第五讲 B型超声系统-第三次.pdf

第五章B型超声系统 B型超声诊断仪器简称B超，属于是亮度调制 (Brightness Modulation)型成像。 B超是用平面图形的形式来显示被探查组织的 具体情况。B超得到的是脏器或病变的断层图 像，并可以实时动态观察。 它还能与其它形式的超声设备复合成更先进 的超声诊断系统。 工作原理：利用某种方法将换能器很快地在一个平面中沿 某直线移动，在移动的过程中，换能器在不同的位置上发 射超声脉冲，并接收相应的回波信号。用回波信号的幅度 调制显示器的灰度，并按扫描线逐行显示随深度变化的回 波信号，从而构成一幅断面的图像。 B型与A型相比 相同：发射和接收通道与A型完全相同，两 者的工作原理基本上是相同的。 不同: 显示方式。A超用幅度调制显示，X代 表超声波的传播时间，相当于深度探测，Y轴 代表回波信号幅度；B超X轴为探头位置，Y 轴为深度探测。 B型与M型相比 相同：都采用亮度调制显示方式，回波信号 在放大后施加在CRT显示器的电子枪上，不 同幅度的回波信号在显示器上显示成不同亮 度的光点，回声越强光点越亮；两者Y轴为 探测深度，表示反射界面的深度信息。 不同：是探头工作方式，M型的超声换能器 固定，而B超的超声换能器移动扫描探测。 B超的扫描方式 B超的扫描形式按其提出的时间顺序先后包括： 手动扫描、机械扫描、线性电子扫描、相控 阵电子扫描和频率扫描。手动扫描和机械扫 描是指探头或声束的移动是靠手动操作或机 械控制的，其扫描速度较慢，实时成像困难。 随着电子技术的发展，在线阵式和面阵式探 头研制成功后，电子扫描技术得到广泛应 用，扫描速度大大增加，实时成像成为现实。 手动扫描 手持式B超通过对人体不同位置的手动扫描， 或者在同一位置进行的旋转扫描实现对人体 组织成像。 缺点：成像速度慢，难以用于探查心脏等部 位的动态变化，图像质量依赖操作者完成同 步扫描的技巧。目前，手动扫描超声成像系 统基本被淘汰，但其基本扫描原理仍是发展 起来的的多种扫描方式的基础。 机械扫描 机械扫描：它由单个或多个换能器晶片进行高 速机械转动或摆动实现快速扫描。按声束的形 状可分为线性声束扫描和扇形声束扫描。其中 扇形扫描成像技术尤为适合扫查心脏。这是因 为扫描声束经肋骨间的窄小空间进入胸腔后， 呈扇形对心脏进行大范围扫查，避免了线性声 束经肋骨强反射难以到达心脏的缺点。 线性电子扫描 它以阵列式探头为基础，通过了电子线路控制 阵元组的发射顺序，利用声场中声的叠加来实 现声束扫描，线性电子扫描采用线阵列换能 器，阵列中的阵元数从早期的40个、120个发 展到现在的256个，400个。在发射和接收声波 时，将若干个阵元编为一组，由该组阵元发射 一束声波，随后接收回波信号，再由下一组阵 元发射下一束声波后再接收回波信号。 相控电子扫描 电子扇形扫描也常称相控阵扫描。用尺寸 较小的多阵元换能器发射和接收声束,使声束 很容易通过胸部肋骨间小窗口透人体内作扇形 扫描,以达到探测整个心脏的目的。 它在电子线路的控制下，使得线阵换能器 阵元发射时有一定的位相延迟,使合成声束的 轴线与线阵平面中心线有一夹角,随夹角的变 化可实现扇形扫描。 扫描时如果阵列中各阵元同时被激励，则各阵元发出的子波合 成的波束主瓣垂直于换能器表面；若相邻阵元被同一激励源激 励时依次存在一个固定时间差，或相邻阵元被一个相位差相同 的激励源激励，则相邻阵元产生的声脉冲也存在相同的时间延 迟或固定相位差，这时各阵元发出的子波合成波束的主瓣将偏 离垂直方向，与换能器的表面法线形成一个角度。 动态频率扫描 传统超声仪都配有不同工作频率的多个探头，供临床上根 据情况选择使用，即检查浅表组织用高频探头，检查深部组织 改用频率较低的探头，近年来出现的动态频率扫描技术能根据 探测目标物的深度自动转换工作频率，同时改善图像的分辨性 能和系统的扫查深度。动态频率扫描技术的实现依赖于同时收 发探头、可变通带滤波器等方面的技术来实现。 动态扫描技术可以使得超声仪在不更换探头的情况下，实 现对浅表组织的探测自动采用高工作频率，并随组织深度的增 加工作频率自动下降，同时兼顾了图像的分辨能力和探查深度 两个指标。