El cálculo de la imagen es un proceso crítico en sistemas de ultrasonido de alta resolución que mejora la calidad de la imagen centrándose y dirigiendo el rayo ultrasonido. El cálculo preciso de los parámetros de conformado por haz garantiza un rendimiento óptimo del sistema y la resolución de la imagen. Este artículo analiza los parámetros clave involucrados en el conformado por haz y cómo calcularlos eficazmente.

Parámetros de formación de haz fundamental

Los principales parámetros de la forma de vigas incluyen el número de elementos, el espaciamiento de elementos y la tasa de muestreo. Estos parámetros influyen en el enfoque del haz, el ángulo de dirección y la resolución.

Calculando el número de elementos

El número de elementos en el array transductor determina la directividad y resolución del haz. Se calcula sobre la base de la resolución lateral deseada y el tamaño de la abertura del sistema. Típicamente, un mayor número de elementos mejora la calidad de la imagen pero aumenta la complejidad del sistema.

La fórmula para el número de elementos (N) es:

N = (tamaño de abertura) / (Espacio de elemento)]

Determinación de los espaciamientos de elementos

El espaciado de elementos afecta a los lóbulos de pastoreo y las capacidades de dirección de haz. Para evitar los lóbulos de pastoreo, el espaciamiento debe ser inferior o igual a la mitad de la longitud de onda de la frecuencia de ultrasonido.

El cálculo es:

Spacing = λ / 2

Tasa de muestreo y cálculo de foco

La tasa de muestreo debe ser suficiente para capturar con precisión las señales de ultrasonido. Según el teorema de Nyquist, debe ser al menos el doble del componente de frecuencia más alta.

La profundidad de foco (F) se calcula sobre la base del retraso del tiempo (t) para que el ultrasonido alcance el objetivo y el retorno:

F = (c × t) / 2

donde c] es la velocidad del sonido en el tejido (~1540 m/s).