История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2020-11-03 | 141 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Ультразвук представляет собой волнообразно распространяющиеся колебательные движения частиц упругой среды с частотой более 20 кГц. При этом частицы среды не перемешаются в направлении распространения волны, а колеблются около своих положений равновесия. В результате колебательного движения частиц в среде образуются участки сжатия или разряжения, чередующиеся с определенной частотой, что приводит к возникновению ультразвуковых волн.
В зависимости от направления колебания частиц относительно распространения волны различают несколько типов ультразвуковых волн: поперечные, продольные, изгибные, поверхностные и волны растяжения. В биологических средах распространяются только продольные ультразвуковые волны, которые характеризуются следующими основными параметрами:
1. Частота колебаний (f) – это число чередования фаз сжатия и разряжения в единицу времени. За единицу частоты колебаний принят герц (Гц), соответствующий одному колебанию в секунду. Диапазоны звука в зависимости от частоты колебаний: инфразвук – до 16 Гц: звук – от 16 до 16000 Гц; ультразвук – от 20000 Гц и выше. В медицинской диагностической аппаратуре используют ультразвук в диапазоне частотой от 1 до 15 мегагерц (МГц) – т. е. от 1 до 15 миллионов колебаний в секунду.
2. Период колебаний (Т) – интервал времени, необходимый для фаз сжатия и разряжения, т. е. для завершения полного цикла колебания. Период колебания обратно пропорционален частоте колебаний и вычисляется по формуле: Т = 1/f
3. Длина волны (l) – расстояние между ближайшими точками среды, находящимися в одинаковой фазе колебания.
4. Скорость распространения волны (С) – это расстояние, на которое распространяется волна в единицу времени. Скорость распространения ультразвуковых волн в среде зависит от плотности среды, ее упругих свойств и температуры; она прямо пропорциональна длине волны и частоте колебаний: C = f × λ.
|
Скорость распространения ультразвука в мягких тканях организма = 1540 м/с, в то время как в костях она выше и составляет = 3360 м/с. Глубина залегания объектов (S), отражающих ультразвук, определяется по формуле: S = (C × t)/2, где – скорость распространения ультразвука, t – время, за которое ультразвук достигает исследуемых структур и возвращается обратно.
5. Амплитуда колебаний ультразвуковой волны (А) – величина, которая при одной и той же частоте колебания характеризует мощность ультразвуковой энергии.
6. Интенсивность колебаний – определяется количеством энергии, проходящей за одну секунду через один квадратный сантиметр площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения ультразвукового луча. Измеряется в ваттах на квадратный сантиметр (Вт/см3). В медицинской диагностической аппаратуре мощность равна 0,005-0,250 Вт/см2.
7. Отражение ультразвука – способность ультразвуковых волн отражаться от границы двух сред с различным акустическим сопротивлением.
8. Эффект Допплера – ультразвук, отраженный от движущихся объектов, возвращается к датчику с измененной частотой. В однородной среде ультразвуковые волны распространяются прямолинейно. Достигнув границы с другой средой, акустической, сопротивление которой отличается от первой среды даже на 1%, часть энергии перейдет во вторую среду, а часть отразится от границы раздела сред. Чем выше различие в акустическом сопротивлении двух сред, тем больше величина отраженной энергии.
Получение ультразвука
Физической основой генерирования и регистрации ультразвука является прямой и непрямой пьезоэлектрический эффект.
Пьезоэлектрические преобразователи изготавливают из монокристаллов кварца, сульфата магния или синтетических пьезоматериалов. При воздействии на пьезоэлектрический кристалл электрическим потенциалом кристалл начинает сжиматься и растягиваться. Это сопровождается возникновением ультразвуковых колебаний, частота которых зависит от частоты приложенного к кристаллу переменного электрического поля. Таким образом, обратный пьезоэлектрический эффект лежит в основе генерирования ультразвуковых волн пьезоэлектрическим кристаллом. Но пьезоэлектрический кристалл является не только источником ультразвуковых волн, но и приемником ультразвуковых волн. При этом прием ультразвука основан на прямом пьезоэлектрическом эффекте, это значит, что при воздействии на пьезоэлектрический кристалл отраженных ультразвуковых волн на гранях кристалла возникает электрический заряд, который регистрируется и расшифровывается с помощью компьютера, вмонтированного в УЗИ- прибор.
|
Пьезоэлектрические преобразователи (трансдюссеры) – большинства УЗИ- приборов работают в импульсном режиме, генерируя 1000-1500 имп. /сек. При чем в режиме генерации трансдюссер работает лишь 0,1% времени цикла, тогда как в режиме приема – 99,9%. Пациент при этом получает минимум облучения.
Главный параметр УЗИ- аппаратов – разрешающая способность, т е. то минимальное расстояние между двумя объектами, при котором они регистрируются на экране как две отдельные структуры. Различают:
1. Осевая разрешающая способность – способность различать объекты, расположенные вдоль оси ультразвукового луча. Зависит от частоты и длины волны: чем выше частота и меньше длина волны, тем осевая разрешающая способность выше.
2. Латеральная разрешающая способность – способность различать объекты, расположенные перпендикулярно оси центрального луча. Зависит от ширины (или фокусировки) ультразвукового луча.
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!