تعویض لنز آکوستیک ( Acoustic Lens ) انواع پروب التراسوند

ما در مجموعه ایران التراسوند خدمات تعویض و ترمیم انواع Acoustic Lens را ارائه می دهیم البته در ایران برخی به آن ممبرین پروب هم می گویند ، ما همیشه سعی در ارائه بهترین خدمات به همراه بهترین متریال در حوزه تعمیرات پروب داریم .

پروب های التراسوند بعد از مدتی کار کردن بدلیل فرسوده شدن متریال Acoustic Lens مشکلاتی را در تصویر برای پزشک ایجاد میکنند که با تعویض به موقع آن می شود از هزینه های زیادی که می تواند در صورت عدم تعویض به جای بگذارد جلوگیری شود .

چرا باید پروب دستگاه سونوگرافی خود را سریع تعمیر کنیم ؟

برای مثال چند وقت پیش پزشکی با ما تماس گرفت و تصاویر پروب کانوکس دستگاه سونوگرافی خود را برای ما  ارسال کردند ، ممبرین پروب فرسوده و بدلیل پارگی سطح پروب  ژل به زیر ممبرین و روی سطح کریستال  نفوذ کرده بود ، توضیحات لازم به پزشک داده شد اما پزشک بعد از چند ماه  پروب سونوگرافی را برای ما ارسال کردند جهت تعمیر در همین چند ماه بدلیل نفوذ ژل به زیر ممبرین پروب و رسوب در آن قسمت سطح کریستال ها اکسید شده بود و متاسفانه کریستال های پیزوالکترک پروب  خراب شده بودند که در تصویر زیر می توانید مشاهده بفرمایید.

مشکلی را که می شد با هزینه بسیار کمتری رفع کرد الان باید هزینه بالاتری برای تعویض کل کریستال انجام داد ، هدف از گفتن این نکته به این جهت بود که اگر پروب دستگاه شما دچار مشکل شد می توانید با اقدام سریع آن را ترمیم و یا تعمیر کنید تا از هزینه های اضافی جلوگیری شود .

البته پروب کانوکس پزشک محترم تعویض کریستال براشون انجام شد ولی خوب هزینه تعویض کریستال بسیار بیشتر از هزینه تعویض ممبرین است ولی بازهم از خرید یک پروب جدید از نظر اقتصادی گزینه بهتری می باشد  ، البته در خیلی از برندهای قدیمی که تولید آن ها متوقف شده است حتی پروب دستگاه هم دیگر پیدا نمیشود که بهترین گزینه تعمیر و یا رینیو کردن پروب دستگاه التراسوند است .

ما در مجموعه ایران التراسوند انواع پروب های سونوگرافی و اکوکاردیوگرافی از برندهای مختلف را تعمیر میکنیم ، البته تعمیرات ما فقط به تعویض Acoustic Lens محدود نمیشود و کلیه خدمات تعمیر پروب های التراسوند را ارائه می دهیم .

البته ما در سایت ایران التراسوند مقاله های زیادی در خصوص نحوه نگهداشت و تعمیر و نگهداری پروب های التراسوند داریم که می توانید با مطالعه آن ها طول عمر پروب های خود را افزایش دهید .

در ادامه مقاله سعی میکنم کمی بیشتر درمورد ساختار پروب های التراسوند برای شما مخاطب گرامی توضیح بدهم تا با نحوه ساختار آن آشنا بشوید تا در صورت خرابی پروب دستگاه خود وقتی ایراد از سمت شرکت اعلام میشود دقیقا بدونید کدام قسمت آسیب دیده و باید تعمیر بشود .

کمپانی های تولید کننده  دستگاه سونوگرافی و اکوکاردیوگرافی  (برای آشنایی با برندهای تولید کننده )

پروب سونوگرافی از چه قسمت هایی تشکیل شده ؟

قبل از اینکه به این بخش بپردازیم باید به این نکته مهم اشاره کنم که هر بخش از اجزا تشکیل دهنده پروب بسته به نوع برند و مدل می تواند  متفاوت باشد اما استاندارد ها تا حد زیادی شبیه بهم هستند . 

