Осипов Л.В. - Ультразвуковые диагностические приборы (1035679), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Кроме того, они более технологичны в изготовлении. Демпфер. Основное назначение демпфера соответствует его названию — это частичное смягчение (демпфирование) механических колебаний пьезоэлемента. Делается это для того, чтобы максимально расширить полосу ультразвуковых частот, излучаемых и принимаемых датчиком, что повышает продольную разрешающую способность прибора. Другая обязанность демпфера — поглощать излучение тыльной стороны пьезоэлемента, т.е. той, которая обратна рабочей стороне, контактирующей с телом пациента. Согласующие слои.
Наносятся на рабочую (излучающую и принимающую сигналы) поверхность пьезоэлемента поверх электрода. Служат для согласования акустических сопротивлений материала пьезоэлемента и биологических тканей. Хорошее согласование совершенно необходимо для того, чтобы обеспечить передачу с минимальными потерями акустических (ультразвуковых) сигналов от пьезоэлемента в биологическую среду и наоборот, а следовательно, повысить чувствительностьдатчика.
Акустическая линза. Изготовленная из материала со специально подобранными свойствами, акустическая линза фокусирует УЗ луч, т.е. обеспечивает минимальную ширину луча в определенном диапазоне глубин и, следовательно, улучшает разрешающую способность. Одновременно акустическая линза выполняет роль протектора — защитного слоя, предохраняющего пьезопреобразователь от повреждений в процессе работы. Для изготовления УЗ преобразователя используются высококачественные материалы и сложное современное технологическое оборудование. Вот почему УЭ преобразователи — это дорогие изделия, и в мире можно буквально по пальцам пересчитать фирмы, которые умеют их делать на необходимом уровне.
Поэтому многие производители УЗ приборов применяют в своих приборах датчики с УЗ преобразователями, изготовленными специализированными фирмами. Надо сказать, что аб- Глава 2 Одноэлвмэнтный М н о г о э л в м е н т н ы в р е ш е т к и е р н ы е Двухмерные Одном Кольцевая о Е Р~ в к Х Линейная Конвэкснвя Микрокон- Плоская Конвексная ввксняя Круглый с плоской или сферической поверхностью Ряс. т2. КонФигурация пьезоэлементов в различных типах датчиков. Перечисленные конфигурации используются в датчиках, отличающихся между собой видами сканирования.
2.4. Типы датчиков 43 Ультразвуковые диагностические приборы солютное большинство производителей УЗ диагностической техники использует в своих приборах датчики, которые могут применяться в приборах только этой фирмы, хотя по основным характеристикам датчики различных фирм часто очень близки или просто одинаковы, но отличаются конструкцией, формой, электрическим разьемом и т.д. Несмотря на общие принципы построения УЗ преобразователей, существует большое количество различных конфигураций пьезоэлементов, которые применяются в соответствующих типах датчиков.
Можно выделить следующие основные типы пьезоэлементов (рис. ! 2): + однозлементный (з1пц1е е!ептеп(); + многоэлементная кольцевая решетка (аппи1аг атау); + многоэлементные одномерные решетки (пти16р1е е!егпептэ 10 апау): — линейная (йпеаг); — конвексная, или выпуклая (сопчех); — микроконвексная, или выпуклая с малым радиусом кривизны (пт!сгосопчех); + многоэлементная плоская двухмерная решетка (20 аггау); + многоэлементная конвексная двухмерная решетка. Типы датчиков и их названия определяются использованием в них различных ультразвуковых преобразователей и способов сканирования.
В зависимости от вида преобразователей можно выделить: + секторные мамани юскив датчики (зес(ог гпесЬвп(са! ргоЬе) — с одно- элементными или многоэлементными кольцевыми решетками; + линейные датчики (11пеаг ргоЬе)— с многоэлементными линейными решетками; + конвексные и микроконввксные датчики (сопчех или плсгосопчех ргоЬе) — с конвексными и микроконвексными решетками соответственно; + фвэироввнные секторные датчики (рпазеб апау ргоЬе) — с многоэлементными линейными решетками; + датчики с двухмерной решеткой, линейные, конвексные и секторные. Здесь мы назвали основные типы датчиков, не оговаривая их медицин- разнообразный мир ультразвуковыхдиагностических приборов Ультразвуковые диагностические приборы ское назначение, рабочую частоту и конструктивные особенности. Рабочая частота является важнейшей характеристикой датчика.
В разделе 3.1 приведена табл. 1, в которой даны количественные оценки разрешающей способности и максимальной рабочей глубины для датчиков с частотой 3,5; 5; 7,5 и 10 МГц. Из таблицы следует, что надо стремиться использовать датчики с большей частотой, так как они обеспечивают более высокое качество изображения, однако следует помнить, что при этом уменьшается глубина исследования.
