TEKNIK PESAWAT RADIOGRAFI IMEJING

TEKNIK PESAWAT RADIOGRAFI IMEJING

NAMA: Bagas Aditya Nugroho KELAS: DIV tingkat 1NIM: P23130112007

TRANSDUSERTransduser adalah perangkat yang mengkonversi salah satu bentuk energi ke yang lain. Untuk Sebagai contoh, sebuah speaker stereo mengubah energi listrik menjadi energi suara, mikrofon mengkonversi suara ke listrik, filamen bola lampu listrik mengkonversi energi menjadi cahaya dan energi panas. Pada USG medis, transduser adalah salah satu komponen sistem pencitraan yang mengubah energi listrik menjadi frekuensi tinggi gelombang suara dan, setelah kembali gema dari tubuh, mengubah energi suara kembali ke pulsa elektrik. Tanpa sumber gelombang suara frekuensi tinggi, akan ada sonografi tidak.PIEZOELEKTRIKEfek piezoelektrik adalah fenomena fisika ditandai oleh konversi energi tekanan menjadi energi listrik. Secara harfiah, itu berarti TEKANAN -ELECTRIC. Ini adalah pembentukan muatan listrik ketika tekanan, atau berat,diterapkan pada permukaan beberapa jenis kristal atau dirancang khusus gabungan bahan. Ini adalah prinsip fisik yang mendasari sistem pencitraan sonografi. Gema kembali dari tubuh, yang merupakan bit suara atau tekanan gelombang mekanik, kompres elemen transduser dan menciptakan muatan listrik. Sekali dikonversi menjadi listrik, energi ini ditangkap oleh komponen elektronik pemindai, dikirim ke pencitraan elektronik dan komputerisasi komponen canggih, dan diubah menjadi informasi diagnostik.

The PENGARUH PIEZOELEKTRIK , atau EFEK CONVERSE, adalah produksi mekanik (USG) energi ketika impuls listrik diterapkan pada kristal tertentu atau bahan komposit. Kristal mengalami deformasi mekanik, yang menghasilkan produksi dan ekspansi dari penjernihan partikel dalam transduser. Daerah ini ekspansi dan penjernihan dikirimkan longitudinal keluar dari permukaan kristal transduser dan perjalanan dalam garis lurus melalui media yang berdekatan sebagai bentuk gelombang dibahas sebelumnya. dalam diagnostic sistem pencitraan USG, ledakan pendek listrik diterapkan pada kristal masing-masing probe untuk menghasilkan berkas suara.

JENIS KRISTALBerbagai zat yang memiliki sifat piezoelektrik yang digunakan dalam medis sistem pencitraan. Efek piezoelektrik pertama kali diamati pada kuarsa, garam Rochelle dan turmalin oleh Pierre Curie dan Jacques pada tahun 1880. Ketika mereka menerapkan berat untuk kristal kuarsa, muatan yang dihasilkan. Hal ini terjadi karena kuarsa, seperti beberapa zat alami lainnya, adalah anisotropik sebagai lawan isotropik.

ISOTROPIK mengacu pada karakteristik suatu zat yang memiliki molekul simetri, atau sifat fisik yang sama, di sepanjang sumbu.ANISOTROPIK kristal tidak memiliki pusat simetri, sehingga sifat mereka, dan respon terhadap kekuatan eksternal, berbeda dalam arah yang berbeda. Ketika sebuah tegangan diterapkan pada kristal piezoelektrik anisotropik, elemen akan berkontraksi atau memperluas tergantung pada polaritas tegangan. Ketika seperti kristal dikompresi oleh Tekanan gelombang seperti gema kembali, tegangan akan diproduksi di seluruh elemen piezoelektrik.

Transduser USG Pada awal dibuat dari bahan alami seperti sebagai kuarsa atau turmalin. Tourmaline adalah mineral, pada dasarnya silikat yang kompleks mengandung boron, aluminium, dll, yang biasanya berwarna hitam tapi mungkin warna yang bervariasi. Beberapa jenis transparan digunakan sebagai permata. Hari ini, para produsen USG menggunakan kristal sintetis _, yang "ditanam" di bawah kondisi laboratorium dikontrol secara ketat.Paling sering, timbal zirkonat titanat digunakan dan disebut sebagai PZT. Umumnya, _ kristal sintetis yang disebut sebagai _ keristal keramik. yang diproduksi dengan melibatkan pemanasan substansi keramik ke titik Curie nya (328-365oC) dan menempatkannya dalam kuat medan listrik. Suhu perlahan-lahan didinginkan sementara di bawah pengaruhlistrik. Hal ini sejalan molekul dalam arah medan listrik. Setelah materi didinginkan memiliki sifat piezoelektrik. Jika kristal yang pernah dipanaskan di atas suhu Curie akan kehilangan properti piezoelektrik. Ini adalah keselarasan parsialdisebut polarisasi. Untuk alasan ini, transduser tidak bisa panasnya disterilkan. sintetis umumnya lebih sensitif daripada _ alami dan dapat dimodifikasi untuk memenuhi spesifikasi produsen. Mereka juga lebih responsif terhadap jumlah kecil arus listrik

