Quando le scansioni ecografiche deladdomeOrenivengono menzionati, calcificazioni o calcoli (come calcoli renali e biliari nella figura sopra) vengono spesso associati per primi, ma calcoli di dimensioni comparabili possono avere diversi gradi di suono e ombra.Ad esempio, la diversa composizione della pietra o l'influenza della levigatezza della superficie della pietra.Poiché queste proprietà fisiche determinano fondamentalmente la dimensione del suono e dell'ombra, per il momento analizzeremo l'andamento del suono e dell'ombra sotto forma del raggio ultrasonico stesso.
Prima di tutto, il suono e l'ombra sono comunemente parlando, il raggio ultrasonico emesso è bloccato nella posizione della pietra, con il risultato che non c'è illuminazione ultrasonica dietro la pietra, e naturalmente i tessuti in queste posizioni non possono produrre echi, producendo così suono e ombra. .Sappiamo che il fascio di emissione ultrasonica è più sottile nel punto focale dell'emissione, ed il fascio nella zona esterna al fuoco si allarga gradualmente e appare a forma di sella.Come di consueto, utilizziamo ancora l'analogia dell'ecografia con le telecamere.Proprio come il valore di apertura dell'obiettivo di una fotocamera reflex è più piccolo (l'apertura effettiva è maggiore), migliore è la risoluzione della posizione del punto AF e più pronunciato è il bokeh in primo piano e sullo sfondo.Fotografando gli animali all'interno della gabbia di ferro con una macchina fotografica, hai notato che la gabbia di ferro è diventata una rete traslucida nella foto?L'immagine qui sotto è una coppia di scimmie e madri fotografate dall'autore in una gabbia al Bangkok Wildlife Park, e se non guardi da vicino, potresti trascurare le deboli griglie.Ma quando ci concentriamo sulla gabbia di ferro, la gabbia di ferro nero blocca davvero la parte posteriore.Coloro che sono interessati possono tornare a casa e provare a sperimentare questo esperimento in diverse posizioni di messa a fuoco, proprio come l'autore nella foto qui sotto che riprende una bambola mendicante attraverso una forchetta.
Torniamo all'imaging ecografico, per studiare quantitativamente questo problema, utilizziamo stampi per il corpo ad ultrasuoni (KS107BG) che misurano la penetrazione e la risoluzione per dimostrare il fenomeno del suono e dell'ombra, l'obiettivo di questo modello di corpo è una linea sottile che non è trasparente, che può ben simulare l'effetto dell'ombra sonora.Per dimostrare meglio l'effetto dell'occlusione, utilizziamo una sonda ad alta frequenza con una frequenza centrale di8,5 MHz, perché la sonda ad alta frequenza può ottenere un fascio ultrasonico più fine (quindi è facile ottenere anche un'elevata risoluzione laterale).
Prima di tutto, regoliamo il fuoco di emissione su una profondità di 1 cm, possiamo vedere il target nella posizione di 1 cm che è il più chiaro e l'area leggermente oscurata può essere debolmente vista dietro il target di circa 5 mm, ma il target al di sotto di 1 cm è trascinato da un lungo canale nero, che è il cosiddetto suono e ombra.L'area entro 1 cm è come il primo piano in fotografia, con la profondità di messa a fuoco a 1 cm e l'area di sfondo dopo 1 cm.Ovviamente, il bersaglio in primo piano entro 1 cm è come la gabbia nella foto della scimmia proprio adesso, e quando mettiamo a fuoco a una profondità di 1 cm, gli ultrasuoni sembrano essere in grado di aggirarlo e continuare a trasmettere energia in avanti quasi inalterati.Tuttavia, l'area sotto il fuoco non può essere bloccata attorno al bersaglio, con il risultato che non c'è quasi alcun sostegno di energia ultrasonica dietro il bersaglio, quindi non c'è eco.Per confermare meglio la nostra ipotesi, abbiamo simulato i raggi ultrasonici focalizzati in questo momento e i fronti d'onda delle onde degli impulsi ultrasonici in momenti diversi sono mostrati nella figura seguente.
Apparentemente, alla profondità di 1 cm, l'energia del punto focale di emissione è concentrata, risultando in un fascio sottile, e la larghezza del fascio si allarga gradualmente man mano che ci si allontana dalla profondità di fuoco.Quando la profondità del bersaglio è inferiore a 1 cm, il bersaglio oscura parte dell'energia, ma la dimensione del bersaglio è relativamente piccola e l'energia che non è bloccata lateralmente continuerà a salire verso il punto focale, quindi il il suono e l'ombra di questi bersagli saranno molto deboli e quanto più vicini alla superficie della sonda, tanto meno evidenti saranno il suono e l'ombra.Quando la posizione del bersaglio è proprio alla profondità del fuoco, il raggio ultrasonico stesso è molto sottile, quindi l'energia che il bersaglio può bloccare è relativamente grande, con il risultato che pochissima energia può continuare attorno al bersaglio, il che rende anche l'area dietro questa profondità producono una vera e propria zona buia.È come se ti stessi concentrando sulla gabbia e l'area dietro la griglia della gabbia fosse completamente bloccata.
