四、超声诊断仪简介

超声诊断仪由两大部分组成,即超声换能器及仪器。

(一)超声换能器(Transducer):超声换能器是由压电芯片组成,芯片受电信号激发发射超声,进入人体组织,遇不同声阻界面产生反射与散射、芯片又接收回声信号,转换成电信号、送入仪器。芯片将电能转换成声能(发射),又能将声能转换成电能(接收),称之为声电换能器。

(二)仪器:目前所用超声诊断仪多应用超声脉冲回波技术,将接收到的回波信号、经过放大并显示在显示屏上。根据显示的方式不同,分为A(Amplitude)型、M(Motion)型、B(Brightness)型及D(Doppler)型已为临床广泛应用。其它如超声全息、超声CT及超声显微镜等目前尚处于研制阶段。

1.A型:属一维超声、回声强度以振幅显示、探头由单晶片构成,主要用于腹部、头颅、眼、胸腔等检查,现多已淘汰。

2.M型:一维、光点显示、光点的亮度代表回声强弱、探头为单晶片,用于心脏、胎心、血管检查、显示心脏、血管结构的活动规迹曲线图又称M型超声心动图。

3.B型:以二维、光点显示。

(1)机械扫描:由单个晶片摆动或三个晶片转动扫描,探头内晶片由微电机带动,作扇形扫描、图像呈扇面形。

(2)电子扫描仪:探头内有多数晶片构成,又可分为①线阵:由数百个小晶片、排列成线形。②凸阵:由数百小晶片排成弧形。③相控阵:由32-64个晶片排成方形或矩形。显示图像呈矩形或扇形,线阵与凸阵主要用于腹部、扇形主要用于心脏。

现代高分辩力、高灵敏度仪器都具有实时(real time)显像,显示动态图像、灰阶(gray scale)编码及动态聚集功能,横向分辨力达2-3mm。时间增益补偿(Time gain compensation),以补偿由超声衰减造成的深部组织显示不清的缺陷。采用数字扫描转换器(Digital scan converter),增加了很多附加功能。如图像处理,图像轮廓增强,探头位置显示、字符显示、局部放大、停帧、拼幅、电子标尺,面积及心功能自动显示,产科胎儿测量计算及预产期显示等,便于临床使用。并多附有摄影、录像及打印机(printer)等现代记录设备,记录静态的或实时图像供会诊或教学用。

超声诊断工作原理方块图及各类型仪器显像原理示意见下图及图15-1-7至图15-1-11.

高频信号发生器 ← 同步器

声电换能器 ← →

← 接 收 放 大 ←显示器

超声诊断仪工作原理方块图

4.超声多普勒仪:

(1)连续波多普勒:一维、频谱显示、探头内有二个晶片一收一发,用于检测高速血流。

(2)脉冲波多普勒:一维、频谱显示,探头由单晶片组成、兼收、发。常与二维超声相结合,用于检测血流速度、方向、性质等。

(3)彩色多普勒:二维、光点显示、以伪彩色代表血流方向、性质及速度。

多普勒用于检测心腔及血管内血流。彩色多普勒仪都具有B型、M型、连续波、脉冲波多普勒功能、根据需要任意选择使用。

A型回声图示意图回声图

图15-1-7A型回声图示意图回声图Y轴

M型超声心动图示意图

图15-1-8M型超声心动图示意图a、M 型扫描示意图

(振幅高度)代表回声强度、X轴代表深度 b、M型心动图Y轴代表深度,X轴代表时间

切面超声心动图示意图

图15-1-9切面超声心动图示意图

a、快速扇形扫描示意,b、切面超声心动图Y轴代表深度,X轴代表心脏长轴。

B型电子线阵显示示意图

图15-1-10B型电子线阵显示示意图

a、线阵仪扫描示意,b声象图显示,Y轴代表深度。X轴代表上下或左右

超声脉冲多普勒显示示意图

图15-1-11超声脉冲多普勒显示示意图

a、多普勒取样部位显示。B多普勒频谱图。Y轴代表频移(血流速度)。X轴代表时间。