KONSTRUKSI TRANSDUSER.Berbagai macam desain transduser sudah tersedia . Dalam sistem ultrasound kontemporer, mereka sangat canggih, alat-alat elektronik yang kompleks, yang memberikan informasi real waktu, atau gambar, yang dinamis. Mereka sering aplikasi-spesifik, seperti endovaginal, intraluminal, small-parts, dalam abdominal, dll Perangkat ini biasanya mengandung unsur transduser banyak individu (hingga 1.000 hari ini dengan prototype probe menggabungkan lebih dari 4.000 elemen),! dan konfigurasi seperti yang disebut sebagai probe pencitraan. Untuk memahami desain canggih, itu diperlukan terlebih dahulu memahami lebih sederhana untuk-elemen transduser yang jarang digunakan lagi dalam praktek klinis. Perangkat ini digunakan di kompleks kuno, scanner statis dan jauh lebih sederhana dibandingkan Contemporary real-time device. Sebuah transduser scanner sederhana statis terdiri dari lapisan tipis bahan piezoelektrik terjepit di antara epoxy, bahan backing seperti lem, dan sejumlah lapisan dihadapi. Kristal terhubung ke elektroda yang akan membawa denyut listrik serta impuls piezoelektrik kembali.

Sebuah transduser disusun sedemikian rupa sehingga, setelah eksitasi listrik, maka akan bergetar selama dua atau tiga panjang gelombang sebelum dihentikan. Dengan membatasi waktu eksitasi transduser, panjang pulsa spasial akan berkurang, sehingga dalam resolusi meningkat kemampuan sistem. Kristal biasanya berdenyut kurang dari 100 nanodetik (1 nanodetik = 10-9 detik). Seperti lonceng, namun, jika tidak secara mekanis berhenti, atau basah, kristal akan terus "berdering". Di samping menghasilkan pulsa tidak dapat diterima yang panjang, berdering terus menghalangi transduser dari pendengaran. , getaran kristal yang lambat harus teredam yang sehingga dapat mendengarkan untuk kembali menjadi gema. Ini "mendengarkan" fase biasanya menyumbang sekitar 99,4% dari transduser pemanfaatan waktu (faktor duty). Blok redaman, yang umumnya terbuat dari bahan epoxy-seperti, adalah terpaku pada permukaan bagian dalam dari kristal. Ini berfungsi untuk menyerap "balik" gelombang ultrasound yang dikirimkan ke belakang kristal. Materi yang harus sama akustik impedansi sebagai kristal untuk mencegah gema dari kristal / redaman antarmuka energi kembali ke kristal dan menciptakan suara dengung. Blok redaman juga dikenal sebagai DAMPER PULSE MECHANICAL karena berfungsi untuk membatasi panjang pulsa spasial oleh penghentian mekanik dering dari kristal. Hal ini membantu mengoptimalkan resolusi aksial. Pulse redaman juga mengurangi amplitudo USG dan dengan demikian mengurangi kepekaan dari transduser. terlalu banyak pulsa redaman hasil dalam bandwidth frekuensi yang sangat luas (dibahas nanti).

