Traductoare

TRADUCTOARE

Undele ultrasonore produse de un traductor (cristal piezoelectric) sunt unde longitudinale. Aceste unde se misca paralel pana la o anumita distanta dupa care devin divergente.

Zona in care razele sunt paralele este cunoscuta sub numele de camp apropiat sau "near field" (N.F). zona in care razele ultrasonore devin divergente este cunoscuta sub denumirea de camp indepartat sau "far field" (F.F). obiectele sau organele vazute in campuri apropiate sau foarte indepartate pot fi adesea distorsionate.

Imaginea distorsionata in aceste campuri se datoreaza in primul rand slabei rezolutii axiale dar si reflexiei neinsemnate a ecourilor. Înainte ca raza de ultrasunete sa devina divergenta, aceasta poate fi micsorata prin focalizarea traductorului. Acest lucru se poate realiza fie plasand o lentila acustica pe suprafata traductorului, fie realizand o anumita curbura in traductor (fig. 1)

Fig. 1 Reprezentarea traductorului nefocalizat (a) si focalizat (b).

Locul unde cele doua campuri NF si FF se despart se numeste punct focal. Distanta NF poate fi modificata fie schimband frecventa de lucru a traductorului fie modificand diametrul acestuia (fig. 2).

Fig. 2 Modificarea distantei de focalizare a traductorului.

Se observa ca, prin cresterea frecventei de lucru a traductorului de la 1 MHz la 2 MHz, pastrand aceleasi dimensiuni, distanta focala se mareste de la F3 = 7 cm la F4 = 12 cm. prin marirea frecventei, teoretic exista posibilitatea de a observa mult mai bine obiecte sau organe situate in profunzime. În realitate acest lucru nu este posibil deoarece, prin marirea frecventei de lucru a traductorului creste si atenuarea, respectiv ultrasunetele sunt puternic absorbite.

2 INTENSITATEA SI PUTEREA ULTRASUNETELOR

Adeseori, in ecografie, este necesar sa fie comparate intre ele doua intensitati cum ar fi: intensitatea reflectata fata de cea incidenta (fig. 1.5). avand in vedere ca acest raport nu este liniar, ci logaritmic, se foloseste ca unitate de masura decibelul (dB). Raportul a doua intensitati I2 si I1, exprimat in dB devine Ri(dB) = 10log₁₀*I2/I1 unde I2 este intensitatea undei la iesire iar I1 este intensitatea undei ultrasonore la intrare. Cand se compara intre ele amplitudinile a doua ecouri sau puterea acestora atunci acest raport devine:

rp(dB) = 10 log₁₀*P2²/P1² = 20 log P2/P1.

Formula matematica care se aplica este: log₁₀aⁿ = n*log₁₀a unde log₁₀10 = 1.

Atunci cand ecourile sunt amplificate, deci componenta P2>P1, raportul acestora in dB va fi pozitiv. Cand componenta P2<P1 raportul in dB devine negativ realizand o atenuare. În practica sonografistul opereaza cu aceste marimi folosind raporturi in dB pozitive pentru amplificarea ecourilor in profunzime si cu raporturi in dB negative pentru atenuarea ecourilor de suprafata.

3 REZOLUTIA

Capacitatea traductorului de a identifica doua obiecte care sunt foarte apropiate este cunoscuta sub denumirea de rezolutie. Traductoarele focalizate dau o buna rezolutie in comparatie cu cele nefocalizate (fig. 3).

Fig. 3 Punerea in evidenta a rezolutiei; a) rezolutie buna; b) rezolutie slaba.

În cazul unei buna rezolutii obiectele sunt distinse clar, pe ecranul monitorului apar doua impulsuri corespunzatoare celor doua obiecte analizate. În cazul unei slabe rezolutii a traductorului nu se face o distinctie clara intre cele doua obiecte analizate iar pe ecranul monitorului apare un singur impuls.

În practica sonografica sunt cunoscute doua tipuri de rezolutii: rezolutia axiala si rezolutia laterala.

Rezolutia axiala reprezinta capacitatea traductorului de a separa marginile celui mai mic tesut situat perpendicular pe directia de propagare longitudinala a fascicolului de ultrasunete (fig. 4 a). Rezolutia axiala este dependenta si de largimea impulsului receptionat care depinde si de frecventa de lucru folosita. Cu cat frecventa de lucru este mai mare cu atat rezolutia axiala este mai buna (fig. 4 b).

Rezolutia laterala este determinata de largimea fascicolului de ultrasunete la emisie. O largime mare a fascicolului de ultrasunete va da o slaba rezolutie laterala.

Fig. 4 Punerea in evidenta a rezolutiei a) axiala si laterala; b) rezolutia in functie de frecventa