2) улучшения гашения колебания пьезоэлемента (+)
3) уменьшения диаметра пьезоэлемента
4) уменьшения частоты волны
Осевая разрешающая способность ультразвуковой системы — это способность различать два объекта, расположенных последовательно вдоль направления распространения ультразвукового луча. Она определяется преимущественно пространственной длиной импульса (ПДИ), которая зависит от длины волны и количества циклов в импульсе: чем короче импульс, тем меньше минимальное расстояние между объектами, необходимое для их раздельной визуализации.
Улучшение гашения колебаний пьезоэлемента уменьшает продолжительность его послезвучания, то есть сокращает число циклов в каждом ультразвуковом импульсе. В результате уменьшаются длительность импульса и ПДИ, расширяется рабочая полоса частот, а осевая разрешающая способность повышается. Увеличение или уменьшение диаметра пьезоэлемента преимущественно влияет на ширину ультразвукового пучка и латеральное разрешение, но не является главным фактором осевого разрешения.
| Фактор | Влияние на осевое разрешение | Физический механизм |
|---|---|---|
| Гашение колебаний пьезоэлемента | Улучшает | Сокращает послезвучание, длительность импульса и пространственную длину импульса |
| Увеличение рабочей частоты | Обычно улучшает | Уменьшает длину волны и при неизменном числе циклов сокращает пространственную длину импульса |
| Уменьшение рабочей частоты | Ухудшает | Увеличивает длину волны и минимальное расстояние между различимыми объектами |
| Диаметр пьезоэлемента | Незначительно влияет непосредственно | В основном определяет характеристики пучка, апертуру и латеральное разрешение |
| Пространственная длина импульса | Обратно пропорциональна разрешению | Чем короче ПДИ, тем ближе друг к другу могут располагаться раздельно видимые структуры |
| Полоса пропускания датчика | Расширение обычно улучшает | Широкополосный датчик формирует более короткие импульсы и обеспечивает лучшую детализацию |
Осевая разрешающая способность не зависит от глубины фокусировки в той же степени, что латеральная, поскольку определяется длительностью ультразвукового импульса. Практическим критерием ее улучшения является возможность раздельно визуализировать близко расположенные эхогенные границы по ходу луча. Избыточное гашение может снижать амплитуду сигнала и чувствительность датчика, поэтому конструкция преобразователя представляет собой компромисс между разрешением и отношением сигнал/шум. В диагностике это особенно важно при оценке мелких структур, слоистости стенок сосудов и границ патологических образований.