Đầu dò máy siêu âm phát ra sóng gì?

Đầu dò máy siêu âm: Cửa sổ nhìn vào thế giới bên trong

Máy siêu âm, một công cụ chẩn đoán hình ảnh không thể thiếu trong y học hiện đại, hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ sóng âm. Nhưng chính xác thì đầu dò, bộ phận then chốt của máy, phát ra loại sóng âm thanh nào? Câu trả lời không đơn giản là “sóng âm thanh”, mà là sóng siêu âm.

Khác với sóng âm thanh mà tai người có thể nghe được (tần số từ 20 Hz đến 20 kHz), sóng siêu âm có tần số cao hơn nhiều, thường nằm trong khoảng từ vài MHz đến vài chục MHz. Những tần số này vượt quá khả năng nghe của con người, nhưng lại mang trong mình khả năng đặc biệt: khả năng xuyên thấu mô mềm và phản xạ lại khi gặp các giao diện giữa các mô khác nhau.

Cơ chế hoạt động của đầu dò dựa trên hiện tượng áp điện. Tinh thể áp điện bên trong đầu dò, khi được kích thích bởi dòng điện tần số cao, sẽ dao động với tần số tương ứng, tạo ra sóng siêu âm. Sóng này được phát ra dưới dạng xung ngắn, xuyên qua da và các mô mềm. Khi gặp các giao diện giữa các mô có tính chất âm học khác nhau (ví dụ: giữa cơ và xương, giữa máu và mô), một phần năng lượng sóng siêu âm sẽ bị phản xạ trở lại đầu dò.

Đầu dò, không chỉ phát sóng siêu âm, mà còn đóng vai trò như một “tai” nhạy bén, thu nhận những tín hiệu phản xạ yếu ớt này. Lớp giảm rung được tích hợp khéo léo giúp loại bỏ nhiễu và đảm bảo chất lượng tín hiệu thu được. Sau đó, tín hiệu này được chuyển đổi thành dữ liệu điện, được máy siêu âm xử lý và tạo ra hình ảnh trên màn hình, cho phép bác sĩ quan sát cấu trúc bên trong cơ thể một cách chi tiết.

Do đó, không chỉ đơn thuần là một bộ phận phát sóng, đầu dò máy siêu âm là một hệ thống tinh vi, kết hợp giữa công nghệ phát sóng siêu âm tần số cao và khả năng thu nhận, xử lý tín hiệu nhạy bén, là cầu nối quan trọng giữa thế giới bên ngoài và những bí mật ẩn giấu bên trong cơ thể con người. Mỗi hình ảnh siêu âm sắc nét là kết quả của quá trình phức tạp này, góp phần quan trọng vào việc chẩn đoán và điều trị bệnh tật.