Ultraäänikuvausjärjestelmät luottavat täsmällisiin laskelmiin, joilla määritetään rakenteiden syvyys ja kuvien resoluutio. Nämä laskelmat ovat välttämättömiä tarkan diagnostiikan ja tehokkaan kuvantamistehon kannalta.

Syvyyden arviointi ultraäänessä

Esineen syvyys ultraäänikuvauksessa määräytyy ensisijaisesti sen mukaan, milloin ääniaaltojen matka kohteeseen ja takaisin. Peruskaava on:

Syvyys = (Kuituääninopeus × Aikaviive) / 2

Pehmeässä kudoksessa äänen nopeus on noin 1540 metriä sekunnissa. Mittaamalla aikaviiveen säteilevän pulssin ja vastaanotetun kaikukaikua järjestelmän on laskettava kohderakenteen syvyys.

Aksiaalisen erottelukyvyn laskeminen

Aksiaaliresoluutiolla tarkoitetaan kykyä erottaa kaksi rakennetta ultraäänisäteen polun varrella. Se riippuu tilapulssin pituudesta (SPL), joka liittyy pulssin aallonpituuteen ja syklien lukumäärään.

Aksiaalisen erottelukyvyn kaava on:

Aksiaalinen resoluutio = SPL / 2

Lyhyemmät pulssinpituudet parantavat aksiaalista erottelua, mikä mahdollistaa selkeämmän erottelun tiiviisti avaruudessa olevien rakenteiden välillä.

Lateraalisen resoluution arviointi

Lateraalinen resoluutio kuvaa järjestelmän kykyä erottaa kaksi objektia, jotka ovat rinnakkain. Se vaikuttaa leveys ultraäänisäteen tietyllä syvyys.

Pyörän leveys mitataan tyypillisesti polttopisteessä, jossa sivuttaisresoluutio on optimaalinen. Kapeammat säteet tarjoavat korkeamman sivuresoluution, mikä parantaa kuvan selkeyttä.

Yhteenveto keskeisistä laskelmista

  • syvyys:[ (1540 m/s × ajan viive) / 2
  • Aksiaalinen erottelukyky:[ Lyhyempi SPL / 2
  • Kirjanresoluutio:[ perustuen valokeilan leveyden polttosyvyyteen