baza fizica de ultrasunete - efect piezoelectric. In timpul deformarea monocristalelor ale unor compuși chimici (cuarț, titanat de bariu) sub acțiunea undelor ultrasonice pe suprafața acestor cristale apar în semn opus sarcinilor electrice - efectul piezoelectric direct. Atunci când aplicarea lor o sarcină electrică alternativ, în cristale cu vibrații mecanice cu radiație de undă cu ultrasunete. Astfel, același element piezoelectric poate fi alternativ receptor, sursa undelor ultrasonice. Această parte a dispozitivelor cu ultrasunete numit traductor acustic, traductor sau senzor.
Ultrasunete propagates în mediu sub formă de compresie și alternativ zone de expansiune substanță. Undele sonore, inclusiv cu ultrasunete, caracterizat perioada kolebaniya- de timp în care o moleculă (particulă) face ca o oscilație completă; chastotoy- numărul de oscilații pe unitatea de timp; distanța dlinoy- între punctele de aceeași viteză de fază și de propagare, care depinde în principal de elasticitatea și densitatea mediului. Lungimea de undă este invers proporțională cu frecvența sa. Este mai mică lungimea de undă, cu cât rezoluția unui aparat cu ultrasunete. Sistemele de diagnosticare cu ultrasunete medicale, de obicei folosesc frecvențe de 2 până la 10 MHz. Puterea de rezoluție a aparatelor cu ultrasunete moderne ajunge la 1-3 mm.
Orice mediu, inclusiv țesuturile organismului, previne răspândirea ultrasunete, adică are o impedanță acustică diferită, a cărui magnitudine depinde de densitatea și viteza de propagare a undelor sonore. Cu cât acești parametri, cu atât mai mare impedanța acustică. Această descriere generală a oricărui mediu elastic este denumit „impedanță acustică“.
Atingerea limitei dintre două medii cu diferite impedanță acustică, fasciculul de unde ultrasonice care au suferit modificări semnificative: o parte continuă să se răspândească în noul mediu, într-o oarecare măsură, absorbită de acesta, iar celălalt - este reflectată. Coeficientul de reflexie depinde de diferența dintre valorile impedanței acustice adiacente fiecare alte țesuturi: diferența este, cu atât mai mult reflexia și în mod natural o mai mare amplitudinea semnalului înregistrat, și, prin urmare, mai ușor și mai luminoasă va arăta ca pe ecranul aparatului. Reflector completa este limita dintre țesutul și aerul. [1]
În cel mai simplu exemplu de realizare, metoda permite de a estima distanța până la frontiera densități de separare a celor două organisme, pe baza timpului de trecere val reflectate de la limita. metode mai sofisticate de investigare (de exemplu, pe baza efectului Doppler) ne permite să determinăm viteza limitelor secțiunii de densitate, precum și diferența de densitate, care formează limita.
vibrații cu ultrasunete de propagare se supune legilor opticii geometrice. Într-un mediu omogen care se propagă în linie dreaptă și la o viteză constantă. La limita diferitelor medii acustice parte densitatea inegală a razelor este reflectată și o porțiune este refractată, continuă propagarea rectilinie. Cu cât diferențial gradient de densitate mediile acustice la limită, cea mai mare parte a vibrațiilor ultrasonice reflectate. Deoarece ultrasunetele la interfața de aer la nivelul pielii se reflectă 99,99% din variația, în cazul ultrasunetelor scanarea pacientului trebuie să lubrifia suprafața pielii cu un gel apos, care servește ca mediu de tranziție. Reflexia depinde de unghiul de incidență a razei (cel mai direcție perpendiculară) și frecvența vibrațiilor ultrasonice (la o frecvență mai mare, o mare parte este reflectată).
Pentru studiul cavității abdominale și a spațiului retroperitoneal, precum cavitatea pelviană utilizate frecvență 2.5-3.5 MHz, pentru studiile tiroidiene folosind frecvența de 7,5 MHz.
