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1、超声诊断仪的基本原理及其检测技术第八章超声诊断仪的基本原理及其检测技术§8～1概述§8～2超声学基础知识§8～3医用超声探头§8～4超声诊断仪的基本原理§8～5B型超声诊断设备的检测§8～6B型超声诊断设备的检测仪器§8～1概述B超成像的基本原理就是：向人体发射一组超声波,按一定的方向进行扫描。根据监测其回声的延迟时间,强弱就可以判断脏器的距离及性质。经过电子电路和计算机的处理,形成了我们今天的B超图像。B超的关键部件超声探头(probe),其内部有一组超声换能器,是由一组具有压电效应的特殊晶体制成。这种压电晶体具有特殊的性质,就是在晶体特定方向上加上电
2、压,晶体会发生形变,反过来当晶体发生形变时,对应方向上就会产生电压,实现了电信号与超声波的转换。B超工作过程当探头获得激励脉冲后发射超声波,同时探头受聚焦延迟电路控制,实现声波的声学聚焦。然后经过一段时间延迟后再由探头接受反射回的回声信号,探头接收回来的回声信号经过滤波,对数放大等信号处理。然后由DSC电路进行数字变换形成数字信号,在CPU控制下进一步进行图像处理,再同图表形成电路和测量电路一起合成视频信号送给显示器形成我们所熟悉的B超图像,也称二维黑白超声图像”彩超”其实彩超并不是看到了人体组织的真正的颜色,而是在黑白B超图像基础上加上以多普勒效应原理
3、为基础的伪彩而形成的。现代医用超声就是利用了这一效应,当超声波碰到流向远离探头液体时回声频率会降低,流向探头的液体会使探头接收的回声信号频率升高。利用计算机伪彩技术加以描述,使我们能判定超声图像中流动液体的方向及流速的大小和性质,并将此叠加在二维黑白超声图像上,形成了我们今天见到的彩超图像性能指标可以大致灰阶：早期机器在16—64灰阶,现代机器多在256灰阶。2.分辨率：要用专用模块检测,由经验的超声医生用肉眼也可以判断。3.功能：有M型,多普勒功能,多种测量能力(距离,面积,周长,体积),多幅图像存储,多段STC自由控制,动态聚焦,可配宽频探头,由变频
4、功能。4.探头：可配多种探头能力,如：心脏、腹部、凸阵、相控、阴道探头、直肠探头、食道探头、穿刺探头、术中探头、高频探头等等。5.图像处理：黑白翻转,图像边缘处理,平滑处理,γ修正等. 6.主要黑白B超厂家有:我国无锡海鹰集团公司，汕头超声研究所；德国西门子,美国GE,荷兰philips,日本东芝,日本阿洛卡,日本岛津,日本福田电子等。医用超声诊断设备的基本工作原理:脉冲回波法原理。采用超声脉冲回波测距离的技术（声束固定不动）的诊断方法称为一维超声检查，人们常把A型和M型医用超声设备称为一维超声扫描及显示。A、M、B、C、F及P型等各种超声设备A
5、型超声诊断仪:探头（换能器）以固定方式向人体发射超声波，通过人体反射回波并加以放大，在屏幕上显示回波的幅值和形态。纵坐标显示反射回波的辐度波形；横坐标代表被测物体的深度。能测量人体脏器的径值和鉴别病变的物理性质，是现代各种超声成像的物理基础。M型超声诊断仪探头（换能器）以固定位置和方向对人体发射超声波束。将被接受的回波幅度信号加于显示器的阴极作亮度调制，代表深度的时基线加到垂直偏转板上，并按时间顺序展开，形成一幅一维空间各点运动按时间展开的轨迹图B型医用超声设备二维超声扫描及显示，它将超声脉冲回波系统中得到的回波幅度信号加至示波器阴极，以调制时基线的亮度
6、，并加以平面扫描，取得二维扫描图象。按照不同的扫描方式:又可分为电子线性扫描、电子凸阵扫描、机械扇型扫描和相控阵扫描等B型显示还有两种特殊的模式：C型和P型。C型模式显示的是某一深度的切面像，P型模式则通过探头的介入，从屏中心向四面作径向扫描三维超声成像技术三维超声成像是基于二维超声成像的探头，按空间顺序采集一系列的二维图像并存入二维重建工作站中，计算机对按照规律采集的二维图像进行空间定位，并对所采集的空隙进行像素补差平衡，形成一个三维立体数据库，进行图像的后处理，然后通过计算机进行三维重建，在计算机屏幕上显示出来的就是重建好的三维图像。随着三维超声成像
7、技术的不断发展，目前已有静态三维超声、动态三维超声和实时三维B超领域的新技术：1．超声内窥镜：这是B超技术与内窥镜技术的结合,通俗地讲就是制作一条细长的B超探头借助现代内窥镜技术进行内脏超近距离B超检查,可以更加细致地观察。目前有经食道心脏超声,经胃/十二指肠内窥镜超声,腹腔镜超声等。2．超声CT：在二维超声图象上移动超声焦点,对局部脏器进行放大,实施细微观察。它的应用局限性是所观察器官与周围器官解剖位置不清析。(此技术由西门子公司率先开发)3．三维超声：用专用探头对脏器进行容积式扫描,然后利用计算机进行三位重建,获得三维图象。4．四维超声：实际上此种技
8、术是在三维超声基础上加上时间参数,形成三维立体电影回放图象。5.血管内超声：有一
