Page 14 - IFM_201402 całość 150 dpi

vol. 3 2/2014 Inżynier i Fizyk Medyczny 64
artykuł \ article ultrasonografia \ ultrasonography
a powierzchnią graniczną wytwarzającą echo. Odbiorcze sygnały
napięciowe wytworzone przez echo w elementach 1-5 muszą zatem
być odpowiednio („odwrotnie” w stosunku do opóźnienia sygnałów
nadawczych) przesunięte w czasie tak, aby jednocześnie dotarty do
wzmacniacza. Tylko w ten sposób urządzenie może uzyskać informa-
cję o rzeczywistej amplitudzie echa mającej wartość diagnostyczną.
Mała powierzchnia przyłożenia elektronicznej głowicy sektorowej
z fazowym układem przetworników powoduje, że głowica taka nada-
je się szczególnie w sytuacjach, gdy można wykorzystać tylko małe
okna akustyczne, np. przestrzenie międzyżebrowe podczas badania
serca.
Głowice specjalne
Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów głowic o specjalnym za-
stosowaniu. Zwykle są to głowice doodbytnicze lub głowice dopo-
chwowe stosowane w ginekologii, a także głowice umożliwiające
bezpośredni dostęp do narządów. W takich głowicach głębokość
obrazowania może być mniejsza, co umożliwia użycie wyższych czę-
stotliwości. Zwiększenie często-
tliwości ultradźwięków poprawia
rozdzielczość osiową – prezen-
tacja 3D. Informacje potrzebne
do konstrukcji odpowiedniego
obrazu trójwymiarowego można
otrzymywać w wyniku użycia np.
mechanicznej głowicy sektorowej
Wobblera. Przez powolne odchy-
lanie głowicy od pierwotnego
kierunku jej przyłożenia, wytwa-
rza się serię obrazów typu B,
przekrojów leżących w określonej
objętości ciała pacjenta. Obrazy
dwuwymiarowe są następnie ana-
lizowane przez procesor i mogą
być „składane” w obraz trójwymia-
rowy. W odniesieniu do każdego punktu leżącego w objętości ciała,
możliwe jest przedstawienie na ekranie monitora każdego z trzech,
wzajemnie prostopadłych przekrojów zawierających punkt. Obrazy
objętości ciała pacjenta analizowanej przez urządzenie mogą być
przedstawiane jako „trójwymiarowe prześwietlenie”. Głowice do-
pochwowe 3D o częstości znamionowej 7,5 MHz dysponują kątem
rozwarcia 100 stopni.
Ważnym parametrem ultrasonografu jest jego zdolność rozdziel-
cza, która odpowiada za poprawę jakości obrazu, lepszą ostrość oraz
odwzorowanie narządu. W ultrasonografach analizowane są dwa
rodzaje zdolności rozdzielczej: względna i boczna lub inaczej osiowa
i kątowa.
Względna zdolność rozdzielcza
Pozwala na rozróżnianie dwóch punktów leżących w osi wiązki; jest
zdefiniowana jako odwrotność najmniejszej odległości dwóch punk-
tów, wciąż obserwowanych jako oddzielne. Im krótszy impuls, tym
mniejsza odległość pomiędzy dwoma obiektami wytwarzającymi
dwa sygnały echa, a co za tym idzie zwiększa się zdolność rozdzielcza
aparatury. Rośnie ona wraz ze wzrostem częstotliwości.
Boczna zdolność rozdzielcza
Oznacza możliwość rozróżnienia dwóch punktów leżących w jed-
nakowej odległości osiowej od przetwornika, lecz usytuowanych
w różnych kierunkach. Zależy od szerokości wiązki ultradźwiękowej.
Im mniejsza plama ogniska, tym większa zdolność rozdzielcza.
Na ogół zdolność rozdzielcza osiowa jest większa od rozdzielczości
kątowej. Ważnym parametrem przy odtwarzaniu obrazu ultrasono-
graficznego jest zjawisko wzmocnienia. Echa powracające z większej
głębokości nie są tak silne jak tych leżących pod powierzchnią skóry.
Aby dotrzeć do tkanek i uzyskać ich obraz, stosuje się wzmocnienie
w układach kompensacji czasowo-amplitudowej ultrasonografu.
Częstotliwość
Określając częstotliwość rozchodzenia się fali, determinuje się także
jej długość. Długość fali decyduje o bardzo ważnym parametrze –
rozdzielczości osiowej.
Moc nadawcza
Im większa moc nadawcza głowicy, tym mocniejsze echo powracają-
ce. Górna granica to granica bezpieczeństwa pacjenta.
Wizualizacja statyczna
Wizualizacja statyczna to najprostsza metoda prezentacji. Obraz
uzyskuje się przez ręczne prowadzenie głowicy ultradźwiękowej. Jej
ruchy przekazywane są za pomocą pantografu i potencjometrów do
układu elektronicznego USG. Tym sposobem ruchy wiązki przeszu-
kującej ciało pacjenta są odtwarzane na ekranie monitora jako echo
po przekształceniu na sygnały elektryczne tworzy na ekranie jasne
kontury granic tkanek. Minusem w tej metodzie jest brak możliwości
obserwacji, ruchu struktur anatomicznych. Na tej zasadzie działają
USG okulistyczne.
Prezentacja A
Na ekranie oscyloskopu pojawiają się pionowe paski. Odległości
pomiędzy paskami odpowiadają granicom ośrodków. Obserwo-
wany jest wysyłany sygnał i jego echo. Uzyskany obraz jest mało
precyzyjny.
Prezentacja B
Prezentacja B różni się od prezentacji A sposobem pojawienia się sy-
gnału echa. Sygnał echa w prezentacji B pojawia się na ekranie w po-
staci jasnych plamek, których jasność zależy od natężenia echa. Gło-
wica przesuwana po powierzchni ciała pacjenta daje dwuwymiarowy
obraz i umożliwia uzyskanie geometrycznych zarysów granic tkanek.
Wprowadzenie skali szarości umożliwia uzyskanie obrazów zarówno
dużych struktur tkankowych, jak i małych struktur anatomicznych,
dających echa rozproszone od wewnętrznych struktur tkankowych.
Pozwala to scharakteryzować i zidentyfikować tkanki.
Fot. 4 Przykładowa głowica
endowaginalna