂ” режим отображения только М-эхограммы: — В + М вЂ” режим одновременного отображения двухмерной В-эхограммы и М-эхограммы. Одновременно с М-эхограммой могуг отображаться синхронно с ней во времени допплеровский спектр кровотока в сосудах или сердце, а также электрокардиограмма по одному из отведений. Эти режимы отображения используются в эхокврдиографах — специализированных ультразвуковых приборах для обследования сердца и сосудов.
В заключение следует сказать о временных характеристиках получения М-эхограммы. Частота периодического зондирования составляет не менее 20 Гц. Длительность отображаемой М-эхограммы во времени — от 1 до 16 с (время развертки). В некоторых приборах вместо серошкального яркостного отображения амплитудных значений эхо-сиг- Глава 2 Рис.
10. М-экограммы на экране ультразаукоаогс сканера: а — режим В ь М, б — режим М + принимает ультразвуковые эхосигналы, отражаемые неоднородностями в биологических тканях, и преобразует эти сигналы в электрические для дальнейшего усиления и обработки; + обеспечивает формирование УЗ луча требуемой формы как в режиме излучения, так и в режиме приема; + выполняет сканирование, т.е. перемещение УЗ луча в обследуемой области с помощью специальных переключателей (коммутаторов) и управляющих сигналов. Многообразие УЗ преобразователей велико, однако в большинство из них входя~ одни и те же компоненты (рис.
11). Пьезоэлемент или решетка пьезоэлементов. Изготавливаются из специального материала(обычно пьезокерамики), обладающего свойством пьезоэффекта. Способность преобразовывать механические (в частности ультразвуковые) колебания в электрическое напряжение называется прямым пьезоэффектом. Изменение размеров элемента под действием электрического напряжения и связанная с этим способность преобразовывать колебания электрического напряжения в механические (ультразвуковые) колебания называется напев используется цветовое коди- рование сигналов различного уровня (цветная М-эхограмма).
2.3. Ультразвуковые преоб- разователи Одним из основных узлов любого ультразвукового (УЗ) диагностического прибора является ультразвуковой преобразователь (цйгазоипг) тгапзг)исег). Он входит в состав датчика, и от него в существенной мере зависит качество получаемой информации. УЗ преобразователь выполняет следующие функции: + преобразует электрические сигналы в механические (ультразвуковые) колебания с последующим излучением их в биологические ткани; Согласующие слои устичаская линза Демпфер вправление излучения проводы Пьезоэ Рис. 11. Ультразвуковой преобразователь. разнообразный мир ультразвуковых диагностических приборов Ультразвуковые диагностические приборы обратным пьезоэффектом. Пьезоэлементыы преобразуют электрические сигналы, поступающие из электронного блока прибора, в ультразвуковые сигналы (обратный пьезоэффект).
Это происходит при излучении сигналов. В процессе приема эхосигналов пьезоэлементы преобразуют приходящие к датчику ультразвуковые сигналы в электрические сигналы (прямой пьезоэФФект). На излучающую поверхность пьезоэлемента и на противоположную (тыльную) поверхность наносятся электроды— тонкие слои токопроводящего металла (как правило, серебри), а к ним припаиваются проводники — токопроводы. По ним поступают электрические сигналы возбуждения в режиме излучения и с них же в режиме приема снимаются эхо-сигналы, преобразованные в электрические.
От материала и качества изготовления пьезоэлемента прежде всего зависит такая характеристика прибора, как чувствительность. Пьезокерамика, из которой изготавливаются пьезоэлементы, очень хрупкий материал, поэтому датчики требуют бережного обращения. В современных приборах все чаще находят применение пьезоэлементы, изготовленные из пьезокомпозитов, — материалов, помимо пьезокерамики включающих в свой состав органические наполнители. Эти материалы позволяют достичь более высоких характеристик чувствительности и разрешающей способности (понятия чувствительности и разрешающей способности рассматриваются в разделе 3.1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
