Приложение С (справочное). Достаточное число изображений для обеспечения воспроизводимости результатов

Приложение С
(справочное)

Достаточное число изображений для обеспечения воспроизводимости результатов

С.1 Общие положения

В приложении С приведено подтверждение того, что минимальное число изображений, необходимое для обеспечения достаточной точности значений ОСШ_С в фокусной зоне, составляет приблизительно 25. Оценена воспроизводимость результатов при использовании независимых (неперекрывающихся) частей фантома.

С.2 Фантом со слабоотражающими сферами диаметром 3,2 мм с двумя сферами на миллилитр

Первый пример касается датчика с линейной решеткой, работающего на частоте 4 МГц при фокусном расстоянии 3 см. Интервал между изображениями по толщине составляет D/4 = 3,2 мм/4 = 0,8 мм. Изображение приведено на рисунке С.1. Результаты для двух случаев, когда отсутствует перекрывание отображенных объемов, показаны на рисунке С.2. Оба набора включают по 70 изображений, соответствующих фактическому перемещению по толщине мм = 5,6 см. В данном случае среднее число центров слабоотражающих сфер на пятимиллиметровом интервале глубины составляет приблизительно 15, а не 25, однако воспроизводимость остается удовлетворительной. На рисунке С.3 показан результат для того случая, когда используют все 140 изображений, и среднее число центров слабоотражающих сфер на объемный сегмент, ограниченный интервалом глубины, составляет приблизительно 30; качество аппроксимации отличное, что указывает на отличную воспроизводимость. Фактическое перемещение по толщине составляет мм = 11,2 см.

Рисунок С.1 - Одно изображение фантома, включающего слабоотражающие сферы диаметром 3,2 мм, полученное при помощи датчика с линейной решеткой, работающего на частоте 4 МГц при фокусном расстоянии 3 см

а Средние значения ОСШ (ОСШС) в зависимости от глубины

b Число центров слабоотражающих сфер, выявленных в каждом пятимиллиметровом интервале глубины

Среднее значение ОСШ по оси ординат на левом графике приведено в описании вычисления ОСШ_С в пояснениях, приведенных в 8.3.2.

Рисунок С.2 - Воспроизводимость результатов для двух независимых наборов по 70 изображений при среднем числе центров слабоотражающих сфер приблизительно 15 на пятимиллиметровый интервал глубины

На рисунке С.3b число слабоотражающих сфер на интервале глубины 5 мм на фокусном расстоянии составляет приблизительно 25, что соответствует рекомендованному в пункте 6.2.1 числу, а на графике а аппроксимация кривой соответствует ожиданиям.

а Средние значения ОСШ (ОСШС) в зависимости от глубины

b Число центров слабоотражающих сфер, выявленных в каждом пятимиллиметровом интервале глубины

Среднее значение ОСШ по оси ординат на левом графике приведено в описании вычисления ОСШ_С в пояснениях, приведенных в 8.3.2.

Рисунок С.3 - Результаты, полученные при использовании обоих наборов из 70 независимых изображений, соответствующих рисунку С.2

Следующее исследование воспроизводимости включает результаты, полученные с помощью датчика с конвексной решеткой, работающего на частоте 4,5 МГц, и иллюстрирует возможность установить различие в результатах работы при выборе разных фокусных расстояний. На рисунке С.4 показано изображение, полученное при нескольких фокусных расстояниях - 4,8 и 12 см; на рисунке С.5 показаны соответствующие результаты в отношении воспроизводимости. На рисунке С.6 показаны результаты в отношении воспроизводимости, соответствующие работе при одном глубоком фокусном расстоянии 10 см, а на рисунке С.7 - при одном малом фокусном расстоянии 4 см.

Рисунок С.4 - Секторное изображение (конвексная решетка), полученное на частоте 4,5 МГц и нескольких фокусных расстояниях - 4, 8 и 12 см; диаметр слабоотражающих сфер 3,2 мм

На рисунке С.5а воспроизводимость отличная. Среднее число центров слабоотражающих сфер на пятимиллиметровый интервал глубины равно 25. Боковая фокусировка на глубину 8 и 12 см дает едва выраженные результаты, очевидный хороший результат получается при фиксированной фокусировке в направлении по толщине на глубину приблизительно 4 см.

а Средние значения ОСШ (ОСШС) в зависимости от глубины

b Число слабоотражающих сфер, выявленных в каждом пятимиллиметровом интервале глубины

Среднее значение ОСШ по оси ординат на левом графике приведено в описании вычисления ОСШ_С в пояснениях, приведенных в 8.3.2.

Рисунок С.5 - Воспроизводимость результатов для нескольких боковых фокусных расстояний (4, 8 и 12 см), соответствующая воспроизводимости на рисунке С.4

На рисунке С.6а воспроизводимость отличная. Среднее число центров слабоотражающих сфер на пятимиллиметровый интервал глубины равно 25. Боковое фокусирование на глубину 10 см не дает очевидных результатов, действительно хороший результат получается при фиксированной фокусировке в направлении по толщине на глубину приблизительно 4 см. Следует отметить, что имеется различие между этими результатами и случаем применения нескольких фокусных расстояний на рисунке С.5, а именно минимальное значение ОСШ_С при меньшей глубине приблизительно минус 7,9 вместо приблизительно минус 8,7 в случае с несколькими фокусами.

а Средние значения ОСШ (ОСШС) в зависимости от глубины

b Число центров слабоотражающих сфер, выявленных в каждом пятимиллиметровом интервале глубины

Среднее значение ОСШ по оси ординат на левом графике приведено в описании вычисления ОСШ_С в пояснениях, приведенных в 8.3.2.