Поэтому выбор частоты датчика обусловлен максимальной глубиной расположения органов и структур, представляющих интерес для врача-диагноста. В ряде случаев при обследовании тучных пациентов приходится применять датчики с частотой 2,5 МГц, у которых максимальная рабочая глубина =240 мм, однако разрешающая способность при использовании таких датчиков и, следовательно, качество изображения хуже, чем при частоте 3,5 МГц. С другой стороны, для обследования структур, расположенных на очень малых глубинах, применяются датчики с частотой более 10 МГц. Внешний вид датчиков очень разнообразен, но большинство наиболее часто используемых видов датчиков в приборах различных фирм похожи и отличаются несущественными конструктивными элементами и размерами.
На рис. 13 показаны основные типы датчиков для наружного обследования и их характерный вид. Рабочая поверхность датчиков, которая контактирует с телом пациента, на рисунке изображена более темной. В секторных механических датчиках (рис. 13а, 136) рабочая поверхность (защитный колпачок) закрывает объем, в котором находится перемещающийся по углу одноэлементный или кольцевой УЗ преобразователь. Обьем под колпачком заполнен акустически прозрачной жидкостью для уменьшения потерь при прохождении УЗ сигналов. Основной характеристикойсекторныхмеханическихдатчиков помимо рабочей частоты является угловой размер сектора сканирования а, который указывается в маркировке датчика (иногда дополнительно дается длина соответствующей дуги Н рабочей поверхности).
Пример маркировки: 3,5 МГц/90'. В линейных, конвексных, микроконвексных и фазированных (секторных) датчиках электронного сканирования рабочая поверхность совпадает с излучающей поверхностью УЗ преобразователя, которая называется апертурой, и равна ей по размерам. Характерные размеры апертуры используются в маркировке датчиков и помогают определиться при выборе датчика. В линейных датчиках характерной является длина апертуры (. (Рис.
13в), так как именно она определяет ширину прямоугольной зоны обзора. Пример маркировки линейного датчика: 7,5 МГц/42 мм. Следует иметь в виду, что ширина зоны обзора в линейном датчике всегда меньше на 20-40% длины апертуры. Таким образом, если указан размер апертуры 42 мм, ширина зоны обзора — не более 34 мм. В коиваксных датчиках зона обзора определяется двумя характерными размерами — длиной дуги Н (ино|да ее хорды), соответствующей выпуклой рабочей части, и угловым размером сектора сканирования а в градусах (рис. 1Зг).
Пример маркировки конвексного датчика: 3,5 МГц/60 /60 мм. Реже для маркировки используется радиус В кривизны рабочей поверхности, например: 3,5 МГц/60В (радиус — 60 мм). Гл г Рис. 13. Основные типыдатчиков для наружного обследования. а, б — секторные механиче- ские (а — кардиологический, б — с водной насадкой); в — линейный электронный; г — конвекс- ный; д — ыикроконвексный; е — фаэированный секторный. 44 Ультразвуковые диагностические приборы В микроконвексных датчиках характерным является )т — радиус кривизны рабочей поверхности (апертуры), иногда дополнительно дается угол дуги а, определяющий угловой размер сектора обзора (рис.
13д). Пример маркировки: 3,5 МГц/20Я(радиус — 20 мм). Для фвзироввнного секторного датчика дается угловой размер сектора злектронного сканирования в градусах. Пример маркировки: 3,5 МГц/90 . Изображенные на рис. 13 датчики используются для наружного обследования. Помимо них существует большое количество внутриполостных и узкоспециализированных датчиков, в которых используются те же виды УЗ преобразователей, что представлены на рис. 12. Целесообразно ввести классификацию датчиков по областям медицинского применения. 1.
Универсальные датчики для наружного обследования (а(х1от~- па/ ргоЬе). Универсальные датчики применяются для обследования абдоминальной области и органов малого таза у взрослых и детей. В основном в качестве универсальных используются конвексные датчики с рабочей частотой 3,5 МГц (для взрослых) или 5 МГц (для педиатрии), реже 2,5 МГц (для глубоко расположенных органов). Угловой размер сектора сканирования: 40 -90 Разнообразный ыир ультразвуковых диагностическим приборов ультразвуковые диагностические приборы (режв — до 115 ), длина дуги рабочей поверхности — 36 — 72 мм. До недавнего времени в качестве универсальных широко использовались линейные датчики с рабочей частотой 3„5 (реже 5) МГц и длиной рабочей части от 64 до 125 мм (большие размеры были особенно популярны в акушерстве для наблюдения плода).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
