När ultraljudsundersökningar avbukellernjurarnämns, associeras ofta först förkalkningar eller stenar (som njursten och gallsten i figuren ovan), men stenar av jämförbar storlek kan ha olika grader av ljud och skugga.Till exempel stenens olika sammansättning eller påverkan av stenens ytas jämnhet.För huruvida dessa fysikaliska egenskaper i grunden bestämmer storleken på ljudet och skuggan kommer vi för närvarande att analysera ljudets och skuggans prestanda i form av själva ultraljudsstrålen.
Först och främst är ljudet och skuggan populärt sett, ultraljudsstrålen som sänds ut blockeras i stenens position, vilket resulterar i ingen ultraljudsbelysning bakom stenen, och naturligtvis kan vävnaderna i dessa positioner inte producera ekon, vilket ger ljud och skugga. .Vi vet att strålen av ultraljudsstrålning är den tunnaste i emissionens brännpunkt, och strålen i området utanför fokus vidgas gradvis och ser sadelformad ut.Som vanligt använder vi fortfarande analogin med ultraljudsavbildning med kameror.Precis som objektivets bländarvärde för en SLR-kamera är mindre (den faktiska bländaren är större), desto bättre är upplösningen för fokuspunktspositionen och desto mer uttalad blir förgrunds- och bakgrundsbokeh.När du fotograferade djuren inne i järnburen med en kamera, märkte du att järnburen blev ett genomskinligt nät på bilden?Bilden nedan är ett par apor och mammor fotograferade av författaren i en bur i Bangkok Wildlife Park, och om du inte tittar noga kan du förbise de svaga rutorna.Men när vi fokuserar på järnburen blockerar den svarta järnburen verkligen ryggen.De som är intresserade kan gå hem och prova att uppleva detta experiment i olika fokuspositioner, precis som författaren på bilden nedan skjuter en tjejs tiggardocka över en gaffel.
Låt oss gå tillbaka till ultraljudsavbildning, för att kvantitativt studera detta problem använder vi ultraljudskroppsformar (KS107BG) som mäter penetration och upplösning för att demonstrera fenomenet ljud och skugga, målet för denna kroppsmodell är en tunn linje som inte är transparent, vilket väl kan simulera effekten av ljudskugga.För att bättre demonstrera effekten av ocklusion använder vi en högfrekvent sond med en mittfrekvens på8,5 MHz, eftersom högfrekvenssonden kan få en finare ultraljudsstråle (så det är också lätt att få hög lateral upplösning).
Först och främst justerar vi emissionsfokuset till ett djup av 1 cm, vi kan se att målet vid 1 cm-positionen är som tydligast, och det något mörknade området kan svagt ses bakom målet på cirka 5 mm, men målet under 1 cm är dras av en lång svart kanal, som är det så kallade ljudet och skuggan.Området inom 1 cm är som förgrunden i fotografering, med fokusdjupet på 1 cm och bakgrundsområdet efter 1 cm.Uppenbarligen är förgrundsmålet inom 1 cm som buren på apfotot just nu, och när vi fokuserar till ett djup av 1 cm verkar ultraljudet kunna kringgå det och fortsätta att överföra energi framåt nästan opåverkat.Emellertid kan området under fokus inte blockeras runt målet, vilket resulterar i nästan inget beskydd av ultraljudsenergi bakom målet, så det finns inget eko.För att bättre bekräfta vår hypotes simulerade vi ultraljudsstrålarna fokuserade vid denna tidpunkt, och vågfronterna för ultraljudspulsvågorna vid olika ögonblick visas i följande figur.
Tydligen, på ett djup av 1 cm, är energin i emissionsfokuspunkten koncentrerad, vilket resulterar i en tunn stråle, och strålens bredd vidgas gradvis när den rör sig bort från fokusdjupet.När målets djup är mindre än 1 cm skymmer målet en del av energin, men målets storlek är relativt liten, och energin som inte är blockerad på sidan kommer att fortsätta att sväva mot brännpunkten, så ljud och skugga för dessa mål kommer att vara mycket svaga, och ju närmare ytan av sonden, desto mindre uppenbara blir ljudet och skuggan.När målpositionen är precis vid fokusdjupet är själva ultraljudsstrålen mycket tunn, så energin som målet kan blockera är relativt stor, vilket resulterar i att mycket lite energi kan fortsätta runt målet, vilket också gör området bakom detta djup skapa ett riktigt mörkt område.Det är som att du fokuserar på buren, och området bakom burens galler är helt blockerat.
Vad händer när målet är bakom brännpunkten (bakgrundsområdet)?Vissa människor kommer att säga att ljudstrålen också är mycket bred, och målet kan bara täcka en del av det, kommer det att vara samma som förgrundsområdet, kan energin gå förbi målet för att minska ljudet och skuggan?Svaret är uppenbarligen nej, precis som målen i den vänstra sneda raden i ovanstående figur är alla efter 1 cm djup, och ljudet och skuggan som genereras är inte mindre än målen i 1 cm-läget.Vid denna tidpunkt observerar vi noggrant formen på ultraljudsstrålen, och strålens vågfront före och efter fokus är inte platt, utan liknar en bågeform centrerad på fokus.Strålen nära ytan av sonden konvergeras mot brännpunkten, medan våguppsättningen djupare än brännpunkten sprids utåt med brännpunkten.Det vill säga när målet är i förgrundsområdet när ljudvågen som inte är skymd av målet kommer att fortsätta att fortplanta sig i fokusriktningen och ljudvågen som inte skyms av målet i bakgrundsområdet kommer att fortsätta att fortplanta sig i riktningen för att avvika från skanningslinjen, får vi bara ekosignalen på skanningslinjen, så energin som avviker från skanningslinjen kan inte tas emot, så ljudet och skuggan bildas.
