Inżynier i Fizyk Medyczny 3/2016 vol. 5
radiologia
/
radiology
137
artykuł
/
article
Budowa sondy ultrasonograficznej
oraz sposób przetwarzania
fal ultradźwiękowych – cz. 2
Monika Jędrzejewska
1, 3
, Piotr Jankowski
1, 2
, Bartosz Węckowski
1, 3
1
Polskie Towarzystwo Inżynierii Klinicznej, ul. Naramowicka 219a/18, 61-611 Poznań, tel. +48 602 303 517, e-mail:
2
Katowickie Centrum Onkologii, ul. Raciborska 26, 40-074 Katowice
3
ATS Analizy Testy Szkolenia, ul. Przemysłowa 7, 63-600 Kępno
Wprowadzenie
Głowica ultrasonograficzna to podstawowy – lecz nie jedyny
– przyrząd, od którego zależy wartoś diagnostyczna badania
obrazowego w ultrasonografii. Jakoś obrazowania zależy od
właściwości nadawczo-odbiorczych całego urządzenia ultraso-
nograficznego. Budowę głowicy zaprezentowano w pierwszej
części artykułu [1]. W bieżącej części przeanalizowano sposób
przetwarzania sygnału.
Przetwornik wykonany z kryształów piezoelektrycznych
odkształca się pod wpływem pola elektrycznego pochodzą-
cego z zewnątrz i generuje pole elektryczne pod wpływem
zewnętrznej siły mechanicznej. Aby oceni sprawnoś przetwa-
rzania energii akustycznej w energię elektryczną, potrzebny jest
współczynnik sprzężenia elektromechanicznego.
W medycynie stosowano początkowo sondy zbudowane z ty-
tanianu baru, później wykorzystywano cyrkon, tytanian ołowiu.
Sondy mają najczęściej kształt okrągłych i prostokątnych płytek
drgających w kierunku prostopadłym do powierzchni elektrod.
Obecnie wykorzystuje się polimery, np. poliviliden fluoru. Jest
on bardzo cienki (około 9-40 μm) oraz bardzo dobrze dopaso-
wany akustycznie do tkanek rządów. Posiada także wady – duże
straty dielektryczne.
Formaty obrazu
W zależności od zastosowanej głowicy mamy do czynienia z róż-
nymi typami formatu obrazu. Wyróżnia się głowice mechanicz-
ne i wieloelementowe wytwarzające obrazy w kształcie wycin-
ka koła – tzw. obraz sektorowy. Na fotografii 1 przedstawiono
przykładową głowicę convex.
Fot. 1
a, b Przykładowa głowica convex oraz sposób wychodzenia wiązki
Głowice liniowe to obraz typu trapez, prostokąt (więcej na te-
mat rodzajów głowic zaprezentowano na łamach poprzednich
edycji „Inżyniera i Fizyka Medycznego” [2]).
Na fotografii 2 przedstawiono przykładową głowicę liniową.
Fot. 2
a, b Przykładowa głowica liniowa oraz sposób rozchodzenia się wiązki.
W badaniach z zastosowaniem głowic sektorowych wiązka
odchyla się od położenia środkowego od ± 20
0
do ± 45
0
i omia-
ta pole badanych tkanek wiązką ultradźwiękową. Czas między
pobudzeniami poszczególnych przetworników jest zmienny,
