Når ultralydsscanninger afmaveellernyrernævnes, forbindes ofte først forkalkninger eller sten (som f.eks. nyresten og galdesten i figuren ovenfor), men sten af sammenlignelig størrelse kan have forskellige grader af lyd og skygge.For eksempel stenens forskellige sammensætning eller indflydelsen af glatheden af stenens overflade.For om disse fysiske egenskaber grundlæggende bestemmer størrelsen af lyden og skyggen, vil vi foreløbig analysere lydens og skyggens ydeevne i form af selve ultralydsstrålen.
Først og fremmest er lyden og skyggen populært sagt, den udsendte ultralydsstråle blokeres i stenens position, hvilket resulterer i ingen ultralydsbelysning bag stenen, og naturligt kan vævene i disse positioner ikke producere ekkoer, hvilket producerer lyd og skygge. .Vi ved, at strålen af ultralydsemission er den tyndeste i brændpunktet for emissionen, og strålen i området uden for fokus udvides gradvist og fremstår sadelformet.Som det er sædvanligt, bruger vi stadig analogien med ultralydsbilleddannelse med kameraer.Ligesom objektivets blændeværdi på et spejlreflekskamera er mindre (den faktiske blænde er større), jo bedre er opløsningen af fokuspunktspositionen, og jo mere udtalt er for- og baggrundsbokeh.Når du fotograferede dyrene inde i jernburet med et kamera, lagde du mærke til, at jernburet blev et gennemsigtigt net på billedet?Billedet nedenfor er et par aber og mødre fotograferet af forfatteren i et bur i Bangkok Wildlife Park, og hvis du ikke ser godt efter, kan du overse de svage gitter.Men når vi fokuserer på jernburet, blokerer det sorte jernbur virkelig ryggen.De interesserede kan gå hjem og prøve at opleve dette eksperiment i forskellige fokuspositioner, ligesom forfatteren på billedet nedenfor skyder en piges tiggerdukke hen over en gaffel.
Lad os gå tilbage til ultralydsbilleddannelse, for kvantitativt at studere dette problem, bruger vi ultralyds kropsforme (KS107BG), der måler penetration og opløsning for at demonstrere fænomenet lyd og skygge, målet for denne kropsmodel er en tynd linje, der ikke er transparent, hvilket godt kan simulere effekten af lydskygge.For bedre at demonstrere effekten af okklusion bruger vi en højfrekvent sonde med en centerfrekvens på8,5 MHz, fordi højfrekvenssonden kan opnå en finere ultralydsstråle (så det er også nemt at opnå høj lateral opløsning).
Først og fremmest justerer vi emissionsfokus til en dybde på 1 cm, vi kan se målet på 1 cm-positionen er det klareste, og det lidt mørkere område kan svagt ses bag målet på ca. 5 mm, men målet under 1 cm er trukket af en lang sort kanal, som er den såkaldte lyd og skygge.Området inden for 1 cm er som forgrunden i fotografering, med fokusdybden på 1 cm og baggrundsområdet efter 1 cm.Det er klart, at forgrundsmålet inden for 1 cm er ligesom buret på abebilledet lige nu, og når vi fokuserer til en dybde på 1 cm, ser ultralyden ud til at være i stand til at omgå det og fortsætte med at transmittere energi fremad næsten upåvirket.Området under fokus kan dog ikke blokeres omkring målet, hvilket resulterer i næsten ingen ultralydsenergibeskyttelse bag målet, så der er intet ekko.For bedre at bekræfte vores hypotese, simulerede vi ultralydsstrålerne fokuseret på dette tidspunkt, og bølgefronterne af ultralydspulsbølgerne på forskellige tidspunkter er vist i den følgende figur.
Tilsyneladende er energien fra emissionsfokuspunktet koncentreret i en dybde på 1 cm, hvilket resulterer i en tynd stråle, og strålens bredde udvides gradvist, når den bevæger sig væk fra fokusdybden.Når målets dybde er mindre end 1 cm, skjuler målet en del af energien, men målets størrelse er relativt lille, og den energi, der ikke er blokeret på siden, vil fortsætte med at svæve mod brændpunktet, så lyd og skygge af disse mål vil være meget svag, og jo tættere på sondens overflade, jo mindre tydelige vil lyden og skyggen være.Når målpositionen lige er i fokusdybden, er selve ultralydsstrålen meget tynd, så den energi, som målet kan blokere, er relativt stor, hvilket resulterer i, at meget lidt energi kan fortsætte rundt om målet, hvilket også gør området bag denne dybde producerer et ægte mørkt område.Det er som om du fokuserer på buret, og området bagved burets gitter er fuldstændig blokeret.
Hvad sker der, når målet er bag fokuspunktet (baggrundsområdet)?Nogle mennesker vil sige, at lydstrålen også er meget bred, og målet kan kun dække en del af det, vil det være det samme som forgrundsområdet, kan energien omgå målet for at reducere lyden og skyggen?Svaret er naturligvis nej, ligesom målene i venstre skrå række i ovenstående figur alle er efter 1 cm dybde, og lyden og skyggen, der genereres, er ikke mindre end målene i 1 cm positionen.På dette tidspunkt observerer vi omhyggeligt formen af ultralydsstrålen, og bølgefronten af strålen før og efter fokus er ikke flad, men ligner en bueform centreret om fokus.Strålen tæt på overfladen af sonden konvergeres mod brændpunktet, mens bølgearrayet, der er dybere end brændpunktet, spredes udad med brændpunktet.Det vil sige, når målet er i forgrundsområdet, når lydbølgen, der ikke er tilsløret af målet, vil fortsætte med at forplante sig i fokusretningen, og lydbølgen, der ikke skjules af målet i baggrundsområdet vil fortsætte med at forplante sig i retning af at afvige fra scanningslinjen, modtager vi kun ekkosignalet på scanningslinjen, så energien der afviger fra scanningslinjen kan ikke modtages, så lyden og skyggen dannes.
