首先讓我們談?wù)勈裁词浅暡?大家知道人耳能聽(tīng)到的聲音頻率為20Hz----20KHz,低于20Hz的聲波為次聲波,人耳是聽(tīng)不到的,高于20KHz的聲波為超聲波,人耳也是聽(tīng)不見(jiàn)的。超聲波之所以被廣泛用于醫療領(lǐng)域是因為他有許多奇妙的特點(diǎn)： 1.由于超聲波頻率高、波長(cháng)短,他可以像光那樣沿直線(xiàn)傳播,使得我們有可能向某已確定方向上發(fā)射超聲波,2.聲波是縱波,可以順利地在人體組織里傳播。3. 超聲波遇到不同的介質(zhì)交接面時(shí)會(huì )產(chǎn)生反射波,這些特點(diǎn)構成了今天超聲儀器在醫學(xué)領(lǐng)域廣泛應用的基礎。

B超成像的基本原理就是：向人體發(fā)射一組超聲波,按一定的方向進(jìn)行掃描。根據監測其回聲的延遲時(shí)間,強弱就可以判斷臟器的距離及性質(zhì)。經(jīng)過(guò)電子電路和計算機的處理, 形成了我們今天的B超圖像。B超的關(guān)鍵部件就是我們所說(shuō)的超聲探頭 (probe),其內部有一組超聲換能器,是由一組具有壓電效應的特殊晶體制成。這種壓電晶體具有特殊的性質(zhì),就是在晶體特定方向上加上電壓,晶體會(huì )發(fā)生形變,反過(guò)來(lái)當晶體發(fā)生形變時(shí),對應方向上就會(huì )產(chǎn)生電壓,實(shí)現了電信號與超聲波的轉換。

一般的B超工作過(guò)程為： 當探頭獲得激勵脈沖后發(fā)射超聲波, （同時(shí)探頭受聚焦延遲電路控制,實(shí)現聲波的聲學(xué)聚焦。） 然后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲后再由探頭接受反射回的回聲信號,探頭接收回來(lái)的回聲信號經(jīng)過(guò)濾波,對數放大等信號處理。然后由DSC電路進(jìn)行數字變換形成數字信號,在CPU控制下進(jìn)一步進(jìn)行圖像處理, 再同圖表形成電路和測量電路一起合成視頻信號送給顯示器形成我們所熟悉的B超圖像,也稱(chēng)二維黑白超聲圖像。

以上我們談到了黑白B超,再讓我們談?wù)劜噬獴超,即”彩超”。其實(shí)彩超并不是看到了人體組織的真正的顏色,而是在黑白B超圖像基礎上加上以多普勒效應原理為基礎的偽彩而形成的。那么何謂多普勒效應呢,當我們站在火車(chē)站臺上聽(tīng)有遠處開(kāi)來(lái)的火車(chē)笛叫聲會(huì )比遠離我們的火車(chē)笛叫聲音調要高,也就是說(shuō)對于靜止的觀(guān)測者來(lái)說(shuō),向著(zhù)觀(guān)測者運動(dòng)物體發(fā)出的聲波頻率會(huì )升高,相反頻率會(huì )降低,這就是著(zhù)名的多普勒效應?，F代醫用超聲就是利用了這一效應,當超聲波碰到流向遠離探頭液體時(shí)回聲頻率會(huì )降低,流向探頭的液體會(huì )使探頭接收的回聲信號頻率升高。利用計算機偽彩技術(shù)加以描述,使我們能判定超聲圖像中流動(dòng)液體的方向及流速的大小和性質(zhì),并將此疊加在二維黑白超聲圖像上,形成了我們今天見(jiàn)到的彩超圖像。

有以下性能指標可以大致判定一臺超聲性能的好壞。

一．黑白超聲：

1. 灰 階： 早期機器在16—64灰階,現代機器多在256灰階。
2. 分 辨 率： 要用專(zhuān)用模塊檢測,,由經(jīng)驗的超聲醫生用肉眼也可以判斷。
3. 功 能： 有 M型,多普勒功能,多種測量能力(距離,面積,周長(cháng),體積),多幅圖像存儲,多段 STC自由控制,動(dòng)態(tài)聚焦,可配寬頻探頭,由變頻功能。
4. 探 頭： 可配多種探頭能力,如：心臟、腹部、凸陣、相控、陰道探頭、直腸探頭、 食道探頭 、穿刺探頭、術(shù)中探頭、高頻探頭等等。
5. 圖像處理：黑白翻轉,圖像邊緣處理,平滑處理, γ修正等.
6. 主要黑白B超廠(chǎng)家有: 我國汕頭超聲研究所,海鷹廠(chǎng),四川綿陽(yáng)；德國西門(mén)子,美國GE,荷蘭philips,日本東芝,日本阿洛卡,日本島津,日本福田電子等。

二. 彩超:

1． 圖象質(zhì)量： 優(yōu)良的二維黑白圖象,彩色圖象顏色均勻,無(wú)小方塊感覺(jué)。
2． 全數字化寬頻技術(shù): 指超聲發(fā)射；接收；延遲等全部數字化。
3． 具有二次諧波技術(shù): 利用造影劑增強血管現影效果。
4． 三維血管造影技術(shù)： 利用計算機進(jìn)行三位重建。
5. 豐富的計算功能: 產(chǎn)科軟件包(BPD,CRL,FL,HC,AC,GS,CI,APD, BD.) 心臟軟件包. 泌尿軟件包。

主要生產(chǎn)廠(chǎng)家:我國的深圳安科公司,沈陽(yáng)東大阿爾派,德國西門(mén)子,美國HP,GE,ATL,百勝,阿克松,日本東芝,阿洛卡,韓國麥迪遜等。

最后我們探討一下B超領(lǐng)域的新技術(shù)：

1．超聲內窺鏡：這是B超技術(shù)與內窺鏡技術(shù)的結合,通俗地講就是制作一條細長(cháng)的B超探頭借助現代內窺鏡技術(shù)進(jìn)行內臟超近距離B超檢查,可以更加細致地觀(guān)察。目前有經(jīng)食道心臟超聲,經(jīng)胃/十二指腸內窺鏡超聲,腹腔鏡超聲等。
2．超 聲 CT ：在二維超聲圖象上移動(dòng)超聲焦點(diǎn),對局部臟器進(jìn)行放大,實(shí)施細微觀(guān)察。它的應用局限性是所觀(guān)察器官與周?chē)鞴俳馄饰恢貌磺逦?。此技術(shù)由西門(mén)子公司較早開(kāi)發(fā)。
3．三 維 超 聲： 用專(zhuān)用探頭對臟器進(jìn)行容積式掃描,然后利用計算機進(jìn)行三位重建,獲得三維圖象。
4．四 維 超 聲： 實(shí)際上此種技術(shù)是在三維超聲基礎上加上時(shí)間參數,形成三維立體電影回放圖象。
5.血 管 內超 聲：有一種直徑只有幾個(gè)毫米的特制超聲探頭,利用介入技術(shù)將探頭插入血管內,對血管內情況進(jìn)行仔細觀(guān)察,為介入治療提供可靠的依據。
6． 手提式彩色超聲：隨著(zhù)現代電子技術(shù)的發(fā)展,使彩超這種復雜的電子儀器小型化了,在保證主要功能的前提下出現了手提式彩超。這種彩超主要應用于術(shù)中或集診急救,另外在軍隊野外作戰也廣范用途。

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