Лінійна решітка перетворювачів узі. Кільцева решітка узі

лінійна решітка перетворювачів зазвичай складається з великої кількості (як правило, від 128 до 256) М елементів малого розміру. Внаслідок того, що зона випромінювання одного елемента дуже широка, кілька елементів (N) збуджуються одночасно для того, щоб сформувати і сфокусувати вузький промінь. У підгрупі з N-елементів зовнішні елементи випромінюють імпульси раніше за часом, ніж внутрішні елементи, що дозволяє, в залежності від заданих затримок імпульсів, сфокусувати промінь на ту чи іншу глибину.

При прийомі здійснюється підсумовування ехосигналів, прийнятих окремими елементами підгрупи, з введенням таких же затримок для фокусування на прийом. Таким чином виходять «лінії сканування» (або акустичні рядка), з яких складається акустичне зображення. Наступна акустична рядок виходить аналогічно за допомогою підгрупи з N-елементів з тією різницею, що підгрупа зсувається на один елемент уздовж решітки. При цьому формується приймально-передавальний промінь тієї ж форми, і за рахунок зсуву підгрупи з N-елементів решітки можна здійснити сканування.

Кожен раз в площині сканування робиться фокусування, що необхідно для поліпшення роздільної здатності та чутливості в фокальній зоні. Крім того, необхідна фокусування в площині, перпендикулярній площині сканування, для зменшення товщини зони огляду, що досягається за рахунок використання механічного методу фокусування.

Фазовані лінійні решітки іноді називають електронними секторними, так як форма поля огляду у них має вигляд сектора ( «шматка пирога»), ширина якого збільшується з глибиною. Фокусування на різну глибину здійснюється аналогічно тому, як це робиться у звичайній лінійної решітці, з тією лише різницею, що в формуванні сфокусованого променя беруть участь всі елементи решітки, а не частина їх, як в лінійній решітці.

сканування, тобто поворот променя в секторі від 60 до 90 °, реалізується шляхом створення лінійного зміни затримок в елементах. Відповідним вибором затримок фокусування і сканування проводяться одночасно.

Кільцева решітка використовує комбінацію механічного та електронного врядування. Перетворювач складається з декількох кільцевих концентричних елементів. Формування променя і фокусування досягаються за рахунок введення взаємних затримок сигналів в кожному з кільцевих елементів. Перевагою кільцевої решітки є те, що в ній досягається фокусування відразу в двох вимірах так само, як і в одноелементна перетворювачі механічного секторного сканування.

Відмінність полягає в тому, що в багатоелементної решітці можна змінювати глибину фокуса, не змінюючи сам перетворювач. Сканування при використанні кільцевої решітки здійснюється механічно: за допомогою дзеркала, що обертається або шляхом обертання самого перетворювача. Так само, як і в звичайних датчиках механічного сканування, кільцевої перетворювач знаходиться в рідині, що заповнює датчик.

Якщо використовується конструкція з обертовим дзеркалом, то перетворювач може мати великий розмір, наприклад 10 см і більше. Перетворювач з великою апертурою може використовуватися для отримання протяжної фокальної зони, яка встановлюється на потрібній глибині за допомогою так званої водної затримки. Водна затримка вибирається такий, щоб виключити артефакти від реверберації ультразвуку, що виникають із-за перевідбиттів між шкірою пацієнта і поверхнею перетворювача. Внаслідок більш довгого шляху поширення ультразвуку при використанні водної затримки частота повторення імпульсів при скануванні повинна бути знижена в порівнянні з перетворювачами звичайних типів.

Частота кадрів в цьому випадку не перевищує 12 с (при 128 акустичних рядках), а в системах з високою роздільною здатністю може становити всього один кадр в секунду.

Як вже було сказано, в сканерах з кільцевої гратами можна змінювати глибину зони фокуса. Сканер може працювати в спеціальному оглядовому режимі, в якому глибина зони фокусування змінюється в процесі отримання одного кадру зображення. Якщо глибина зони інтересу визначена, то можна з оглядового режиму перейти до режиму сканування з фіксованим фокусом на передачу, що дозволяє збільшити частоту кадрів в порівнянні з режимом многофокусного огляду.