Contenu
- Transducteurs
- Cristaux
- Focus
- Paramètres
- Impédance acoustique
- Couches de cristaux en série
- Gel
- Production d'images
L'échographie est une technique non invasive pour contrôler l'intérieur d'objets ou de corps. (Document / Getty Images Sport / Getty Images)
Transducteurs
Un transducteur est un appareil qui convertit une forme d'énergie en une autre. La caméra utilisée pour l'image par ultrasons est un transducteur. Il convertit la tension en vibrations et vice versa. Les vibrations sont des ondes sonores mécaniques, alors que la tension est une énergie électrique potentielle. Les transducteurs se composent de plusieurs parties intégrées pour produire l’onde, la transmettre au corps et capturer les échos des structures corporelles.
Cristaux
Les cristaux sont la source des ondes mécaniques des transducteurs. La tension est appliquée au cristal, ce qui le fait vibrer, une caractéristique appelée effet piézoélectrique. La quantité de tension contrôle la fréquence de la vibration, qui à son tour produit la fréquence souhaitée de l’onde sonore. Le titanate de zirconate de plomb est un matériau artificiel couramment utilisé pour les cristaux des transducteurs.
Focus
Le cristal a la forme d’une lentille circulaire. L'émission sonore est projetée à partir du cristal, de diamètre égal, et diminue progressivement jusqu'à la moitié du diamètre. C'est le centre du problème. Après focalisation, l'émission augmente progressivement en diamètre. Les transducteurs à ultrasons utilisent plusieurs cristaux pour produire une image en deux dimensions.
Paramètres
L'échographie est utilisée pour examiner des structures spécifiques. Le foyer naturel de l'émission n'est donc pas suffisant pour obtenir une image adéquate. La focalisation doit être différente pour les structures en fonction de leur distance au transducteur. Les objectifs, les éléments courbes et les miroirs peuvent être utilisés dans les transducteurs pour augmenter leur focalisation et ne peuvent pas être modifiés. La mise au point électronique est contrôlée par le sonographe qui ajuste les paramètres de la machine. En modifiant la mise au point, le transducteur applique une tension à différents cristaux à différents moments. Cette différence de temps change la focalisation de la diffusion.
Impédance acoustique
L'impédance acoustique est déterminée par la densité du matériau et la vitesse des ondes sonores, qui sont déterminées par le matériau avec lequel elles se déplacent. Si deux matériaux ont des impédances acoustiques différentes, le son reflétera la structure, produisant une lecture dans le sonagramme. La différence d'impédance acoustique déterminera la quantité de son réfléchie et celle qui continuera d'être transmise par le corps. Les impédances acoustiques du cristal et de l'air étant très différentes, il n'y aura pas de transmission d'ultrasons au-delà de la surface du transducteur.
Couches de cristaux en série
Pour minimiser l'impédance acoustique entre le cristal et le corps, plusieurs couches en série sont placées entre le cristal et la surface du transducteur. De nombreuses couches sont utilisées, l'une commençant par une impédance acoustique proche de celle du cristal et se terminant par une couche dont l'impédance acoustique est proche de l'impédance de la peau. Cela atténue les reflets et permet à plus de sons de se propager à travers le corps.
Gel
Un gel ultrasonique est appliqué sur la peau pour éliminer l'air entre le transducteur et le corps. Ceci élimine la réflexion qui serait causée par la différence d'impédance acoustique de l'air. Le gel à ultrasons aide à la propagation des ondes sonores dans le corps.
Production d'images
Les ondes ultrasonores reflètent les tissus. Ces réflexions sont appelées échos et elles reviennent à travers le gel à ultrasons, les couches correspondantes et le cristal. À partir du cristal, les ondes ultrasonores sont converties d’énergie mécanique en énergie potentielle électrique, ou tension. Cette énergie est envoyée au reste du système à ultrasons pour être convertie en image numérique.