Siemens X300 EV9-4 Echo Ultrasound Scanner Sondă Transductor de endocavitate

Structura traductorului

Parametrii performanței traductorului, care influențează calitatea imaginilor cu ultrasunete, sunt rezoluția și sensibilitatea axială și laterală. Rezoluția axială este determinată în principal de frecvența undei ultrasunete. Pe măsură ce frecvența crește, lungimea de undă scade, ceea ce este avantajos deoarece oferă o mai bună distincție între o țintă și alte obiecte. Rezoluția laterală de-a lungul direcției ortogonale față de direcția axială este determinată de profilul fasciculului traductorului. Un fascicul mai îngust duce la o rezoluție mai bună de-a lungul direcției laterale. Sensibilitatea traductorului determină raportul de contrast al imaginilor ultrasonice. Un traductor cu sensibilitate mai mare poate genera o imagine mai luminoasă a țintei. Traductorul este proiectat pentru a obține imagini de înaltă calitate prin îmbunătățirea acestor parametri de performanță.

Un traductor de matrice 1D tipic este compus dintr-un strat activ, straturi de potrivire acustică, un bloc de suport, o lentilă acustică, tăieturi, o foaie de masă (GRS) și o placă de circuit imprimat flexibil de semnal (FPCB). Stratul activ este de obicei realizat dintr-un material piezoelectric - în mare parte piezoceramic. Stratul activ generează o undă de ultrasunete ca răspuns la un semnal de antrenare electric, primește unda reflectată la limita unui organ și convertește unda de ultrasunete recepționată într-un semnal electric prin intermediul efectului piezoelectric. Cu toate acestea, marea diferență de impedanță acustică dintre elementele piezoceramice și un corp uman împiedică transferul eficient de energie ultrasonică între cele două medii. Straturile de potrivire acustică sunt utilizate pentru a facilita transferul energiei ultrasunetelor. Fiecare strat de potrivire are o grosime de un sfert de lungime de undă la frecvența centrală a traductorului. Blocul de suport este utilizat pentru a absorbi unda de ultrasunete care se propagă înapoi de la elementul piezoelectric. Dacă unda înapoi este reflectată în partea de jos a blocului de suport și returnată la elementul piezoelectric, poate provoca zgomot în imaginea cu ultrasunete. Astfel, blocul de suport ar trebui să aibă o atenuare mare. În plus față de această amortizare a materialului, au fost implementate mai multe variații structurale pentru a crește efectele de împrăștiere în interiorul blocului de suport, de exemplu, inserarea canelurilor sau tijelor în bloc. Blocul de suport are de obicei o impedanță acustică între 3 și 5 Mray. Dacă blocul de suport are o impedanță acustică prea mare, energia acustică generată de elementul piezoelectric va fi irosită de blocul de suport și puține unde ultrasunete vor fi transmise corpului uman. Lentila acustică protejează traductorul cu ultrasunete de deteriorarea exterioară și concentrează fasciculul de ultrasunete pe un punct specificat pe baza legii lui Snell. Materialele cu constante de atenuare scăzute sunt preferate pentru a reduce pierderea de energie ultrasunete în interiorul lentilei. Lentilele acustice tipice sunt realizate din materiale cauciucate pentru un contact confortabil între traductor și pacienți. Seciunea este un spațiu între elementele piezoelectrice aranjate care izolează fiecare element de elementele învecinate pentru a reduce diafonia dintre ele. Diafonia degradează serios performanța traductorului. Prin urmare, au fost dezvoltate diferite forme și materiale ale tăieturii pentru a reduce diafonia.