De interes special este utilizarea în diagnosticul efectului Doppler. Esența efectului este de a schimba frecvența sunetului datorită mișcării relative a sursei și receptor de sunet. Atunci când sunetul este reflectat de un obiect în mișcare, frecvența semnalului reflectat este variat (trecerea de frecvență are loc).
Atunci când se aplică semnalele primare și reflectate apar ritmuri care sunt ascultate folosind căști sau difuzor.
Generatorul de undă cu ultrasunete este un senzor care joacă simultan rolul unui receptor al ecourile reflectate. Generatorul funcționează într-un mod pulsatoriu, trimiterea de aproximativ 1000 de impulsuri pe secundă. În intervalele dintre generarea de senzor unde ultrasonice piezo detectează semnalele reflectate.
Senzorul ultrasonic
Detectorul sau un senzor transdyusora aplică complex format din mai multe sute de traductoare pezokristallicheskih fine care funcționează în același mod. Senzorul este montat lentila de focalizare, ceea ce face posibil pentru a crea un punct focal la o anumită adâncime.
tipuri de senzori
Toți senzorii cu ultrasunete sunt împărțite în mecanică și electronică. În scanarea mecanică este realizată prin deplasarea emițătorului (sau se rotește sau leagăne). Scanarea electronică se realizează electronic. Dezavantajele senzorilor mecanice sunt zgomotul, vibrațiile produse de mișcarea radiatorului, și o rezoluție mică. se folosesc senzori mecanici perimate în scanere moderne. Trei tipuri de scanare cu ultrasunete: liniare (paralele), convexe și sectoriale. Prin urmare senzori transdyusory sau dispozitive cu ultrasunete sunt numite liniare, convexe și de sector. Probe de selecție pentru fiecare studiu se realizează ținând seama de profunzimea și natura poziției corpului.
senzori liniari
Senzorii liniare folosesc frecventa de 5-15 MHz. Avantajul senzorului liniar este respectarea deplină cu poziția corpului test al transdyusora pe suprafața corpului. Un dezavantaj este complexitatea senzorilor de linie, în toate cazurile, să asigure suprafață de contact uniformă transdyusora pielea pacientului, ceea ce duce la denaturarea imaginii la margini. De asemenea, senzori de linie, datorită frecvențelor înalte permit obținerea unei zone de imagine investigate cu rezoluție înaltă, dar adâncimea de scanare suficient de mici (nu mai mult de 11 cm). Folosit în principal pentru a studia structurile superficiale - glandei tiroide, glandei mamare, articulațiilor mici și mușchilor, precum și pentru studii vasculare.
senzori convex
Senzorul Convex utilizează o frecvență 1,8-7,5 MHz. Acesta este mai scurt, astfel încât pentru a realiza uniformitatea sa se potrivesc la pielea pacientului mai ușor. Cu toate acestea, prin utilizarea a primit lățimea senzorilor de imagine Convex câțiva centimetri mai mare decât dimensiunea senzorului. Pentru mai multe detalii precise medic anatomice repere trebuie să ia în considerare această discrepanță. . Datorită mai mici de scanare de frecvență ajunge la o adâncime de 20-25 cm, este de obicei folosit pentru a studia organe profund localizate - organele abdominale și retroperitoneale, sistemul genito-urinar, articulațiile șoldului.
senzori de sector
Senzorul Sectorul funcționează la o frecvență de 1,5-5 MHz. Ea are o diferență și mai mare între dimensiunile transdyusora și recepționa imagini, astfel încât este utilizat în principal în cazurile în care este necesară corpul unei secțiuni mici pentru a obține o imagine de ansamblu mare la o adâncime. Cel mai indicat să se folosească în studiul unei scanări sector, de exemplu, prin spațiile intercostale. O aplicație tipică este sectorul ecocardiografie senzor - examinare cardiacă.