Как влияе импедансът на микрокоаксиалния кабел върху ултразвуковата визуализация с висока разделителна способност

Медицинската визуализация е изключително чувствителна област, където цялостността на сигнала има важно значение за точността на диагнозата. Цялостност на сигнала: Качеството на сигнала между зонда на преобразувателя и самата обработваща единица директно влияе върху качеството на изображението в крайна сметка при системата за ултразвукова визуализация с висока разделителна способност. Друг компонент, който е по-малък, но еднакво значим в тази верига от сигнали, е микрокоаксиалният сигнален кабел, намиращ се в зонда. Високият и постоянен контрол на импеданса е същността на диагностичната надеждност.

Импедансът е една от причините за запазване на вярността на сигнала.

Импедансът ще се изразява в омове (Ω) и ще представлява съпротивлението, което кабелът оказва на променливия ток с висока честота. При прилагането на ултразвукова визуализация, преобразувателят изпраща кратка импулсна вълна от акустична енергия към тялото и записва отразените ехо сигнали. Това са радиочестотни сигнали. Характерният импеданс на микро-коаксиалния кабел трябва да съответства на източника (елементи на преобразувателя) и натоварването (вход на системата за визуализация), които обикновено са 50 Ω или 75 Ω, за да осигури оптимална предаване на мощност и минимално връщане на сигнала.

Несъответствието на импеданса причинява отражения на сигналите. Тези електрически реверберации намаляват отразения сигнал, водят до изкривяване на сигнала в кабела и появата на ехо при ултразвуковата картина, което влияе върху контрастната резолюция, размиване на контурите и артефакти като фантомни ефекти или сенки, които скриват детайли.

Неефективният контрол на импеданса негативно влияе върху качеството на изображението.

Неконтролираните промени в импеданса при микрокоаксиалните кабели могат да бъдат сериозно препятствие за работата на ултразвуковите системи за визуализация. Основните последици включват:

Намалена аксиална резолюция: Това е свойство на системата, което ѝ позволява да различава два обекта, разположени близо един до друг по пътя на ултразвуковия лъч. Изкривените сигнали ще дадат ехо на сигнала в инверсен вид и едва ли е възможно да се различат две тънки слоя тъкан или фини очагови промени, които не са еднакви.

Губене на детайли и контраст: Високото качество на изображението изисква точност на силата на сигнала, за да се определят плътностите на тъканите. Високото разрешение се основава на прецизността на амплитудата и моментите на сигнала. Разликата в импеданса може да изравни или отслаби ехосигналите, което води до нисък контраст и загуба на фината диагностична информация.

Усилени шумове и артефакти: Отраженията могат да усилват случайни шумове или да създават моделни артефакти в изображението и може погрешно да се интерпретират като патология или действителна аномалия.

Балансиране на електрическата производителност спрямо възможностите за производство.

Процесът по производство на кабела за ултразвуковия датчик с такъв клас е сложен. Друга важна и основна техническа необходимост, която е от голямо значение, е стабилността на импеданса, включваща:

Пресизно диелектрично екструдиране: Диаметърът на изолацията и концентричността на централния проводник и екранирането трябва да останат постоянни. Всяка промяна води до промяна в капацитета на кабела, след което и в капацитивността, а съответно и в импеданса.

Форма на стабилен екран: Когато екранът е външен, той трябва да бъде висококонцентричен. Влиянието на ексцентрично разположен екран върху отражението на сигнала и вариациите в импеданса е значително.

Добра изработка на кабелната сглобка: добрият кабел може да се състои от качествени оконечни елементи, като продуктът представлява добър кабел, който е загубен. При сглобяването на пробните кабели е необходимо много внимателно опресоване и леене, за да се гарантира, че свързващият елемент няма да създаде прекъсване в точката на съединение между конектор и конектор.

Между спецификацията и надеждната диагностика.

Накрая, архитектурата на микроаксиалните кабели и клиничната сигурност на архитектурата са свързани с прецизност. Производителност: Кабел с постоянна и силна производителност ще гарантира:

Кристално ясни изображения: Това е така, защото по-фините структури, например анатомията на плода или вътрешността на съдовете, трябва да бъдат разглеждани с по-голяма детайлност.

Висока диагностична сигурност: Той потиска двусмислените артефакти, които могат да помогнат на лекаря да постави правилната диагноза чрез прилагането на висококачествени изображения.

Срок на живот и стабилност на системата: Няма да бъде изложено на нежелана работа на ултразвуковата система поради непредвидените колебания на електричеството, като в същото време капиталовите инвестиции ще бъдат запазени.

Кабели на зонди с висока точност при импеданса са най-добрият продукт, тъй като производителите на оригинално оборудване (OEM) разработват следващото поколение ултразвукови системи с висока резолюция, при които работната честота е висока. Поради това микрокоаксиалните кабели повече не се произвеждат пасивно при новото поколение ултразвукови системи, работещи на по-високи честоти. Качеството на изображението, сигурността при диагнозата, както и дългосрочната надеждност на системата, директно зависят от точността при контрола на импеданса.