Ultrasound Physics & Instrumentation
xvi
10. Controls that Affect Transmit and Power Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
10.1 Transducer Frequency and Transmit Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
10.2 Imaging Modalities, Image Size and Transmit Power. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
10.3 Imaging Depth and Transmit Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
10.4 Focus and Transmit Power. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
11. TGC and Gain Revisited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
11.1 Internal TGC Profiles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
12. Analog to Digital Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
12.1 Front End and Back End of an Ultrasound System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
12.2 Role of the Beamformer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
12.3 Analog Received Signal and Digital Output to Back End . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
12.4 The Motivation for Converting from Analog to Digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
13. Scan Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
13.1 Paradigm Shift: From A-mode to B-mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
13.2 Creating a B-mode From an A-mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
13.3 The Role of the Scan Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
13.4 Polar Scan Conversion and Lateral Distortion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
13.5 Inconsistent Terminology in the Field. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
14. Preprocessing and Post Processing Revisited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
14.1 Understanding the Difference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
15. Compression. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
15.1 Compression: A Multi-Stage Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
15.2 Dynamic Range of 2D Echoes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
15.3 Dynamic Range of the Human Eye. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
15.4 Why the System Allows for Compression in the Back End of the System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
15.5 Compression Controls on the System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
15.6 Using Compression Controls Correctly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
16. Tissue Colorization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
17. Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
17.1 Area Measurements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
18. Video Display and Monitors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
18.1 CRT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
18.2 Monitor Formats and “Standards”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
18.3 Non-Interlaced Monitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
18.4 Liquid Crystal Displays (LCD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
18.5 LCD Advantages and Disadvantages:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
18.6 Subdividing Horizontal Lines into Pixels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
18.7 Relating Brightness Levels to Binary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
18.8 Brightness Levels and Ambient Light
19. Data Storage Devices (External). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
19.1 Disadvantages of Analog Storage Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
19.2 VHS and SVHS (VCR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
19.3 Disadvantages of Digital Storage Devices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
20. Data Storage (Internal). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
20.1 Cine (Cineloop) Review. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
20.2 Purposes for Cine Review. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
20.3 The Recording Length of a Cine Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
21. Zoom (Res Mode, Magnification) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
21.1 Acoustic Versus Non-acoustic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
21.2 Non-acoustic Zoom (Read Zoom). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
21.3 Acoustic Zoom (Write Zoom) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
22. Transmit and Focus Related Alternatives to Conventional B-mode Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
22.1 Multiple Transmit Foci. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
22.2 Parallel Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
