Cum influențează impedanța cablului microcoaxial imaginistica medicală de înaltă definiție prin ultrasunete

Imagistica medicală este o activitate extrem de sensibilă, în care integritatea semnalului joacă un rol important în precizia diagnosticului. Integritatea semnalului: Calitatea unui semnal între sonda transductorului și unitatea de procesare afectează direct calitatea imaginii la capătul sistemului ecografic înalt definit. Un alt component minor, dar tot atât de semnificativ în acest lanț de semnal, găsit în sondă, este cablul de semnal microcoaxial. Controlul ridicat și constant al impedanței este esența însăși a fiabilității diagnostice.

Impedanța este unul dintre motivele menținerii fidelității semnalului.

Impedanța va fi exprimată în unitatea de măsură ohmi (Ω) și reprezintă rezistența pe care cablul o opune curentului alternativ de înaltă frecvență. Prin aplicarea imaginii ecografice, un traductor emite un impuls scurt de energie acustică către corp și înregistrează ecourile reflectate. Acestea sunt semnale de radiofrecvență. Impedanța caracteristică a cablului micro-coaxial trebuie să corespundă sursei (elemente ale traductorului) și sarcinii (intrarea sistemului de imagistică), care de obicei este de 50Ω sau 75Ω, pentru a asigura o transferare optimă a puterii și un minim de semnal reflectat.

O nepotrivire a impedanței provoacă reflexii ale semnalelor. Aceste reverberații electrice reduc semnalul reflectat, determină distorsiuni ale semnalului în cablu și apariția ecoului în imaginea ecografică, cu efecte asupra rezoluției de contrast, muchii neclare și artefacte precum efecte de fantomă sau umbrire, care ascund detaliile.

O controlare ineficientă a impedanței afectează negativ calitatea imaginii.

Modificările necontrolate ale impedanței în cablurile micro-coaxiale pot reprezenta un obstacol serios pentru funcționarea sistemelor de imagistică prin ultrasunete. Principalele impacte sunt:

Rezoluție axială redusă: Aceasta este proprietatea sistemului care îi permite să distingă între două obiecte situate aproape una de cealaltă pe traiectoria fascicolului de ultrasunete. Semnalele îndoite vor genera un ecou al semnalului sub formă inversată, iar două straturi subțiri de țesut sau leziuni fine, care nu sunt similare, devin greu de diferențiat.

Pierderea detaliilor și a contrastului: Obținerea unei imagini cu înaltă definiție necesită luarea în considerare a preciziei intensității semnalului pentru determinarea densității țesuturilor. Definiția înaltă se bazează pe precizia amplitudinii și temporizării semnalului. Diferențele de impedanță pot aplatiza semnalele de ecou, ceea ce duce la scăderea contrastului și la pierderea informațiilor diagnostice fine.

Zgomot și artefacte accentuate: Reflexiile pot amplifica zgomotul aleator sau artefactele în formă de model pe imagine și pot fi interpretate greșit ca patologie sau anomalie reală.

Echilibrarea performanței electrice cu ușurința fabricației.

Este un proces complicat realizarea cablului pentru o sondă de ultrasunete de această calitate. O altă necesitate tehnică vitală și esențială este stabilitatea impedanței, care implică:

Extrudare dielectrică de precizie: Diametrul izolației și concentricitatea conductorului central și a ecranului trebuie să rămână constante. Orice schimbare va duce la modificarea capacității cablului, iar ulterior la variația capacității și, prin urmare, la modificarea impedanței.

Forma unui ecran stabil: atunci când ecranul este exterior, acesta trebuie să fie foarte concentric. Impactul unui ecran excentric asupra reflexiei semnalului și asupra variației impedanței este foarte puternic.

Asamblare bună a cablului: Un cablu bun poate consta din terminații de calitate, iar produsul este un cablu bun care nu este irosit. În asamblarea cablurilor sondă sunt necesare multe operațiuni atente de presare și lipire pentru a se asigura că conectorul nu creează o discontinuitate în punctul său de uniune între conector și conector.

Între specificație și diagnostic fiabil.

În cele din urmă, arhitectura cablurilor microcoaxiale și încrederea clinică în această arhitectură sunt asociate cu precizia. Performanță: Un cablu cu performanțe constante și puternice va garanta:

Imagini cristal: Acest lucru se datorează faptului că structurile mai fine, cum ar fi anatomia fătului sau interiorul vaselor, trebuie observate în detalii mai fine.

Încredere mare în diagnostic: Aceasta suprimă artefactele ambigue care ar putea ajuta medicul să stabilească diagnosticul corect prin utilizarea datelor imagine de înaltă fidelitate.

Durată de viață și stabilitate a sistemului: Nu ar fi expus la funcționarea nedorită a sistemului cu ultrasunete din cauza variației neașteptate a electricității, iar investiția capitală ar fi totuși păstrată.

Cablu sonde cu toleranță strictă la impedanță este cel mai bun produs deoarece producătorii OEM se află în procesul de dezvoltare a noilor generații de sisteme cu ultrasunete înaltă definiție, la care frecvența de operare este ridicată. Prin urmare, cablurile micro-coaxiale nu mai sunt construite pasiv la generația viitoare de sisteme cu ultrasunete care funcționează la frecvențe de operare mai mari. Calitatea imaginii, siguranța diagnosticului, precum și fiabilitatea pe termen lung a sistemului depind direct de precizia controlului impedanței.