¿Cuál es el proceso de crear una imagen de onda de sonido?

Creación de una imagen de onda de sonido, también conocida como sonografía o Imágenes acústicas , implica varios pasos, dependiendo de la técnica específica utilizada. No hay un solo proceso, ya que existen diferentes métodos, cada uno con sus propios matices. Sin embargo, algunos elementos comunes son:

1. Generación de onda de sonido:

* Transductor: Un transductor (a menudo un cristal piezoeléctrico) genera ondas de sonido de alta frecuencia (ultrasonido) en pulsos. La frecuencia determina la resolución:mayor frecuencia =mejor resolución, pero penetración menos profunda. Frecuencia más baja =resolución más pobre, pero penetración más profunda.

* Transmisión: Estas ondas de sonido se transmiten al medio (por ejemplo, el cuerpo humano, un trozo de metal, etc.).

2. Propagación e interacción de onda:

* Reflexión y refracción: A medida que las ondas de sonido viajan a través del medio, encuentran interfaces entre diferentes tejidos o materiales con una impedancia acústica variable (el producto de la densidad y la velocidad del sonido). En estas interfaces, parte de la energía del sonido se refleja hacia el transductor, mientras que algunas se refracta (dobladas) o se transmiten más.

* dispersión: Las ondas de sonido también pueden ser dispersas por pequeñas estructuras dentro del medio.

3. Recepción y procesamiento de señales:

* Recepción: Las ondas de sonido reflejadas son recibidas por el mismo transductor (en la mayoría de los casos).

* Medición de tiempo de vuelo: El transductor mide el tiempo que tarda las ondas de sonido en viajar a la interfaz y de regreso. Este tiempo es directamente proporcional a la distancia a la interfaz.

* Medición de amplitud: La resistencia (amplitud) de la señal reflejada proporciona información sobre las propiedades de la interfaz; las reflexiones más fuertes generalmente indican una mayor diferencia en la impedancia acústica.

* Procesamiento de señal: Las señales recibidas se amplifican, se filtran (para reducir el ruido) y se procesan para eliminar los artefactos y mejorar la calidad de la imagen. Esto podría involucrar técnicas como la formación de haz (combinar señales de múltiples elementos en la matriz de transductor) y enfoque dinámico (ajustando el enfoque del haz de sonido).

4. Formación de imágenes:

* Conversión de datos: Los datos procesados de tiempo de vuelo y amplitud se convierten en una imagen. Existen diferentes técnicas, pero en general, el brillo o el color de un píxel en la imagen corresponde a la resistencia de la señal reflejada en una ubicación particular. Esto forma una representación visual de la estructura interna del medio.

* Pantalla de imagen: La imagen resultante se muestra en un monitor.

Técnicas específicas:

Los pasos anteriores son generales. Existen diferentes técnicas de imagen acústica, cada una con variaciones:

* ultrasonido (imagen médica): Utiliza ondas de sonido de frecuencia relativamente alta para el diagnóstico médico. Diferentes modos (BODE B, MODE M, DOPPLER) ofrecen diferentes tipos de imágenes.

* sonar (acústica submarina): Utilizado para la navegación, mapear el fondo marino y detectar objetos submarinos. A menudo utiliza frecuencias más bajas para una detección de rango más largo.

* Microscopía acústica: Utiliza ondas sonoras de alta frecuencia para crear imágenes altamente detalladas de estructuras microscópicas.

* Imágenes fotoacústicas: Utiliza pulsos láser para generar ondas de ultrasonido, lo que permite imágenes de alta resolución del tejido biológico.

En resumen, la creación de una imagen de onda de sonido es un proceso de envío de ondas de sonido, detectar las ondas reflejadas, midiendo su tiempo de vuelo y amplitud, procesar las señales y luego convertir esos datos en una representación visual de la estructura interna del objeto o medio que se está imágenes. Los detalles específicos del proceso varían según la aplicación y la tecnología utilizadas.