Tác động của trở kháng cáp vi đồng trục đến hình ảnh siêu âm độ nét cao

Chẩn đoán hình ảnh y tế là một lĩnh vực rất nhạy cảm, trong đó độ toàn vẹn tín hiệu đóng vai trò quan trọng đối với độ chính xác trong chẩn đoán. Độ toàn vẹn tín hiệu: Chất lượng tín hiệu giữa đầu dò trên bộ chuyển đổi và chính đơn vị xử lý trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh ở đầu ra của hệ thống siêu âm độ phân giải cao. Một thành phần nhỏ hơn nhưng không kém phần quan trọng trong chuỗi tín hiệu này là cáp tín hiệu vi đồng trục nằm trong đầu dò. Việc kiểm soát trở kháng cao và ổn định chính là nền tảng cho độ tin cậy trong chẩn đoán.

Trở kháng là một trong những lý do duy trì độ trung thực tín hiệu.

Trở kháng sẽ được biểu thị bằng đơn vị ohm (Ω) và đây là điện trở mà cáp sẽ tạo ra đối với dòng điện xoay chiều tần số cao. Khi áp dụng hình ảnh siêu âm, một đầu dò gửi một xung năng lượng âm ngắn vào cơ thể và ghi lại các tiếng vang phản xạ. Đây là các tín hiệu tần số vô tuyến. Trở kháng đặc trưng của cáp vi đồng trục phải phù hợp với nguồn (các phần tử đầu dò) và tải (đầu vào hệ thống hình ảnh), thường là 50Ω hoặc 75Ω để đảm bảo truyền công suất tối ưu và giảm thiểu tín hiệu phản xạ.

Sự không tương thích trở kháng gây ra hiện tượng phản xạ tín hiệu. Những dao động điện này làm giảm tín hiệu phản xạ, gây méo tín hiệu trong cáp và hình ảnh tiếng vang trên hình siêu âm, ảnh hưởng đến độ phân giải tương phản, làm mờ các cạnh và tạo ra các hiện tượng giả như bóng ma hoặc che khuất chi tiết.

Kiểm soát Trở kháng Không hiệu quả Ảnh hưởng Tiêu cực đến Chất lượng Hình ảnh.

Những thay đổi chưa được kiểm soát về trở kháng trong các cáp vi đồng trục có thể là một trở ngại nghiêm trọng đối với hoạt động của các hệ thống hình ảnh siêu âm. Các tác động chính bao gồm:

Giảm độ phân giải trục: Đây là tính chất của hệ thống, cho phép nó phân biệt được sự khác biệt giữa hai vật thể nằm gần nhau dọc theo đường đi của chùm tia siêu âm. Tín hiệu bị cong có thể tạo ra tiếng vang ở dạng đảo ngược và việc phân biệt hai lớp mô mỏng hoặc các tổn thương nhỏ không tương tự nhau sẽ trở nên gần như không thể.

Mất chi tiết và độ tương phản: Hình ảnh độ nét cao đòi hỏi phải tính đến độ chính xác của cường độ tín hiệu để xác định mật độ các mô. Độ nét cao dựa trên độ chính xác về biên độ và thời gian của tín hiệu. Sự chênh lệch trở kháng có thể làm phẳng hoặc san bằng các tín hiệu tiếng vang, dẫn đến độ tương phản thấp và mất thông tin chẩn đoán chi tiết.

Tiếng ồn và hiện tượng nhiễu tăng cao: Các phản xạ có thể khuếch đại tiếng ồn ngẫu nhiên hoặc các hiện tượng theo mẫu trên hình ảnh, và có thể bị coi nhầm là bệnh lý hoặc bất thường thực sự.

Cân bằng hiệu suất điện với khả năng sản xuất.

Đây là quá trình phức tạp trong việc chế tạo cáp cho đầu dò siêu âm đạt tiêu chuẩn này. Một nhu cầu kỹ thuật thiết yếu và cốt lõi khác rất quan trọng chính là độ ổn định trở kháng, bao gồm:

Ép đùn cách điện chính xác: Đường kính lớp cách điện và độ đồng tâm của dây dẫn trung tâm và lớp chắn cần phải giữ nguyên. Bất kỳ thay đổi nào xảy ra sẽ dẫn đến thay đổi điện dung của cáp, từ đó làm thay đổi điện dung và do đó làm thay đổi trở kháng.

Dạng lớp chắn ổn định: Khi lớp chắn ở ngoài, nó cần phải đồng tâm tốt. Ảnh hưởng của lớp chắn lệch tâm đến phản xạ tín hiệu và sự biến thiên trở kháng là khá mạnh.

Lắp ráp Cáp Tốt: Cáp tốt có thể bao gồm các đầu nối tốt và sản phẩm là một sợi cáp tốt không bị lãng phí. Cần rất nhiều thao tác ép và hàn cẩn thận trong quá trình lắp ráp cáp đầu dò để đảm bảo rằng đầu nối không tạo ra điểm ngắt quãng tại vị trí nối giữa đầu nối với đầu nối.

Giữa Đặc điểm Kỹ thuật và Chẩn đoán Đáng tin cậy.

Cuối cùng, kiến trúc của các cáp vi đồng trục và độ tin cậy lâm sàng của kiến trúc có liên quan đến độ chính xác. Hiệu suất: Cáp có hiệu suất ổn định và mạnh mẽ sẽ đảm bảo:

Hình ảnh rõ nét: Bởi vì các cấu trúc nhỏ hơn, ví dụ như giải phẫu thai nhi hoặc bên trong mạch máu, cần được quan sát chi tiết hơn.

Độ tin cậy chẩn đoán cao: Nó ngăn chặn các hình ảnh giả mờ nhòe có thể giúp bác sĩ lâm sàng đưa ra chẩn đoán chính xác thông qua việc sử dụng dữ liệu hình ảnh chất lượng cao.

Tuổi thọ Hệ thống và Sự ổn định: Nó sẽ không bị ảnh hưởng bởi hoạt động không mong muốn của hệ thống siêu âm do sự biến động điện chưa lường trước, mặc dù vậy vốn đầu tư ban đầu vẫn được bảo toàn.

Cáp dò có độ dung sai trở kháng chặt là sản phẩm tốt nhất vì các nhà sản xuất thiết bị gốc đang trong quá trình phát triển thế hệ hệ thống siêu âm độ nét cao tiếp theo với tần số hoạt động cao. Do đó, cáp vi đồng trục không còn được cấu tạo thụ động nữa ở thế hệ siêu âm sắp tới hoạt động ở tần số cao hơn. Chất lượng hình ảnh, độ tin cậy trong chẩn đoán cũng như độ bền vững lâu dài của hệ thống phụ thuộc trực tiếp vào độ chính xác trong việc kiểm soát trở kháng.