Рисунок С.6 - Воспроизводимость результатов для случая, соответствующего случаю на рисунке С.5, за исключением того, что здесь задействовано одно фокусное расстояние, равное 10 см

На рисунке С.7а воспроизводимость отличная. Среднее число центров слабоотражающих сфер на пятимиллиметровый интервал глубины равно 25. Случаи с фокусным расстоянием 10 и 4 см практически неразличимы, случай с фокусом 4 см имеет минимум на большей глубине (отрицательное значение).

а Средние значения ОСШ (ОСШС) в зависимости от глубины

b Число центров слабоотражающих сфер, выявленных в каждом пятимиллиметровом интервале глубины

Среднее значение ОСШ по оси ординат на левом графике приведено в описании вычисления ОСШ_С в пояснениях, приведенных в 8.3.2.

Рисунок С.7 - Воспроизводимость результатов для случая, соответствующего случаю на рисунке С.5, за исключением того, что здесь задействовано одно фокусное расстояние, равное 4 см

С.3 Фантом со слабоотражающими сферами диаметром 2 мм, восемь сфер на миллилитр

На рисунке С.8 показано изображение фантома, содержащего слабоотражающие сферы диаметром 2 мм, полученное с помощью датчика с конвексной решеткой с радиусом кривизны 1,5 см и фокусным расстоянием 3 см. Обозначение датчика С8-5 означает, что спектр импульсов находится в диапазоне от 5 до 8 МГц.

Рисунок С.8 - Изображение фантома, включающего слабоотражающие сферы диаметром 2 мм, полученное с помощью датчика с конвексной решеткой с радиусом кривизны 1,5 см и фокусным расстоянием 3 см

На рисунках С.9 и С.10 показаны соответствующие результаты в отношении воспроизводимости (диаграммы по данному фантому см. в приложении D).

Хотя на рисунке С.9а воспроизводимость результатов по значениям ОСШ_С удовлетворительная, разброс нанесенных точек превышает желательный, а величины ошибки достаточно высокие. Изображения с 1 по 50 получены независимо от изображений с 51 по 100. На графике b следует отметить, что выявленное число слабоотражающих сфер на двухмиллиметровый интервал глубины в фокусном диапазоне составляет приблизительно 15, что менее, чем рекомендованное минимальное число (25).

а Средние значения ОСШ (ОСШС) в зависимости от глубины

b Число центров слабоотражающих сфер, выявленных в каждом двухмиллиметровом интервале глубины

Среднее значение ОСШ по оси ординат на левом графике приведено в описании вычисления ОСШ_С в пояснениях, приведенных в 8.3.2.

Рисунок С.9 - Воспроизводимость результатов, соответствующая воспроизводимости на рисунке С.8

На рисунке С.10а число слабоотражающих сфер на интервал глубины в фокальной области (диапазон глубин от 1 до 1,5 см) составляет приблизительно 30. Число выявленных слабоотражающих сфер на двухмиллиметровый интервал глубины в интервале глубин от 2,5 до 3,5 см составляет менее 20, что отрицательно влияет на точность определения в данной области.

а Средние значения ОСШ (ОСШС) в зависимости от глубины

b Число центров слабоотражающих сфер, выявленных в каждом двухмиллиметровом интервале глубины

Среднее значение ОСШ по оси ординат на левом графике приведено в описании вычисления ОСШ_С в пояснениях, приведенных в 8.3.2.

Рисунок С.10 - Результаты, полученные при использовании всех 100 изображений из набора, соответствующего набору на рисунке С.9

На рисунке С.11 показано изображение фантома, включающего слабоотражающие сферы диаметром 2 мм, полученное при помощи высокочастотной (15 МГц) линейной решетки, с глубиной боковой фокусировки 4 см. На рисунках С.12 и С.13 приведены соответствующие результаты в отношении воспроизводимости.

Рисунок С.11 - Изображение фантома, включающего слабоотражающие сферы диаметром 2 мм, полученное при помощи высокочастотного датчика (15 МГц) с линейной решеткой при глубине боковой фокусировки 4 см

На рисунке С.12а изображения с 1 по 100 получены независимо от изображений со 101 по 200. Воспроизводимость подтверждается с помощью приблизительно 35 выявленных слабоотражающих сфер на двухмиллиметровый интервал глубины в пределах диапазона фокусной глубины, которая снова является фокусом по толщине глубиной около 1,5 см.

а Средние значения ОСШ (ОСШС) в зависимости от глубины

b Число центров слабоотражающих сфер, обнаруженных в каждом двухмиллиметровом интервале глубины

Среднее значение ОСШ по оси ординат на левом графике приведено в описании вычисления ОСШ_С в пояснениях, приведенных в 8.3.2.

Рисунок С.12 - Воспроизводимость результатов, соответствующих результатам на рисунке С.11

На рисунке С.13b число слабоотражающих сфер на двухмиллиметровый интервал глубины в фокальной зоне (диапазон глубин от 1 до 1,5 см) составляет приблизительно 70.

а Средние значения ОСШ (ОСШС) в зависимости от глубины

b Число центров слабоотражающих сфер, выявленных в каждом двухмиллиметровом интервале глубины

Среднее значение ОСШ по оси ординат на левом графике приведено в описании вычисления ОСШ_С в пояснениях, приведенных в 8.3.2.

Рисунок С.13 - Результаты, полученные при использовании всех 200 изображений из набора, соответствующего набору на рисунке С.12