Beamforming er en kritisk prosess i høyoppløselige ultralydsystemer som forbedrer bildekvaliteten ved å fokusere og styre ultralydstrålen. Akseptert beregning av stråleformingparametre sikrer optimal systemytelse og bildeoppløsning. Denne artikkelen diskuterer de viktigste parametrene som er involvert i stråleforming og hvordan man beregner dem effektivt.

Grunnleggende Beamforming Parametre

Hovedparametrene i stråleforming inkluderer antall elementer, elementavstand og prøvetakingshastighet. Disse parametrene påvirker strålens fokus, styrevinkel og oppløsning. Korrekt innstilling av disse verdiene er avgjørende for å oppnå høy kvalitet avbildning.

Beregner antall elementer

Antall elementer i transducerarray bestemmer strålens direkte og oppløsning. Den beregnes basert på ønsket lateral oppløsning og systemets åpningsstørrelse. Vanligvis forbedrer et høyere antall elementer bildekvaliteten, men øker systemkompleksiteten.

Formlen for antall elementer (N) er:

N = (Aperture Size) / (Element avstand)]

Avgjørelse av elementavstand

Elementavstand påvirker ristelober og strålestyreevner. For å hindre ristelober, bør avstanden være mindre enn eller lik halvparten av bølgelengden til ultralydfrekvensen.

Beregningen er:

Spacing = λ / 2]

Prøvehastighet og fokusberegning

Prøvehastigheten må være tilstrekkelig til nøyaktig å fange ultralydsignalene. I henhold til Nyquist teoremet bør det være minst dobbelt så høy som den høyeste frekvenskomponenten.

Fokusdybde (F) beregnes basert på tidsforsinkelsen (t) for ultralyden for å nå målet og avkastningen:

]F = (c × t) / 2

hvor c er lydens hastighet i vevet (~1540 m/s).