1. Acoustic Lens — لنز آکوستیک

Acoustic Lens بیرونی‌ترین بخش آکوستیکی پروب و همان سطحی است که هنگام انجام سونوگرافی، ژل اولتراسوند روی آن قرار می‌گیرد و با بدن بیمار تماس پیدا می‌کند.

این لایه فقط یک پوشش محافظ نیست، بلکه نقش مهمی در عملکرد آکوستیکی پروب دارد. طراحی آن به گونه‌ای است که به شکل‌دهی، هدایت و در برخی طراحی‌ها فوکوس پرتو اولتراسوند کمک کند.

همچنین باید از اجزای حساس داخلی در برابر تماس مکانیکی و محیطی محافظت کند.

نکته: اصطلاح Membrane یا «ممبران» را نباید به‌طور خودکار معادل Acoustic Lens دانست. در بعضی پروب‌ها ممکن است یک لایه غشایی یا محافظ روی ساختار آکوستیک وجود داشته باشد، اما Acoustic Lens و Membrane از نظر فنی الزاماً یک قطعه نیستند.

2. Matching Layer — لایه تطبیق آکوستیکی

در زیر Acoustic Lens، یک یا چند Matching Layer قرار می‌گیرد.

یکی از مشکلات اصلی در انتقال انرژی اولتراسوند، اختلاف Acoustic Impedance بین مواد مختلف است. امپدانس آکوستیکی ماده پیزوالکتریک با امپدانس بافت بدن تفاوت زیادی دارد.

Matching Layer برای کاهش این اختلاف و افزایش انتقال انرژی صوتی طراحی می‌شود.

مسیر انتقال انرژی به‌صورت ساده:

Piezoelectric Element → Matching Layer → Tissue

و هنگام دریافت:

Tissue → Matching Layer → Piezoelectric Element

در بسیاری از پروب‌های پیشرفته، چند Matching Layer استفاده می‌شود تا عملکرد پهنای باند و انتقال انرژی بهینه شود.

3. Piezoelectric Elements — عناصر پیزوالکتریک

این قسمت را می‌توان قلب ترانسدیوسر دانست.

عنصر پیزوالکتریک قابلیت تبدیل انرژی الکتریکی و مکانیکی را دارد.

در حالت Transmit:

Electrical Pulse → Mechanical Vibration → Ultrasound Wave

و در حالت Receive:

Ultrasound Echo → Mechanical Vibration → Electrical Signal

در پروب‌های آرایه‌ای، معمولاً تعداد زیادی Element کوچک در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند.

برای مثال در یک Linear Array پروب خطی، تعداد زیادی Element در امتداد سطح پروب چیده شده‌اند و سیستم می‌تواند با کنترل زمان تحریک هر Element، پرتو اولتراسوند را شکل دهد و هدایت کند.

نوع، تعداد، اندازه و آرایش این Elementها به نوع پروب بستگی دارد.

4. Electrodes — الکترودها

عناصر پیزوالکتریک برای دریافت و ارسال سیگنال‌های الکتریکی به Electrodes نیاز دارند.

الکترودها ارتباط الکتریکی میان Elementهای پیزوالکتریک و مدارهای الکترونیکی پروب/دستگاه را برقرار می‌کنند.

در یک پروب آرایه‌ای، مدیریت صحیح این اتصالات بسیار مهم است، زیرا خرابی یک مسیر الکتریکی می‌تواند باعث از کار افتادن یک یا چند Element شود.

5. Backing / Damping Layer — لایه پشتیبان و میرایی

در پشت Elementهای پیزوالکتریک قرار دارد.

هنگامی که یک Element تحریک می‌شود، نباید برای مدت طولانی به ارتعاش ادامه دهد. Backing Material انرژی ارتعاشی پشت Element را جذب کرده و باعث کاهش Ringing می‌شود.

این موضوع به تولید پالس‌های کوتاه‌تر کمک می‌کند.

به‌طور کلی:

Damping بیشتر → Pulse کوتاه‌تر → پهنای باند بیشتر

اما در مقابل، افزایش بیش از حد جذب می‌تواند بر حساسیت و بازده انتقال انرژی اثر بگذارد. بنابراین طراحی Backing یک موضوع مهندسی و دارای Trade-off است.

