Советуем для ознакомления:

Кардиология:

Популярные разделы сайта:

Обработка электрического сигнала ультразвуковым датчиком. Характеристика

Трансформация отраженных ультразвуковых волн в высококачественные изображения сердечных структур представляет собой комплексный процесс, заключающийся в регистрации отраженных ультразвуковых сигналов, их электронной обработке и отображении. Понимание основных принципов организации этих процессов необходимо как для оптимизации изображения, так и для предотвращения неправильной диагностики вследствие регистрации артефактов.

Ультразвуковой датчик вначале работает как передатчик, а затем — как приемник звукового сигнала. Осциллятор посылает разряд электрического тока к пьезоэлектрическому кристаллу, который задает частоту генерируемого звука. После генерации короткого импульса ультразвука датчик переключается в режим приема и регистрирует возвращающиеся ультразвуковые волны, отраженные от тканей.

Эхосигналы, возвращающиеся к датчику, подвергаются трансформации энергии звуковой волны в радиочастотный электрический сигнал с помощью пьезоэлектрического кристалла. Значительная часть энергии звука теряется в процессе распространения волны, поэтому перед дальнейшей обработкой электрический сигнал нуждается в усилении. Процесс усиления регулируется системным контроллером усиления.

Более того, поскольку ослабление сигнала пропорционально расстоянию, которое проходит ультразвук, сигналы от более отдаленных структур могут быть на 12-30 дБ слабее, чем сигналы, возвращающиеся от близко расположенных структур. Компенсация глубины позволяет эхокардиографисту селективно усиливать сигналы от структур, находящихся на различной глубине от датчика. Эта опция необходима для того, чтобы усиливать сигналы от отдаленных и слабых отражателей, увеличивая их амплитуду таким образом, чтобы она приближалась к амплитуде сигналов от близко расположенных структур.

ультразвуковой датчик

Компрессия и отображение сигналов ультразвуковым датчиком

Усиленный и компенсированный по глубине электрический сигнал должен быть подвергнут обработке, прежде чем он может быть отображен на мониторе. Радиочастотный сигнал имеет широкий динамический диапазон, составляющий более 100 дБ и намного превышающий тот диапазон, который может отображаться монитором. Для уменьшения динамического диапазона используется два механизма.

Контуры порогового контроллера фильтруют низкоамплитудные сигналы, которые обычно представляют фоновые помехи или точечные шумы. Остающаяся часть сигнала подвергается компрессии таким образом, что становится возможным отобразить как низкоамплитудные, так и высоко амплитудные компоненты. После этого цифровой преобразователь развертки трансформирует электрический сигнал в стандартный видеосигнал, подающийся на дисплей монитора.

Цифровой преобразователь развертки функционирует следующим образом: аналоговый электрический сигнал переводится в цифровой вид для того, чтобы его было возможно подвергнуть обработке, после чего он трансформируется в аналоговый видеоформат. Этот процесс предоставляет эхокардиографисту две возможности контролировать отображение визуальной информации.

Эхокардиографист может влиять на качество отображаемой картинки посредством оптимизации настроек препроцессинга, которые контролируют перевод аналогового сигнала в цифровой, а также посредством оптимизации настроек постпроцессинга, которые контролируют перевод цифровой информации в аналоговый видеоформат. Оптимизация этих настроек может применяться, например, для облегчения визуализации краев на фоне текстуры ткани или улучшения отображения контуров слабых отражателей. Следует все же отметить, что выбор этих настроек определяется ходом обследования и личными предпочтениями эхокардиографиста.

- Читать "Форматы отображения информации при эхокардиографии. Характеристика"

Оглавление темы "Физика эхокардиографии":
  1. Свойства ультразвуковых волн. Особенности ультразвука ЭхоКГ
  2. Взаимодействие тканей сердца и ультразвука. Акустический импеданс
  3. Зеркальное и рассеянное отражение ультразвука. Характеристика
  4. Рефракция (преломление), поглощение ультразвука тканями. Характеристика
  5. Ультразвуковой датчик. Формирование ультразвуковых волн
  6. Трехмерная конфигурация ультразвукового луча. Поля сканирования эхокардиографии
  7. Разрешение эхокардиографии: аксиальное, латеральное, вертикальное. Характеристика
  8. Посторонние ультразвуковые лучи эхокардиографии. Характеристика
  9. Обработка электрического сигнала ультразвуковым датчиком. Характеристика
  10. Форматы отображения информации при эхокардиографии. Характеристика