Quando a ultrassonografia doabdômenourinssão mencionados, calcificações ou cálculos (como cálculos renais e cálculos biliares na figura acima) são frequentemente associados primeiro, mas cálculos de tamanho comparável podem ter diferentes graus de som e sombra.Por exemplo, a diferente composição da pedra ou a influência da suavidade da superfície da pedra.Para saber se essas propriedades físicas determinam fundamentalmente o tamanho do som e da sombra, por enquanto, analisaremos o desempenho do som e da sombra na forma do próprio feixe ultrassônico.
Em primeiro lugar, o som e a sombra são popularmente falando, o feixe ultrassônico emitido é bloqueado na posição da pedra, resultando em nenhuma iluminação ultrassônica atrás da pedra, e naturalmente os tecidos nestas posições não podem produzir ecos, produzindo assim som e sombra .Sabemos que o feixe de emissão ultrassônica é o mais fino no ponto focal da emissão, e o feixe na área fora do foco se alarga gradualmente e parece em forma de sela.Como é de costume, ainda usamos a analogia da ultrassonografia com câmeras.Assim como o valor de abertura da lente de uma câmera SLR é menor (a abertura real é maior), melhor será a resolução da posição do ponto de foco e mais pronunciado será o bokeh de primeiro e segundo plano.Ao fotografar os animais dentro da gaiola de ferro com uma câmera, você percebeu que a gaiola de ferro virou uma malha translúcida na foto?A imagem abaixo mostra um par de macacos e mães fotografados pelo autor em uma jaula no Bangkok Wildlife Park, e se você não olhar de perto, poderá ignorar as grades tênues.Mas quando nos concentramos na gaiola de ferro, a gaiola de ferro preta realmente bloqueia as costas.Os interessados podem ir para casa e tentar vivenciar esse experimento em diferentes posições de foco, assim como o autor da foto abaixo atirando uma boneca mendiga sobre um garfo.
Voltemos à ultrassonografia, para estudar quantitativamente esse problema, utilizamos moldes corporais ultrassônicos (KS107BG) que medem a penetração e a resolução para demonstrar o fenômeno do som e da sombra, o alvo deste modelo corporal é uma linha fina que não é transparente, que pode simular bem o efeito da sombra sonora.Para melhor demonstrar o efeito da oclusão, usamos uma sonda de alta frequência com frequência central de8,5 MHz, porque a sonda de alta frequência pode obter um feixe ultrassônico mais fino (por isso também é fácil obter alta resolução lateral).
Em primeiro lugar, ajustamos o foco da emissão para uma profundidade de 1 cm, podemos ver que o alvo na posição de 1 cm é o mais claro, e a área ligeiramente escurecida pode ser vista fracamente atrás do alvo de cerca de 5 mm, mas o alvo abaixo de 1 cm é arrastado por um longo canal preto, que é o chamado som e sombra.A área dentro de 1cm é como o primeiro plano na fotografia, com a profundidade de foco em 1cm e a área de fundo após 1cm.Obviamente, o alvo em primeiro plano dentro de 1 cm é como a gaiola na foto do macaco agora, e quando focamos a uma profundidade de 1 cm, o ultrassom parece ser capaz de contorná-lo e continuar a transmitir energia quase sem ser afetado.No entanto, a área abaixo do foco não pode ser bloqueada em torno do alvo, resultando em quase nenhum patrocínio de energia ultrassônica atrás do alvo, portanto não há eco.Para melhor confirmar nossa hipótese, simulamos os feixes ultrassônicos focados neste momento, e as frentes de onda das ondas de pulso ultrassônico em diferentes momentos são mostradas na figura a seguir.
Aparentemente, a uma profundidade de 1 cm, a energia do ponto focal de emissão é concentrada, resultando num feixe fino, e a largura do feixe aumenta gradualmente à medida que se afasta da profundidade de foco.Quando a profundidade do alvo é inferior a 1 cm, o alvo obscurece parte da energia, mas o tamanho do alvo é relativamente pequeno, e a energia que não está bloqueada lateralmente continuará a subir em direção ao ponto focal, então o o som e a sombra desses alvos serão muito fracos e, quanto mais próximo da superfície da sonda, menos óbvios serão o som e a sombra.Quando a posição do alvo está exatamente na profundidade do foco, o feixe ultrassônico em si é muito fino, de modo que a energia que o alvo pode bloquear é relativamente grande, resultando em muito pouca energia capaz de continuar ao redor do alvo, o que também torna a área atrás desta profundidade produz uma área escura real.É como se você estivesse focando na gaiola e a área atrás da grade da gaiola estivesse completamente bloqueada.