Gambar 1 Konstruksi elemen dasar Transduser

INSULATING RINGJuga dikenal sebagai isolator acoustic sidewall, ini bagian dari transducer terbuat dari bahan yang sama sebagai blok redaman. Ini berfungsi terutama untuk menyerap energy dihasilkan dari sisi permukaan kristal.TUNING COILKristal adalah bagian perangkat capacitative pembentukan pulser dan sirkuit penerima. (Kapasitor adalah perangkat elektronik yang dapat menyimpan muatan listrik.) Tuning Coil berfungsi untuk mengimbangi efek capacitative dari kristal dengan menghapus sisa beban listri Sama seperti defogging cermin kamar mandi meningkatkan "efisiensi" dari cermin dalam merefleksikan wajah pagi Anda, kumparan tuning, dengan "dusting off" berlebihan medan listrik, meningkatkan fungsi pengiriman dan penerimaan dari transduser.ELECTRIC SHIELD Perisai listrik merupakan penghalang isolasi yang berfungsi untuk menghilangkan yang tidak diinginkan, sinyal tersesat yang dikenal sebagai "noise". Hal ini dilakukan dengan mendeteksi, mengisolasi dan mengirim mereka ke tanah. KEBISINGAN adalah setiap getaran yang tidak diinginkan yang mengganggu dengan produksi yang efisien dari gambar sonografi. Semua saluran listrik, misalnya, yang tidak "terisolasi" membawa getaran palsu dan frekuensi radio (RF) sinyal dari respirator, lift, mesin ketik, atau penggiling kopi bahkan yang juga terhubung ke sama sirkuit. Shields dibangun ke dalam sistem pencitraan dapat menghilangkan sebagian besar ini tidak diinginkan, rendah tingkat kebisingan, elektronik dari yang dideteksi oleh penerima sangat sensitif. apa saja kebisingan getaran atau RF yang terdeteksi oleh penerima akan ditampilkan pada gambar dan akan menurunkan kualitas gambar secara keseluruhan. Sering, dalam lingkungan klinis, eksternal kebisingan yang paling cukup saat mengoperasikan sistem pencitraan luar departemen, seperti di Unit Perawatan Intensif atau Kritis, di mana beberapa perangkat elektronik dan mekanik yang beroperasi berdekatan.

ELECTRIC KONEKTORKonektor ini berfungsi untuk menghubungkan transduser elektrik untuk instrument USG. melalui konektor bahwa impuls listrik kristal yang berdering dikirimkan dan gema kembali diterima. Umumnya mereka adalah sepasang kabel sangat tipis melekat pada setiap kristal. Dalam kontemporer, sangat rumit pencitraan ultrasound probe , mungkin ada lebih dari 1.000 kristal, masing-masing melekat pada pasangan yang terpisah dari konektor listrik. Ini "wires" yang bertempat di kebel transduser yang menempel ke port probe pada sistem pencitraan.MATCHING LAYERSTujuan utama dalam merancang transduser untuk pencitraan USG diagnostic sistem yang meliputi mencapai sensitivitas tertinggi, penetrasi, fokus yang optimal karakteristik, dan resolusi terbaik semua pada tingkat daya akustik rendah. Ini Tujuan dibuat lebih sulit oleh kenyataan fisik bahwa perbedaan acoustic impedansi antara kristal transduser (PZT, misalnya) dan permukaan Kulit pasien adalah signifikan. Besarnya perbedaan ini dalam impedansi akustik efektif melarang transmisi yang memadai dari energi ultrasound ke pasien tubuh sehingga solusi rekayasa telah dirancang untuk mengatasi kendala ini untuk pencitraan.Dengan menempatkan lapisan bahan yang memiliki impedansi akustik antara antara permukaan kristal dan kulit, jenis transformator mekanik telah dibuat yang step down perubahan impedansi lebih secara bertahap. dengan menempatkan berlapis-lapis bahan "transforming" di permukaan probe , insinyur telah menciptakan "shoehorn" yang membantu gelombang suara masuk ke tubuh lebih mudah, menghemat mayoritas dari energi untuk pencitraan yang lebih dalam. Ini lapisan mengubah materi yang disebut MULTIPLE MACHTING LAYERKetebalan optimal dari lapisan ini adalah seperempat dari panjang gelombang. Karena luas spektrum frekuensi yang ada di setiap diberikan berkas USG , frekuensi alami digunakan untuk menentukan panjang gelombang yang sesuai. Pada dasarnya, dengan menggunakan seperempat ketebalan panjang gelombang, sebuah pembalikan fase terjadi sehingga meningkatkan kinerja sinyal dan memperkuat wavefront memasuki tubuh. Pencocokan seperempat panjang gelombang desain lapisan menyediakan untuk peningkatan transmisi suara dan penerimaan.ACOUSTIC COUPLANTSelain lapisan yang cocok, gel akustik juga digunakan sebagai couplant sonic pada kulit pasien juga membantu dalam mengurangi ketidakcocokan akustik yang besar antara transduser dan pasien. Sementara permukaan transduser biasanya dirancang untuk memiliki nilai impedansi di tengah antara kristal dan kulit, gel kimia ini direkayasa untuk memiliki nilai setengah jalan impedansi antara permukaan transduser dan kulit. Keduanya lapisan yang cocok dan alamat couplant akustik fisik tantangan insonating tubuh manusia.