Da vi justerede affyringsfokuset til en dybde på 1,5 cm, blev lyden og skyggen bag målet i en dybde på 1 cm også reduceret betydeligt, men målet efter 1,5 cm trak stadig en lang sort hale.Nedenfor er et stråleplot af ultralydsemissioner. Lad os prøve at analysere fænomenet lyd og skygge i kombination med strålens morfologi.
Når fokusdybden øges yderligere til 2 cm, svækkes lyden og skyggen bag målet inden for 2 cm betydeligt.Figuren nedenfor er den tilsvarende ultralydsemissionsstråleplot.
Billedet af det foregående eksempel er kun fokusdybden justeret, og forholdene på de andre grænseflader forbliver uændrede, men når fokusdybden justeres, indebærer baggrunden også en betingelse, det vil sige, at dybden af emissionsfokuset bliver dybere, blænden for emissionen vil også stige (det forreste nummer i strålediagrammets titel er fokusdybden, og tallet bagved er antallet af array-elementer svarende til emissionsåbningen), og ved at observere sondens strålebredde overflade, kan vi også finde den faktiske emissionsåbningsændring.Generelt er emissionsfokusets blænde proportional med dybden af fokus, ligesom et zoomobjektiv med konstant blænde.
Så hvad er effekten på lyden og skyggen, når den samme fokusdybde og blændestørrelse er forskellig?Ved at tage det samme 1,5 cm dybdefokus som eksempel, ved at justere maskinens interne parametre, fordobles størrelsen af emissionsåbningen
Vi burde have lært at analysere fænomenet mållyd og -skygge gennem beam mapping gennem ovenstående eksempel, så vi kan se direkte på beamogrammet for dette eksempel.Efterhånden som blænden bliver mindre, udvides fokusdybdestrålen, men sadelbøjningen bliver mindre.Fordrejningen af de samme forgrunds- og baggrundsstråler bliver upåfaldende, og hvis man observerer, hvor godt strålens bølgefront kurver, kan det ses, at ultralydsenergien er lidt ligesom et plan parallelt med overfladen af sonden, der forplanter sig fremad.Derfor er den onde konsekvens, at selvom ultralydsenergien i det oprindelige forgrundsområde er delvist blokeret af målet, kan den stadig fortsætte med at forplante sig rundt om målet mod fokuspositionen, men når den lille blændeåbning er lille, er forgrundens bredde strålen indsnævres først, andelen af energi, der er blokeret, øges, og lydbølgerne på siden konvergerer ikke mod affyringsfokuspositionen, så selvom den ultralydsenergi, der ikke er tilsløret, fortsætter med at forplante sig fremad, har den næsten intet bidrag til ekkoet af scanningslinjepositionen, hvilket også fører til reduktion af blænden.Selv lyden og skyggen af målet i forgrundsområdet bliver mere og mere tydeligt.Ligesom når vi tager et billede af en fugl i bur med en mobiltelefon på tværs af buret, uanset hvor stor blændeåbningen på mobiltelefonen kræver, vil det efterlade et mærkbart mørkt gitter af buret på billedet, fordi selve blænden på mobiltelefonens kamera er for lille.
Tidligere har vi kun lavet nogle eksperimentelle analyser af placeringen af emissionsfokus og størrelsen af emissionsblænden på lyd og skygge, kombineret med selve ultralydsscanningen, til scanning af små sten, for at opnå bedre lyd og skygge effekter, er det generelt umuligt at ændre størrelsen på blænden, men det kan være muligt at overveje fokuspositionen så tæt som muligt på stenens forside.Eller når lyden og skyggen ikke er tydelig, er det ikke nødvendigvis fordi stenene er for små, eller det kan være fordi fokus ikke er i den rigtige position.Derudover kan der, som nævnt i starten, være mange indflydelsesfaktorer af lyd og skyggestyrke, såsom den mest direkte karakter er størrelsen af stenen, desuden er grundlyden og skyggen ofte meget svagere end den harmoniske lyd. og skygge og så videre, så det kan ikke generaliseres.
Så vælg ultralydsprodukter, dens billedkvalitet er den vigtigste, god harmonisk billeddannelse vil gøre din medicinske karriere til et højere niveau, velkommen til at rådføre dig med dig om de ultralydsprodukter, du er interesseret i, og andet medicinsk udstyr.
Joy yu
Amain Technology Co.,Ltd.
Mob/Whatsapp: 008619113207991
E-mail：amain006@amaintech.com
Linkedin: 008619113207991
Tlf.:00862863918480
Firmaets officielle hjemmeside:https://www.amainmed.com/
Alibaba hjemmeside:https://amaintech.en.alibaba.com
Ultralyds hjemmeside:http://www.amaintech.com/magiq_m
Indlægstid: 21. nov. 2022
