5. Виды сканирования. Общая характеристика сканирующих устройств

5.1. Режимы представления эхоимпульсной информации

^A

Рис. 5.1. Изображение А-эхограмм при биомедицинских исследованиях (УЗП – ультразвуковой преобразователь)

-^{сканирование. Среди эхоимпульсных методов A-сканирование является самым простым и исторически первым режимом отображения. Эхосигналы здесь представляются в одномерном виде как амплитудные отметки на оси времени. Горизонтальную (временную) развертку можно преобразовать в шкалу расстояний, если скорость звука известна. Продольная эхограмма (A-типа) не является эхо­изобра­жением в привычном смысле, поскольку отображает одномерный сиг­нал (рис. 5.1). Однако рассмотреть этот вид представления эхоинфор­ма­ции необходимо, так как А‑эхо­грамма является составной частью любых эхоизображений, формируемых методом импульсной эхоскопии. В условиях почти всеобщей доступности устройств для двумерной визуализации А-режим сейчас довольно редко используется самостоятельно, за исключением некоторых специальных областей. Там, где анатомия достаточно проста и не требуется двумерное изображение, особенно там, где нужно точно определить размеры, А-режим продолжает применяться (например, в офтальмологии, когда необходимо точно измерить длину оптической оси глаза).}

^{TM-сканирование (от англ. time – время и motion – движение). Развитием A-режима является режим отображения движущихся органов (тип TM, или M), разработанный в основном для исследования сокращений сердца на интервале времени, соответствующем нескольким кардиоциклам. Этот тип эхоизображения получается при неподвижном положении ультразвукового луча. Такая эхограмма может быть сформирована при многократном ультразвуковом зондировании подвижной среды при выполнении условия}

,

где – время ультразвукового "наблюдения" (формирования M‑эхо­грам­мы); – период движения исследуемых структур; – период повторения зондирующих импульсов (время формирования продольной эхограммы).

^П

Рис. 5.2. Формирование М-эхограммы: а – упрощенное изображение сечения сердца; б – эхокардиограмма

ри формировании ^{M‑эхо­граммы координаты по дальности A‑эхо­граммы считываются по вертикальной оси, амплитуда видеосигнала модулирует яркость строки и все получаемые строки с течением времени медленно разворачиваются вдоль горизонтальной оси. На рис. 5.2 представлено формирование M‑эхо­граммы, где амплитуда эхосигналов вдоль ультразвукового луча отображена в виде яркостных отметок различной силы. Здесь цифрами обозначены: 1 – ультразвуковой преобразова­тель, 2 – структуры сердца, 3 – ультразвуковой зон­дирующий импульс, 4, 5 – А-эхограммы, отображаемые в виде амплитудных отклонений и модуляции яркости соответственно. При каждом последующем ультразвуковом зондировании сформированная продольная эхо­грамма смещается на малую величину в направлении, перпендикулярном к оси отображения глубины (времени), и запоминается в накапливающем устройстве. Данный тип эхоизображений позволяет фиксировать изменение во времени глубины залегания биологических структур, находящихся на трассе распространения ультразвука вдоль луча. Они широко используются при исследовании движения структур сердца. В медицине M-эхограммы принято называть эхокардиограммами. Их численный анализ позволяет определять ряд важнейших параметров кардиоцикла.}

^{B-сканирование. Принцип B-сканирования является основой почти всех современных практических средств ультразвуковой визуализации. При визуализации эхоизображений B-типа индицируется направление сканирующего ультразвукового луча, а эхосигналы отображаются в виде яркостных меток.}

^B

Рис. 5.3. Формирование эхоизображений: а – сечение объекта в декартовых координатах; б – эхограммы типов А (слева) и В (справа); в – эхограмма типа С

^{-режим можно рассматривать как тот же A-режим, в котором последовательность импульсов видеосигнала используется для модуляции яркости в плоскости изображения вдоль линии, соответствующей положению оси ультразвукового пучка в сечении объекта в данный момент времени. Сканирование сечения объекта пучком позволяет построить изображение, модулированное по яркости.}

^{C-сканирование. Несколько иная процедура – сканирование с постоянной глубиной (C-режим). При получении изображений C‑ти­па яркостные отметки формируются селекцией эхосигналов определенной глубины и отображаются в соответствии с положением ультразвукового луча относительно координат фронтальной плоскости. В результате визуализируется акустическое изображение "среза" исследуемого объекта на заданной глубине. На рис. 5.3 показано формирование эхограмм A-, B- и C-типов.}