Cosa succede quando il bersaglio si trova dietro il punto focale (area di sfondo)?Alcune persone diranno che anche il raggio sonoro è molto ampio e il bersaglio può coprirne solo una parte, sarà la stessa dell'area in primo piano, l'energia può bypassare il bersaglio per ridurre il suono e l'ombra?La risposta ovviamente è no, proprio come i bersagli nella fila obliqua sinistra nella figura sopra sono tutti dopo 1 cm di profondità, e il suono e l'ombra generati non sono inferiori a quelli dei bersagli nella posizione di 1 cm.A questo punto, osserviamo attentamente la forma del raggio ultrasonico e il fronte d'onda del raggio prima e dopo il fuoco non è piatto, ma assomiglia a una forma ad arco centrata sul fuoco.Il raggio vicino alla superficie della sonda converge verso il punto focale, mentre la matrice d'onde più profonda del punto focale si diffonde verso l'esterno con il punto focale.Vale a dire, quando il bersaglio si trova nell'area in primo piano, quando l'onda sonora che non è oscurata dal bersaglio continuerà a propagarsi nella direzione del fuoco e l'onda sonora che non è oscurata dal bersaglio nell'area di sfondo continuerà a propagarsi nella direzione della deviazione dalla linea di scansione, riceviamo solo il segnale dell'eco sulla linea di scansione, quindi l'energia che devia dalla linea di scansione non può essere ricevuta, quindi si formano il suono e l'ombra.
Quando abbiamo regolato la messa a fuoco di lancio a una profondità di 1,5 cm, anche il suono e l'ombra dietro il bersaglio a una profondità di 1 cm sono stati significativamente ridotti, ma il bersaglio dopo 1,5 cm trascinava ancora una lunga coda nera.Di seguito è riportato un diagramma del fascio di emissioni ultrasoniche, Proviamo ad analizzare il fenomeno del suono e dell'ombra in combinazione con la morfologia del fascio.
Quando la profondità di messa a fuoco viene ulteriormente aumentata a 2 cm, il suono e l'ombra dietro il bersaglio entro 2 cm vengono notevolmente indeboliti.La figura seguente è il corrispondente grafico del fascio di emissione ultrasonica.
L'immagine dell'esempio precedente mostra solo la profondità di messa a fuoco regolata e le condizioni sulle altre interfacce rimangono invariate, ma quando si regola la profondità di messa a fuoco, anche lo sfondo implica una condizione, cioè man mano che la profondità di messa a fuoco di emissione diventa più profonda, aumenterà anche l'apertura dell'emissione (il numero anteriore nel titolo del diagramma del fascio è la profondità di fuoco, e il numero dietro è il numero di elementi dell'array corrispondenti all'apertura di emissione), e osservando l'ampiezza del fascio della sonda superficie, possiamo anche trovare l'effettiva variazione dell'apertura di emissione.In generale, l'apertura del fuoco di emissione è proporzionale alla profondità di fuoco, proprio come un obiettivo zoom con apertura costante.
Allora qual è l'effetto sul suono e sull'ombra quando la stessa profondità di messa a fuoco e la stessa dimensione dell'apertura sono diverse?Prendendo come esempio la stessa messa a fuoco di profondità di 1,5 cm, regolando i parametri interni della macchina, la dimensione dell'apertura di emissione viene raddoppiata
Dovremmo aver imparato ad analizzare il fenomeno del suono e dell'ombra del bersaglio attraverso la mappatura del raggio attraverso l'esempio sopra, quindi possiamo guardare direttamente il beamogramma per questo esempio.Man mano che l'apertura si riduce, il raggio di profondità di messa a fuoco viene ampliato, ma la curvatura a sella diminuisce.La deformazione degli stessi raggi in primo piano e sullo sfondo diventa invisibile e, osservando quanto bene si curva il fronte d'onda del raggio, si può vedere che l'energia ultrasonica è in qualche modo come un piano parallelo alla superficie della sonda che si propaga in avanti.Pertanto, la conseguenza negativa è che, sebbene l'energia ultrasonica nell'area originale in primo piano sia parzialmente bloccata dal bersaglio, può comunque continuare a propagarsi attorno al bersaglio verso la posizione di messa a fuoco, ma quando la piccola apertura è piccola, la larghezza del primo piano il raggio viene prima ristretto, la proporzione di energia bloccata aumenta e le onde sonore laterali non convergono verso la posizione del fuoco di lancio, quindi sebbene l'energia ultrasonica che non è oscurata continui a propagarsi in avanti, non ha quasi alcun contributo all'eco della posizione della linea di scansione, che porta anche alla riduzione dell'apertura.Anche il suono e l'ombra del bersaglio in primo piano diventeranno sempre più evidenti.Proprio come quando scattiamo una foto di un uccello in gabbia con un telefono cellulare di fronte alla gabbia, non importa quanto sia ampia l'apertura del telefono cellulare, lascerà una notevole griglia scura della gabbia sulla foto, perché l'apertura effettiva la fotocamera del cellulare è troppo piccola.
In precedenza, abbiamo effettuato solo alcune analisi sperimentali sulla posizione del fuoco di emissione e sulla dimensione dell'apertura di emissione del suono e dell'ombra, combinate con la scansione ad ultrasuoni effettiva, per la scansione di piccole pietre, al fine di ottenere suono e ombra migliori. effetti, è generalmente impossibile modificare la dimensione dell’apertura, ma è possibile considerare la posizione di messa a fuoco il più vicino possibile alla parte anteriore della pietra.Oppure, quando il suono e l'ombra non sono evidenti, non è necessariamente perché le pietre sono troppo piccole, o forse perché la messa a fuoco non è nella posizione giusta.Inoltre, come accennato all'inizio, potrebbero esserci molti fattori che influenzano la forza del suono e dell'ombra, ad esempio la natura più diretta è la dimensione della pietra, inoltre, il suono fondamentale e l'ombra sono spesso molto più deboli del suono armonico e ombra, e così via, quindi non può essere generalizzato.
Quindi scegli i prodotti a ultrasuoni, la qualità dell'immagine è la più importante, una buona immagine armonica porterà la tua carriera medica a un livello superiore, benvenuto a consultarti sui prodotti a ultrasuoni che ti interessano e su altre apparecchiature mediche.
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Orario di pubblicazione: 21 novembre 2022
