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超聲波診斷儀有哪些類型?

超聲醫學影像設備根據其原理、任務和設備系統可分為多種類型。

1.獲取信息的空間分類。

(1)壹維信息設備,如A型、M型和D型..

(2)二維信息設備,如B型扇形掃描、B型線性掃描、B型凸面掃描等。

(3)三維信息設備是立體超聲波設備。

2.超聲波形狀分類

(1)連續波超聲設備如連續波超聲多普勒血流儀。

(2)A型、M型、B型超聲診斷儀等脈沖波超聲設備。

3.根據使用的物理特性分類

(1)回聲超聲診斷儀,如A型、M型、B型、D型等。

(2)透射式超聲診斷設備,如超聲顯微鏡和超聲全息成像系統。

4.根據醫用超聲設備系統的分類

(1)A型超聲診斷儀將產生超聲脈沖的換能器置於人體表面某壹點,聲束註入體內,由組織界面返回的信號幅度顯示在屏幕上。屏幕的橫坐標表示超聲波的傳播時間,即探測深度,縱坐標表示回波脈沖的幅度,因此稱為A型。

(2)M型超聲診斷儀通過亮度調制法將A型法得到的回波信息加到CRT的陰極(或柵極)上,並在時間軸上展開,從而得到界面運動的軌跡圖,特別適用於心臟等運動器官的檢查。

(3)B型超聲診斷儀又稱B型超聲斷層成像儀,用回波脈沖的幅度調制顯示器的亮度,顯示器的橫坐標和縱坐標與聲速掃描的位置壹壹對應,從而形成亮度調制的超聲斷層圖像。因此被稱為B型。B型超聲診斷儀可分為以下幾類:①扇形掃描B型超聲診斷儀-包括高速機械扇形掃描、凸陣列扇形掃描、相控陣扇形掃描等。②線掃描B型超聲診斷儀;③復合型B型超聲診斷儀——包括線性掃描和扇形掃描相結合以及A型、B型和D型工作模式相結合,大大增強了B型超聲設備的功能。

(4)D型超聲多普勒診斷儀利用多普勒效應檢測人體內運動組織的信息。多普勒檢測方法可分為連續波多普勒(CW)和脈沖多普勒(PW)。

(5)C型和F型超聲成像儀的C型探頭移動和同步掃描呈Z形,顯示的聲譜圖與聲束方向垂直,相當於X線斷層圖像。f型是C型的曲面形式,曲面圖像由多個截面圖像組成,類似於三維圖像。

(6)超聲全息診斷儀。它利用兩個超聲波束的幹涉和衍射來獲得超聲波振幅和相位的信息,並使用激光來再現振幅和相位。

(7)超聲CT超聲CT是X-CT理論的移植和發展。使用超聲波束代替X射線,並從透射數據中重建類似X-CT的圖像成為超聲CT。其優點是:①無輻射損傷;②可以從X-CT和其他超聲方法中獲得不同的診斷信息。

總之,隨著醫學的進步和超聲技術的發展,各種新型醫用超聲設備將不斷湧現。

壹、A型超聲回波顯示

a型超聲診斷儀因其回波顯示采用調幅而得名。a型顯示是超聲診斷儀最基本的顯示方式,即在陰極射線管(CRT)的屏幕上,橫坐標代表被檢測物體的深度,縱坐標代表回波脈沖的幅度,因此可以從探頭(換能器)在固定點發射回波的位置測量人體器官的厚度、人體組織中病變的深度和病變的大小。根據回波的其他特征,如振幅和波密度,可以在壹定程度上定性分析病竈。

a型超聲診斷儀適用於從人腦到內臟器官的各種醫學檢查。其中,應用最廣泛的是肝膽脾腎子宮的檢查。對於壹些眼科疾病,特別是眼內異物,使用A型超聲診斷儀比X線透視檢查更方便、更準確。在婦產科,對婦女妊娠和子宮腫塊的檢查也更加準確和方便。

由於A模式顯示的回聲圖像只能反映局部組織的回聲信息,無法獲得臨床診斷所需的解剖圖形,且診斷的準確性與手術醫生閱讀圖像的經驗有很大關系,其應用價值已逐漸下降。即使在中國,A型超聲診斷儀也很少生產和使用。

二是M型超聲顯示

m型超聲成像診斷儀適用於探測運動器官,如心臟。由於它所顯示的圖像是由運動回波信號對顯示器掃描線的亮度進行調制,並按時間順序進行擴展而得到壹維多點運動-時間圖,因此被稱為M型超聲成像診斷儀,所得到的圖像也稱為超聲心動圖。

