The Journal of the Acoustical Society of Korea (한국음향학회지)

The Acoustical Society of Korea (한국음향학회)
권호 표지

Influences of the Defective Piezo-Elements of a Medical Ultrasonic Probe on Transient Acoustic Fields and B-Mode Images

의료용 초음파프로브의 압전소자 결함이 과도음장과 B-모드 영상에 미치는 영향

  • 최광윤 (부경대학교 대학원 음향진동공학과(협)) ;
  • 하강렬 (부경대학교 물리학과) ;
  • 김무준 (부경대학교 물리학과) ;
  • 김정순 (동명대학교 멀티미디어공학과) ;
  • 양정화 (제주한라대학 방사선과) ;
  • 강관석 (제주대학교 의학과 의공학협동과정) ;
  • 최민주 (제주대학교 의학과 의공학협동과정)
  • Received : 2010.09.09
  • Accepted : 2010.10.27
  • Published : 2010.10.30
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Abstract

The ultrasonic transient fields and B-mode images of a point target which were simulated for a medical ultrasonic probe with a few defective piezo-elements were compared with those for a normal probe. The present study considered a 3.5 MHz linear array probe whose acoustic beam was formed by the 64 active elements of total 192 elements. The results showed that the maximum amplitude and -3 dB width of the acoustic fields by main-lobes decreased linearly as the defective element number increased from one to four. However, the depths of foci remained almost unchanged, and the pressure differences between main-lobes and side-lobes tended to decrease due to rise in pressures in side-lobes. Such changes in ultrasonic fields affected the B-mode images of point targets. So the artifacts were formed in the right and left side of the target, and the lateral spatial resolutions were decreased while the axial resolution was almost the same.

전체 192개의 압전소자 중 64개를 동시 구동하여 빔을 형성하는 중심주파수 3.5 MHz인 선형배열 의료용 초음파프로브를 대상으로 일부의 압전소자가 결함으로 인해 동작하지 않을 때의 과도음장 및 점 표적에 대한 초음파 B-모드 영상을 시뮬레이션하여 정상 초음파프로브의 것과 비교 분석하였다. 그 결과, 결함소자의 수가 한 개에서 네 개로 증가함에 따라 주엽이 만드는 음장의 최대음압준위 및 그 -3 dB 폭은 정상일 때에 비해 선형적으로 감소하나, 초점심도는 거의 변화가 없고, 부엽에 의한 음장의 음압준위 상승으로 인해 주엽과 부엽과의 음압 차이는 감소하는 경향을 보였다. 이와 같은 음압준위의 변화는 점 표적에 대한 B-모드 영상에 영향을 주어 표적의 좌우에 허상을 만들며, 축 방향의 공간분해능은 거의 일정하나 측 방향으로는 다소 감소하는 경향을 나타내었다.

Keywords

References

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