Временное разрешение аппарата УЗИ. Контрастная разрешающая способность эхографии
Временное разрешение характеризуется частотой кадров, которую обеспечивает сканер. В процессе сканирования УЗ луч последовательно зондирует исследуемую область в соответствии с формой скана (сектор, полусектор, прямоугольник). Полученная информация выводится на дисплей только после того, как будет завершен скан, а эхо от последнего из посланных лучей вернется к датчику. Эти процессы преимущественно и лимитируют временное разрешение.
Другим лимитирующим фактором является быстродействие процессора. Дело в том, что при использовании комбинированных режимов, особенно сочетающих черно-белое и цветное изображение, необходимо время для обработки полученной в каждом скане информации. Чем выше быстродействие системы, тем меньше времени требуется для обработки информации и тем лучше временное разрешение. Временное разрешение лимитируется также частотой смены кадров монитора.
Европейский стандарт частоты кадров телевизионного монитора составляет 50 Гц (50 кадров в секунду), а американский стандарт - 60 Гц. Компьютерный монитор обеспечивает более высокую частоту смены кадров - 70 Гц и более. Сканеры, как правило, комплектуются высокочастотными компьютерными мониторами. Временная разрешающая способность сканера не может быть больше частоты смены кадров на мониторе.
Высокое временное разрешение обеспечивает непрерывность восприятия информации на дисплее. Мелькание экрана в соответствии со сменой кадров вызывает утомление органа зрения и нервной системы. Кроме того, дискретность представления информации об объекте может стать причиной диагностических ошибок, особенно там, где исследуются динамические процессы, например, в эхокардиографии.
Временное разрешение ульразвуковых сканеров находится в пределе 5-60 Гц (Осипов Л.В., 1999). Непрерывность восприятия движения формируется примерно от 20 Гц, а полная иллюзия непрерывности (отсутствия смены кадров) достигается при частоте 50 Гц. Частота кадров при исследовании сердечно-сосудистой системы должна составлять не менее 20 Гц. Контрастная разрешающая способность характеризуется возможностью сканера передавать минимальные различия в интенсивности отраженных от среды сигналов.
В В-режиме контрастное разрешение проявляется в различной яркости свечения точек дисплея, соответствующей различной интенсивности эхосигнала.
Информация об амплитуде эхосигнала отражается в яркости свечения элементарной точки дисплея — пикселя. Пиксель образуется на пересечении горизонтальных строк дисплея и условных вертикальных линий. Стандартный телевизионный монитор США содержит 525 строк, а европейский - 625 строк. УЗ сканеры, как правило, оснащаются мониторами высокой четкости, имеющими удвоенное число строк. Каждая строка монитора разделена примерно на 700 пикселей. Общее число пикселей на экране составляет 400-500 тысяч.
Каждый пиксель может передать до 256 оттенков серого цвета. В зависимости от амплитуды (мощности) эхосигнала ему будет присвоен один из 256 оттенков серого цвета. Чем больше амплитуда, а следовательно больше коэффициент отражения от границы раздела сред, тем более яркой (светлой) будет соответствующая точка дисплея. Кривая перевода амплитуды сигнала в яркость свечения точек дисплея может коррегироваться при помощи постпроцессинга. Человеческий глаз различает от 30 до 50 градаций серого. Использование в ультразвуке 256 градаций обеспечивает наилучшее различение эхосигналов различной амплитуды. Увеличение оттенков серого более этого значения не дает улучшения визуализации структур и контрастного разрешения.
Однако уменьшение числа оттенков ухудшает диагностику, так как в цельном черно-белом изображении неразличимые человеческим глазом градации серого воспринимаются на подсознательном уровне.
