Чутливість апарату УЗД. властивості ультразвуку
Деталізація по контрасту істотно залежить від чутливості системи. Чутливість ультразвукової системи визначається співвідношенням корисний сигнал / шум. Тобто чутливість сканера буде визначатися тим, як він зможе розпізнати корисні акустичні сигнали серед безлічі перешкод - шуму.
Для того, щоб розділити сигнал і шум використовують фільтри. Фільтри встановлюють поріг, що відтинає дуже слабкі по інтенсивності сигнали, які з великою ймовірністю є шумом. Це, на жаль, не гарантує повного усунення шумів, тому що частина з них обов'язково потрапить в діапазон, обмежений порогом.
З іншого боку, установка фільтрів призведе до втрати корисних сигналів, тому що частина з них неминуче вийде за межі обмежені фільтрами. Поріг уявлення корисних акустичних сигналів позначається як динамічний діапазон системи. Динамічний діапазон характеризується ставленням відображаються системою максимального і мінімального сигналів. Іншими словами, динамічний діапазон характеризує здатність системи відображати одночасно високо і низкоинтенсивние сигнали, передаючи відмінності в їх рівні. Чим більший динамічний діапазон може забезпечити сканер, тим вище його чутливість і якість.
властивості ультразвуку
Основним елементом. забезпечує генерацію ультразвукових коливань і детекцию ехосигналів, є ультразвуковий датчик (transducer).
У проекції поверхні, що випромінює датчика розташовані п'єзоелектричні елементи. Зазвичай датчик містить 32, 64, 128 п'єзоелементів. До кожного п'єзоелементи підходить кілька електродів, з яких формується кабель датчика. Вільний простір датчика заповнене поглинаючим матеріалом, який обмежує поширення ультразвукових коливань всередині датчика. Випромінююча поверхню датчика покрита спеціальним полімерним матеріалом з акустичним імпедансом, близьким до акустичного імпедансу біологічних тканин.
Кожен п'єзоелемент виготовлений з пьезокерамического матеріалу. Кращим п'єзоелектричним матеріалом для виготовлення п'єзоелементів ультразвукових датчиків протягом майже 40 років вважається кристал тітоната цирконію (PZT). Однак ще в 70-і роки російськими і японськими вченими був створений новий тип п'єзокристал, істотно перевершує за своїми властивостями PZT.
Для випромінювання і прийому ультразвуку використовується зворотний і прямий п'єзоелектричний ефект відповідно. Завдяки зворотному п'єзоефект, що подається на кристал електрична напруга викликає його деформацію, що, в свою чергу, призводить до зміни тиску в прилеглій до датчика середовищі.
Якщо електрична напруга подається на кристал з "ультразвукової" частотою (як правило, 2-10 МГц), то це призводить до генерації та поширенню в середовищі ультразвукових хвиль відповідної частоти.