När vi justerade lanseringsfokuset till ett djup av 1,5 cm reducerades också ljudet och skuggan bakom målet på ett djup av 1 cm avsevärt, men målet efter 1,5 cm drog fortfarande en lång svart svans.Nedan är ett stråldiagram av ultraljudsutsläpp, Låt oss försöka analysera fenomenet ljud och skugga i kombination med strålens morfologi.
När fokusdjupet ökas ytterligare till 2 cm försvagas ljudet och skuggan bakom målet inom 2 cm avsevärt.Figuren nedan är motsvarande ultraljudsstrålediagram.
Bilden av det föregående exemplet är bara fokusdjupet justerat, och förhållandena på de andra gränssnitten förblir oförändrade, men när du justerar fokusdjupet, innebär bakgrunden också ett tillstånd, det vill säga när djupet av emissionsfokuset blir djupare, bländaröppningen för emissionen kommer också att öka (det främre numret i titeln på stråldiagrammet är fokusdjupet, och siffran bakom är antalet arrayelement som motsvarar emissionsöppningen), och genom att observera strålbredden på sonden ytan kan vi också hitta den faktiska emissionsbländarförändringen.I allmänhet är emissionsfokusets bländare proportionell mot fokusdjupet, precis som ett zoomobjektiv med konstant bländare.
Så vad är effekten på ljudet och skuggan när samma fokusdjup och bländarstorlek är olika?Med samma 1,5 cm djupfokus som ett exempel, genom att justera maskinens interna parametrar, fördubblas storleken på emissionsöppningen
Vi borde ha lärt oss att analysera fenomenet målljud och -skugga genom strålmappning genom exemplet ovan, så vi kan titta direkt på beamogrammet för detta exempel.När bländaren blir mindre, breddas strålen av fokusdjup, men sadelböjningen blir mindre.Böjningen av samma förgrunds- och bakgrundsstrålar blir oansenlig, och om man observerar hur väl strålens vågfront kurvor kan man se att ultraljudsenergin är ungefär som ett plan parallellt med ytan av sonden som fortplantar sig framåt.Därför är den onda konsekvensen att även om ultraljudsenergin i det ursprungliga förgrundsområdet delvis blockeras av målet, kan den fortfarande fortplanta sig runt målet mot fokuspositionen, men när den lilla bländaren är liten, är förgrundens bredd strålen minskas först, andelen energi som blockeras ökas och ljudvågorna på sidan konvergerar inte mot lanseringsfokuspositionen, så även om den ultraljudsenergi som inte är skymd fortsätter att fortplanta sig framåt, har den nästan inget bidrag till ekot av skanningslinjepositionen, vilket också leder till minskning av bländaren.Även ljudet och skuggan av målet i förgrundsområdet kommer att bli mer och mer uppenbart.Precis som när vi tar en bild av en fågel i bur med en mobiltelefon tvärs över buren, oavsett hur stor bländaren på mobiltelefonen gör anspråk på, kommer det att lämna ett märkbart mörkt rutnät av buren på bilden, eftersom själva bländaren på mobilkameran är för liten.
Tidigare har vi endast gjort en del experimentell analys av emissionsfokusets position och storleken på emissionsöppningen på ljud och skugga, kombinerat med själva ultraljudsskanningen, för skanning av små stenar, för att få bättre ljud och skugga effekter är det i allmänhet omöjligt att ändra storleken på bländaren, men det kan vara möjligt att överväga fokuspositionen så nära stenens framsida som möjligt.Eller när ljudet och skuggan inte är uppenbara beror det inte nödvändigtvis på att stenarna är för små, eller så kan det bero på att fokus inte är i rätt läge.Dessutom, som nämndes i början, kan det finnas många påverkande faktorer för ljud och skuggstyrka, som den mest direkta naturen är storleken på stenen, dessutom är grundljudet och skuggan ofta mycket svagare änharmoniskljud och skugga, och så vidare, så det kan inte generaliseras.
Så välj ultraljudsprodukter, dess bildkvalitet är det viktigaste, bra harmonisk avbildning kommer att göra din medicinska karriär till en högre nivå, välkommen att rådgöra med dig om de ultraljudsprodukter du är intresserad av och annan medicinsk utrustning.
Joy yu
Amain Technology Co.,Ltd.
Mob/Whatsapp:008619113207991
E-mail：amain006@amaintech.com
Linkedin: 008619113207991
Tel.:00862863918480
Företagets officiella webbplats: https://www.amainmed.com/
Alibaba webbplats: https://amaintech.en.alibaba.com
Ultraljudswebbplats: http://www.amaintech.com/magiq_m
Posttid: 2022-08-08
