《物理診斷學(xué)》 四、超聲診斷儀簡介

超聲診斷儀由兩大部分組成，即超聲換能器及儀器。

（一）超聲換能器（Transducer）：超聲換能器是由壓電芯片組成，芯片受電信號激發(fā)發(fā)射超聲，進(jìn)入人體組織，遇不同聲阻界面產(chǎn)生反射與散射、芯片又接收回聲信號，轉(zhuǎn)換成電信號、送入儀器。芯片將電能轉(zhuǎn)換成聲能（發(fā)射），又能將聲能轉(zhuǎn)換成電能（接收），稱之為聲電換能器。

（二）儀器：目前所用超聲診斷儀多應(yīng)用超聲脈沖回波技術(shù)，將接收到的回波信號、經(jīng)過放大并顯示在顯示屏上。根據(jù)顯示的方式不同，分為A（Amplitude）型、M（Motion）型、B（Brightness）型及D（Doppler）型已為臨床廣泛應(yīng)用。其它如超聲全息、超聲CT及超聲顯微鏡等目前尚處于研制階段。

1.A型：屬一維超聲、回聲強(qiáng)度以振幅顯示、探頭由單晶片構(gòu)成，主要用于腹部、頭顱、眼、胸腔等檢查，現(xiàn)多已淘汰。

2.M型：一維、光點(diǎn)顯示、光點(diǎn)的亮度代表回聲強(qiáng)弱、探頭為單晶片，用于心臟、胎心、血管檢查、顯示心臟、血管結(jié)構(gòu)的活動(dòng)規(guī)跡曲線圖又稱M型超聲心動(dòng)圖。

3.B型：以二維、光點(diǎn)顯示。

（1）機(jī)械掃描：由單個(gè)晶片擺動(dòng)或三個(gè)晶片轉(zhuǎn)動(dòng)掃描，探頭內(nèi)晶片由微電機(jī)帶動(dòng)，作扇形掃描、圖像呈扇面形。

（2）電子掃描儀：探頭內(nèi)有多數(shù)晶片構(gòu)成，又可分為①線陣：由數(shù)百個(gè)小晶片、排列成線形。②凸陣：由數(shù)百小晶片排成弧形。③相控陣：由32-64個(gè)晶片排成方形或矩形。顯示圖像呈矩形或扇形，線陣與凸陣主要用于腹部、扇形主要用于心臟。

現(xiàn)代高分辯力、高靈敏度儀器都具有實(shí)時(shí)（real time）顯像，顯示動(dòng)態(tài)圖像、灰階（gray scale）編碼及動(dòng)態(tài)聚集功能，橫向分辨力達(dá)2-3mm。時(shí)間增益補(bǔ)償（Time gain compensation），以補(bǔ)償由超聲衰減造成的深部組織顯示不清的缺陷。采用數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器（Digital scan converter），增加了很多附加功能。如圖像處理，圖像輪廓增強(qiáng)，探頭位置顯示、字符顯示、局部放大、停幀、拼幅、電子標(biāo)尺，面積及心功能自動(dòng)顯示，產(chǎn)科胎兒測量計(jì)算及預(yù)產(chǎn)期顯示等，便于臨床使用。并多附有攝影、錄像及打印機(jī)（printer）等現(xiàn)代記錄設(shè)備，記錄靜態(tài)的或?qū)崟r(shí)圖像供會(huì)診或教學(xué)用。

超聲診斷工作原理方塊圖及各類型儀器顯像原理示意見下圖及圖15-1-7至圖15-1-11.

高頻信號發(fā)生器 ← 同步器

聲電換能器 ← →

← 接 收 放 大 ←顯示器

超聲診斷儀工作原理方塊圖

4.超聲多普勒儀：

（1）連續(xù)波多普勒：一維、頻譜顯示、探頭內(nèi)有二個(gè)晶片一收一發(fā)，用于檢測高速血流。

（2）脈沖波多普勒：一維、頻譜顯示，探頭由單晶片組成、兼收、發(fā)。常與二維超聲相結(jié)合，用于檢測血流速度、方向、性質(zhì)等。

（3）彩色多普勒：二維、光點(diǎn)顯示、以偽彩色代表血流方向、性質(zhì)及速度。

多普勒用于檢測心腔及血管內(nèi)血流。彩色多普勒儀都具有B型、M型、連續(xù)波、脈沖波多普勒功能、根據(jù)需要任意選擇使用。

圖15-1-7A型回聲圖示意圖回聲圖Y軸

圖15-1-8M型超聲心動(dòng)圖示意圖a、M 型掃描示意圖

(振幅高度)代表回聲強(qiáng)度、X軸代表深度　b、M型心動(dòng)圖Y軸代表深度，X軸代表時(shí)間

圖15-1-9切面超聲心動(dòng)圖示意圖

a、快速扇形掃描示意，b、切面超聲心動(dòng)圖Y軸代表深度，X軸代表心臟長軸。

圖15-1-10B型電子線陣顯示示意圖

a、線陣儀掃描示意，b聲象圖顯示，Y軸代表深度。X軸代表上下或左右

圖15-1-11超聲脈沖多普勒顯示示意圖

a、多普勒取樣部位顯示。B多普勒頻譜圖。Y軸代表頻移（血流速度）。X軸代表時(shí)間。