6. Interconnect / Flexible Circuit / PCB

پس از مجموعه آکوستیکی، مسیرهای الکتریکی باید سیگنال تعداد زیادی Element را به کابل منتقل کنند.

بسته به طراحی پروب، ممکن است در این قسمت از:

• Flexible Circuit
• PCB
• Interconnect
• Multiplexer
• Switching circuitry
• و در برخی طراحی‌ها مدارهای الکترونیکی دیگر

استفاده شود.

در پروب‌های مدرن، این بخش می‌تواند نقش بسیار مهمی در مدیریت تعداد زیاد Elementها و انتقال سیگنال‌ها داشته باشد.

7. Cable Assembly — مجموعه کابل

بعد از بخش Transducer، سیگنال‌ها وارد Cable Assembly می‌شوند.

کابل پروب برخلاف یک کابل معمولی، یک مجموعه بسیار تخصصی است که باید تعداد زیادی سیگنال را با حداقل افت و تداخل منتقل کند.

در بسیاری از پروب‌ها از ساختارهایی مانند Micro-Coaxial Cables استفاده می‌شود.

کابل باید ویژگی‌هایی مانند:

• انعطاف‌پذیری مناسب
• Shielding مناسب
• کنترل امپدانس
• کاهش Crosstalk
• کاهش Signal Loss
• مقاومت مکانیکی مناسب

را داشته باشد.

به همین دلیل کابل یکی از بخش‌هایی است که در استفاده طولانی‌مدت پروب، در معرض فرسایش مکانیکی قرار می‌گیرد.

8. Shielding — شیلدینگ

در ساختار کابل، Shielding برای کاهش اثر نویز و تداخل الکترومغناطیسی اهمیت دارد.

پروب تعداد زیادی سیگنال بسیار حساس را منتقل می‌کند و وجود نویز یا Crosstalk می‌تواند بر کیفیت سیگنال دریافتی تأثیر بگذارد.

بنابراین طراحی مناسب Shielding برای حفظ Signal Integrity اهمیت زیادی دارد.

9. Strain Relief — مهار کشش کابل

در محل خروج کابل از بدنه پروب، قسمت مهمی به نام Strain Relief وجود دارد.

وظیفه آن این است که نیروی ناشی از:

• خم کردن کابل
• کشیدن کابل
• پیچاندن کابل
• ضربه‌های مکانیکی

مستقیماً به اتصالات داخلی منتقل نشود.

خرابی تدریجی کابل معمولاً می‌تواند با همین ناحیه مرتبط باشد.

یکی از علائم رایج خرابی کابل، Intermittent Failure است؛ یعنی پروب در یک وضعیت درست کار می‌کند اما با حرکت یا خم کردن کابل، بخشی از تصویر دچار اختلال می‌شود.

10. Housing — بدنه پروب

تمام مجموعه داخلی در یک Housing قرار می‌گیرد.

Housing وظیفه دارد:

• از قطعات داخلی محافظت کند
• ساختار مکانیکی پروب را حفظ کند
• امکان گرفتن راحت پروب را فراهم کند
• از ورود رطوبت و آلودگی به قسمت‌های حساس جلوگیری کند
• محل اتصال کابل و Strain Relief را پشتیبانی کند.

بنابراین Housing صرفاً یک قاب پلاستیکی نیست؛ بخشی از طراحی مکانیکی و ارگونومیک پروب محسوب می‌شود.

11. Connector — کانکتور

در انتهای Cable Assembly، Connector قرار دارد.

Connector رابط بین پروب و دستگاه سونوگرافی است.

بسته به برند و مدل دستگاه، Connector می‌تواند شامل مسیرهای مختلفی برای:

• Signal
• Ground
• Shield
• Power
• Identification
• Communication

باشد.

همچنین طراحی مکانیکی Connector باید امکان اتصال مطمئن و در بسیاری از سیستم‌ها قفل‌شدن پروب به دستگاه را فراهم کند.

به همین دلیل Connector یک قطعه کاملاً اختصاصی و حساس است و نمی‌توان صرفاً بر اساس ظاهر آن، سازگاری دو پروب را تعیین کرد.