M型超聲診斷儀的發射和接收原理如圖7-12(A)所示,它與A型超聲診斷儀有些相似,不同之處在於其顯示方式。對於運動的器官,由於各界面上反射回波的位置和信號大小隨時間變化,如果仍采用調幅A型顯示方式顯示,顯示的波形將隨時間變化,無法得到穩定的波形圖。因此,M型超聲診斷儀采用亮度調制的方法,使深度方向上所有界面反射的回波以亮點的形式顯示在顯示器的垂直掃描線上。隨著器官的運動,垂直掃描線上的點的位置會發生變化,這些回波將被定期采樣並及時逐行顯示在屏幕上。圖7-12(b)是通過測量心跳獲得的心臟中每個反射界面的活動圖。可以看出,活動曲線的間隔隨著器官的運動而變化。如果器官中的界面是靜態的,則活動曲線將變成水平直線。

m型超聲診斷儀在檢查人體運動器官如心臟、胎心、動脈和血管的功能方面具有優勢,可以測量各種心臟功能參數,如心臟瓣膜的運動速度和加速度。然而,M模式顯示仍然不能獲得解剖圖像,並且它不適合靜態器官的診斷。

三。b型超聲成像顯示器

為了獲得人體組織和器官的解剖圖像,在A型超聲診斷儀應用於臨床後,B型、P型、BP型、C型和F型超聲成像儀相繼問世。由於它們的壹個共同特征,這些儀器通常被稱為超聲斷層診斷儀。

雖然B型超聲成像診斷儀因其成像模式采用亮度調制而得名,但其圖像顯示的是人體組織或器官的二維超聲橫截面(或剖面圖),它還可以實現運動器官的實時動態顯示。因此,B型超聲成像儀在結構和原理上與A型和M型超聲診斷儀有很大不同。

b型超聲成像儀與M型超聲成像儀壹樣,通過亮度調制顯示深度方向上所有界面的反射回波,但在水平方向上,探頭發射的超聲聲束通過快速電子掃描(相當於等間隔改變A型超聲探頭在人體上的位置)獲得深度方向上不同位置的所有界面的反射回波。當完成壹幀掃描時,可以獲得由超聲波束的掃描方向確定的垂直平面二維超聲波斷層圖像,這被稱為線性掃描斷層圖像。還可以改變探頭的角度(機械地或電子地),使超聲波束的指向快速變化,並使檢測方向上不同深度的所有界面的反射回波以壹定小角度間隔的亮點形式顯示在相應的掃描線上,從而可以形成由探頭擺動方向確定的垂直扇形二維超聲截面圖像,稱為扇形掃描斷層圖像。

如果上述兩個超聲圖像的波束掃描速度相當快以獲得回波信息,則可以滿足運動器官的穩定采樣。因此,連續掃描可以實現實時動態顯示,觀察運動器官的動態情況。

X射線斷層B型超聲診斷儀適用於觀察腹部器官,如肝、膽、脾、腎和子宮,而X射線斷層B型超聲診斷儀適用於心臟檢查。現代B型超聲診斷儀通常同時具有上述兩種檢測功能,通過匹配不同的超聲探頭可以方便地進行轉換。圖7-13顯示了兩種超聲波斷層圖像。

d型超聲成像顯示器

d型超聲成像診斷儀,即超聲多普勒診斷儀,利用聲學多普勒原理對運動器官和血液反射的多普勒頻移信號進行檢測和處理,轉換成聲音、波形、顏色和亮度等信號,從而顯示人體內臟器官的運動狀態。超聲多普勒診斷儀主要分為三種類型:連續超聲多普勒成像診斷儀、脈沖超聲多普勒成像診斷儀和實時二維彩色多普勒血流圖像診斷儀。

首次使用連續超聲多普勒成像儀。它是由探頭中的換能器發出的具有壹定頻率的連續超聲波信號。當聲波遇到運動目標血流中的紅細胞時,反射信號已經是頻率發生變化的超聲波。探針中的另壹個傳感器檢測到它,將其轉換為電信號,並將其發送到主機。高頻放大後,與原發射頻率電信號混合解調。根據不同的處理和顯示方法,可將差頻信號轉換成聲音、波形或血象用於診斷。這種方法難以確定器官和組織的距離和位置,這給應用診斷帶來許多不便。

脈沖超聲多普勒成像儀間歇發射超聲信號,因此稱為脈沖式。它利用門控電路控制發射信號的產生和門控回波信號的接收和放大,並通過截取回波信號的時間周期來選擇測量距離,以識別器官和組織的位置。由於發射和接收信號是脈沖式的,探頭中的換能器可以完成發射和接收的雙重任務,這非常有利於簡化探頭的機械結構,避免接收和發射信號之間的不良耦合並提高圖像質量。隨著脈沖多普勒技術、定向檢測、頻譜處理和計算機編碼技術的采用和發展,超聲多普勒診斷儀不僅可以分辨距離,還可以確定血流的方向和速度,並以多種形式向醫生提供診斷信息,使其測量水平將從定性走向定量。

實時二維彩色多普勒血流成像診斷儀是20世紀80年代末心血管超聲多普勒診斷領域的最新科技成果,它將脈沖多普勒技術與二維(B型)實時超聲成像和M型超聲心動圖相結合,同時在直觀的二維橫斷面實時圖像上顯示血流的方向和相對速度,提供心血管系統在時間和空間上的信息。進而通過計算機的數字技術和圖像處理技術,在影像診斷儀的框架上具有生理監測功能,提供血流速度、體積、流量、加速度、血管直徑、動脈指數等有價值的信息;這就是俗稱的“彩色多普勒超聲”或“彩色多普勒”。