Hur mikrokoaxialkabelns impedans påverkar högupplöst ultraljudsavbildning

Medicinsk avbildning är ett mycket känsligt område där signalkvaliteten spelar en viktig roll för diagnosens precision. Signalkvalitet: Kvaliteten på en signal mellan sonden på omvandlaren och själva bearbetningsenheten påverkar direkt bildkvaliteten i den högupplösta ultraljudssystemet. En annan mindre men lika betydelsefull komponent i denna signalkedja är mikrokoaxialkabeln som finns i sonden. Hög och konstant impedanskontroll är själva grunden för diagnostisk tillförlitlighet.

Impedans är en av anledningarna till att bibehålla signalfideliteten.

Impedans kommer att uttryckas i enheten ohm (Ω) och det är den resistans som kabeln kommer att presentera för växelström med hög frekvens. Vid användning av ultraljudsavbildning sänder en omvandlare en kort puls av akustisk energi in i kroppen och registrerar de reflekterade ekona. Detta är radiofrekvenssignaler. Den karakteristiska impedansen för mikrokoaxialkabeln måste matcha källan (omvandlarelement) och lasten (ingång till avbildningssystem), vilket vanligtvis är 50 Ω eller 75 Ω, för att säkerställa optimal effektförstärkning och minimal signalreflektion.

En impedansomatchning orsakar reflektioner av signaler. Dessa elektriska eko minskar den reflekterade signalen, orsakar signalförvrängning i kabeln och ekon i ultraljuddisplayen, vilket påverkar kontrastupplösningen, suddiga kanter och artefakter såsom spökeffekter eller skuggning som döljer detaljer.

Ineffektiv impedanskontroll påverkar negativt bildkvaliteten.

Okontrollerade förändringar i impedansen i mikrokoaxialkablar kan vara ett allvarligt hinder för arbetet med ultraljudsavbildningssystem. De största effekterna innefattar:

Minskad axialupplösning: Detta är en egenskap hos systemet som gör det möjligt att skilja på två objekt som ligger nära varandra längs ultraljudsbjälkens väg. Böjda signaler ger ett eko i inverterad form, vilket gör det nästan omöjligt att särskilja två tunna vävnadslager eller fina lesioner som inte är lika.

Förlust av detaljer och kontrast: Högupplöst bildbehandling kräver att signalstyrkans noggrannhet beaktas för att bestämma vävnadernas densitet. Högupplösning bygger på precision vad gäller signalamplitud och tidtagning. En skillnad i impedans kan platta ut ekosignalerna, vilket leder till låg kontrast och förlust av fina diagnostiska uppgifter.

Förstärkt brus och artefakter: Reflexer kan förstärka slumpmässigt brus eller mönsterartade artefakter i bilden och kan misstas för patologi eller faktisk avvikelse.

Balansera elektrisk prestanda mot tillverkbarhet.

Det är en komplicerad process att tillverka kabeln till en ultraljudsprob av denna kaliber. En annan tekniskt viktig och kärnrelaterad nödvändighet som är mycket väsentlig är impedansstabilitet, vilket innebär:

Precisionsdielektrisk extrudering: Isolationsdiametern och koncentriciteten hos centraleldaren och skärmen ska förbli densamma. Ändringar som uppstår kommer att leda till förändrad kapacitet i kabeln och därmed förändrad kapacitans och följaktligen impedans.

En stabil skärmkonstruktion: när skärmen är yttre ska den vara mycket koncentrisk. En excentrerad skärm har kraftig påverkan på signalförstärkning och impedansvariation.

Bra kablage: Ett bra kabel kan bestå av bra ändar och produkten är en bra kabel som är slöseri. En hel del noggrann krimpning och lödning krävs vid montering av provkablar för att säkerställa att kontakten inte skapar en diskontinuitet i sitt sammanfogade ställe mellan kontakt och kontakt.

Mellan specifikation och tillförlitlig diagnos.

Slutligen hänger arkitekturen hos mikrokoaxialkablarna och den kliniska självförtroendet samman med precision. Prestanda: Kabel med prestanda av konsekvent och stark karaktär garanterar:

Kristallklara bilder: Det beror på att finare strukturer, t.ex. fostrets anatomi eller inre delar av kärl, måste kunna ses i finare detalj.

Hög diagnostiskt självförtroende: Den undertrycker tvetydiga artefakter som kan underlätta för läkaren att ställa rätt diagnos genom användning av hög-fidelitets bildinformation.

Systemlivslängd och stabilitet: Det skulle inte utsättas för oönskat arbete från ultraljudssystemet på grund av oväntade variationer i elströmmen, och trots det skulle fortfarande kapitalinvesteringen bevaras.

Provkablar med tät impedanstolerans är det bästa alternativet eftersom tillverkarna för närvarande utvecklar nästa generation högupplösta ultraljudssystem med högre driftsfrekvens. Därför byggs mikrokoaxialkablar inte längre passivt i kommande generationer av ultraljudssystem som arbetar vid högre frekvenser. Bildkvalitet, diagnostisk säkerhet samt systemets tillförlitlighet på lång sikt beror direkt på noggrannheten i impedansstyrning.