Aktualności

Jesteś tutaj: Dom / Aktualności / Podstawy ceramiki piezoelektrycznej / Trójwymiarowy przetwornik ultradźwiękowy piezoelektryczny z ceramiką

Trójwymiarowy przetwornik ceramiczny piezoelektryczny do obrazowania ultradźwiękowego

Wyświetlenia: 10 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 27.08.2018 Pochodzenie: Strona

Pytać się

W porównaniu z tradycyjnym dwuwymiarowym USG USG ceramika piezoelektryczna , trójwymiarowe obrazowanie ultradźwiękowe posiada intuicyjny wyświetlacz obrazu i może dokonywać dokładnych pomiarów takich jak objętość i powierzchnia, a czas potrzebny jest do skrócenia diagnozy lekarzy. Trójwymiarowe obrazowanie ultradźwiękowe jest przedmiotem obecnych zastosowań i rozwoju. Obecnie istnieją głównie dwie metody uzyskiwania trójwymiarowych obrazów ultradźwiękowych za pomocą jednowymiarowej matrycy fazowanej w celu uzyskania obrazu dwuwymiarowego, rekonstrukcji trójwymiarowej oraz dwuwymiarowej sondy matrycowej w celu uzyskania danych trójwymiarowych. Serię dwuwymiarowych obrazów ultradźwiękowych położenia przestrzennego uzyskuje się za pomocą jednowymiarowego układu fazowanych linii, a następnie uzyskany obraz rekonstruuje się w trzech wymiarach, przy czym obraz dwuwymiarowy uzyskuje się głównie poprzez napęd mechaniczny lub skanowanie pozycjonowania przestrzennego za pomocą pola magnetycznego. Metoda mechanicznego skanowania napędu jest rzadziej stosowana ze względu na skomplikowany sprzęt i wysokie wymagania techniczne. Metoda skanowania przestrzennego pozycjonowania pola magnetycznego polega na zamocowaniu czujnika pola magnetycznego na konwencjonalnym przetwornik ultradźwiękowy , a przetwornik jest mierzony podczas operacji pobierania próbek.

Zmianę położenia przestrzennego można losowo skanować jak w przypadku konwencjonalnej sondy, a komputer wykrywa tor ruchu sondy w celu pobrania próbki. Metoda jest elastyczna i umożliwia wykonanie szerokiego zakresu skanowania. System ten należy korygować przed każdym użyciem. Proces skanowania musi przebiegać równomiernie i powoli. Jednocześnie jednowymiarowy przetwornik liniowy składa się z wielu małych elementów matrycowych, które mogą realizować elektroniczny przetwornik ogniskowania w płaszczyźnie obrazowania i nie mogą realizować elektronicznego ogniskowania w położeniu przestrzennym o określonej grubości od płaszczyzny obrazowania i często przyjmują obiektyw o regulowanej ogniskowej w celu gromadzenia ostrości. Obrazy wymiarowe i obrazy trójwymiarowe są konstruowane z obrazów dwuwymiarowych zazwyczaj mają niską rozdzielczość i nie są łatwe do zrealizowania w dynamicznym wyświetlaniu w czasie rzeczywistym. Metoda pozyskiwania dwuwymiarowych obrazów dla od lat 90. XX wieku rekonstrukcja trójwymiarowa wykorzystuje jednowymiarowe układy linii fazowanych.Czujnik piezoelektryczny ma szerokie zastosowanie w medycynie. Jest to trójwymiarowe obrazowanie położnictwa, ginekologii, pęcherzyka żółciowego, nerek i wątroby.

Fale ultradźwiękowe z sondami 2D area array są odchylane w przestrzeni trójwymiarowej i skupiane w celu uzyskania trójwymiarowych danych przestrzennych w czasie rzeczywistym zgodnie z trójwymiarowością. Dane przestrzenne tworzą trójwymiarowy obraz, a dwuwymiarowa sonda array może zbierać trójwymiarowe informacje o ludzkim ciele bez ruchu i ma dużą prędkość gromadzenia danych oraz jest wygodna do trójwymiarowego obrazowania w czasie rzeczywistym. W 1997 roku Kretztchik z Austrii opracował pierwszy komercyjny dwuwymiarowy przetwornik matrycowy, który znalazł zastosowanie w praktyce klinicznej, ale ze względu na ograniczenia procesu produkcyjnego, takie jak technologia przetwarzania równoległego czujnika w złożonej dwuwymiarowej sondzie matrycowej, problemy związane z szybką emisją wiązki ultradźwiękowej, takie jak technologia odbioru, nie zostały rozwiązane, a liczba przetworników dwuwymiarowych stosowanych w zastosowaniach klinicznych jest nadal niewielka. Nadal trudno jest uzupełnić skan struktury tkanki w przypadku dużych zmian. Instrument jest drogi w przypadku pojemnościowego przetwornika mikroobrobionego (cMUT)

Przetworniki pojemnościowe stanowią ważny trend w rozwoju przetworników ultradźwiękowych. Wykorzystują technologię wytwarzania wielkoskalowych układów scalonych. Jako podłoże stosuje się materiał PZT, na którym wyrasta podpora z pustymi przestrzeniami w środku. Folia jest pokryta folią, tak że pomiędzy folią a korpusem krzemowym tworzy się szczelina powietrzna, a na folię i korpus krzemowy nakłada się odpowiednio metalową elektrodę, tworząc pojemnościowy przetwornik ultradźwiękowy posiadający warstwę wibracyjną. . MuT ma zalety dużego skrętu, szerokiego pasma, łatwej produkcji, małych rozmiarów, szerokiego zakresu temperatur roboczych i łatwej integracji elektronicznej. Nadaje się do produkcji wielkoskalowych sond obszarowych 2D i sond wysokiej częstotliwości o dobrej przepustowości i penetracji. Siłę można porównać do konwencjonalnej piezoelektryczne przetworniki ceramiczne . W 2002 roku BTKhuri-Yakub z Uniwersytetu Stanforda w Stanach Zjednoczonych wykonał wiele pracy w tym zakresie, opracowując jednowymiarowy, dwuwymiarowy cMUT i symulowane pole dźwiękowe wpatrywania się w cM. Obecnie cMuT znajduje się jeszcze w fazie badań laboratoryjnych i nie znalazł zastosowania w praktyce klinicznej.

Technologia obrazowania ultrasonograficznego w medycynie znalazła szerokie zastosowanie w praktyce klinicznej. Rozwój przetworników jako podstawowych elementów systemów obrazowania ultradźwiękowego jest ciągły, począwszy od oryginału czujnik piezoceramiczny z wąskimi pasmami częstotliwości do niniejszej części. Jest stosowany w zastosowaniach klinicznych, takich jak piezoelektryczne przetworniki monokrystaliczne o dużej głębokości i wysokim stosunku sygnału do szumu, przetworniki do obrazowania trójwymiarowego i przetworniki szerokopasmowe, które są szeroko stosowane w zastosowaniach klinicznych. Dzięki najnowszym badaniom w zakresie podstawowej teorii medycyny ultradźwiękowej, piezoelektrycznych materiałów kompozytowych, piezoelektrycznych materiałów monokrystalicznych, cMUT i technologii ultradźwiękowego przetwarzania obrazu, niskiemu kosztowi, szerokiemu pasmu częstotliwości, wysokiej częstotliwości, wielu matrycom, układowi powierzchniowemu i miniaturyzacji. Wydajność porowatego dysku ceramicznego sprawia, że zastosowanie w klinice sprawia, że obraz ultradźwiękowy jest wyraźniejszy i bardziej intuicyjny.