O que acontece quando o alvo está atrás do ponto focal (área de fundo)?Algumas pessoas dirão que o feixe sonoro também é muito amplo e o alvo só pode cobrir parte dele. Será igual à área do primeiro plano? A energia pode contornar o alvo para reduzir o som e a sombra?A resposta é obviamente não, assim como os alvos na linha oblíqua esquerda na figura acima estão todos após 1 cm de profundidade, e o som e a sombra gerados não são inferiores aos alvos na posição de 1 cm.Neste momento, observamos cuidadosamente a forma do feixe ultrassônico, e a frente de onda do feixe antes e depois do foco não é plana, mas se assemelha a uma forma de arco centrada no foco.O feixe próximo à superfície da sonda converge em direção ao ponto focal, enquanto o conjunto de ondas mais profundo que o ponto focal é espalhado para fora com o ponto focal.Ou seja, quando o alvo está na área de primeiro plano, quando a onda sonora que não é obscurecida pelo alvo continuará a se propagar na direção do foco, e a onda sonora que não é obscurecida pelo alvo na área de fundo continuará a se propagar na direção de desvio da linha de varredura, só recebemos o sinal de eco na linha de varredura, então a energia que se desvia da linha de varredura não pode ser recebida, então o som e a sombra são formados.
Quando ajustamos o foco de lançamento para uma profundidade de 1,5 cm, o som e a sombra atrás do alvo a uma profundidade de 1 cm também foram significativamente reduzidos, mas o alvo após 1,5 cm ainda arrastava uma longa cauda preta.Abaixo está um gráfico do feixe de emissões ultrassônicas. Vamos tentar analisar o fenômeno do som e da sombra em combinação com a morfologia do feixe.
Quando a profundidade de foco é aumentada para 2 cm, o som e a sombra atrás do alvo dentro de 2 cm são significativamente enfraquecidos.A figura abaixo é o gráfico do feixe de emissão ultrassônica correspondente.
A imagem do exemplo anterior tem apenas a profundidade do foco ajustada, e as condições nas demais interfaces permanecem inalteradas, mas ao ajustar a profundidade do foco, o fundo também implica uma condição, ou seja, à medida que a profundidade do foco da emissão se torna mais profunda, a abertura da emissão também aumentará (o número frontal no título do diagrama do feixe é a profundidade do foco, e o número atrás é o número de elementos da matriz correspondentes à abertura de emissão), e observando a largura do feixe da sonda superfície, também podemos encontrar a mudança real na abertura de emissão.Em geral, a abertura do foco de emissão é proporcional à profundidade do foco, assim como uma lente zoom com abertura constante.
Então, qual é o efeito no som e na sombra quando a mesma profundidade de foco e tamanho de abertura são diferentes?Tomando como exemplo o mesmo foco de profundidade de 1,5 cm, ajustando os parâmetros internos da máquina, o tamanho da abertura de emissão é duplicado
Deveríamos ter aprendido a analisar o fenômeno do som alvo e da sombra através do mapeamento de feixe através do exemplo acima, para que possamos olhar diretamente para o feixe deste exemplo.À medida que a abertura diminui, o feixe de profundidade de foco é ampliado, mas a curvatura da sela diminui.A deformação dos mesmos feixes de primeiro plano e de fundo torna-se imperceptível, e observando quão bem as curvas da frente de onda do feixe, pode-se ver que a energia ultrassônica é algo como um plano paralelo à superfície da sonda se propagando para frente.Portanto, a má consequência é que embora a energia ultrassônica na área original do primeiro plano seja parcialmente bloqueada pelo alvo, ela ainda pode continuar a se propagar ao redor do alvo em direção à posição de foco, mas quando a pequena abertura é pequena, a largura do primeiro plano o feixe é estreitado primeiro, a proporção de energia que é bloqueada aumenta e as ondas sonoras laterais não convergem para a posição do foco de lançamento, portanto, embora a energia ultrassônica que não está obscurecida continue a se propagar para frente, ela quase não tem contribuição ao eco da posição da linha de varredura, o que também leva à redução da abertura.Até mesmo o som e a sombra do alvo em primeiro plano se tornarão cada vez mais óbvios.Assim como quando tiramos uma foto de um pássaro enjaulado com um telefone celular do outro lado da gaiola, não importa quão grande seja a abertura do telefone celular, isso deixará uma grade escura perceptível da gaiola na foto, porque a abertura real do a câmera do celular é muito pequena.
Anteriormente, fizemos apenas algumas análises experimentais sobre a posição do foco de emissão e o tamanho da abertura de emissão no som e na sombra, combinadas com a varredura ultrassônica real, para a varredura de pequenas pedras, a fim de obter melhor som e sombra efeitos, geralmente é impossível alterar o tamanho da abertura, mas pode ser possível considerar a posição do foco o mais próximo possível da frente da pedra.Ou quando o som e a sombra não são óbvios, não é necessariamente porque as pedras são muito pequenas, ou pode ser porque o foco não está na posição correta.Além disso, como mencionado no início, pode haver muitos fatores que influenciam a intensidade do som e da sombra, como a natureza mais direta é o tamanho da pedra, além disso, o som fundamental e a sombra são muitas vezes muito mais fracos do que o som harmônico e sombra e assim por diante, portanto não pode ser generalizado.
Portanto, escolha produtos de ultrassom, sua qualidade de imagem é o mais importante, uma boa imagem harmônica elevará sua carreira médica a um nível mais alto, seja bem-vindo para consultá-lo sobre os produtos de ultrassom nos quais você está interessado e outros equipamentos médicos.
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Horário da postagem: 21 de novembro de 2022
