B超原理的簡單分析

 超聲診斷具有無侵襲,，不影響人體,，適應(yīng)性廣等優(yōu)點，目前它已成為臨床診斷上不可缺少的手段,，特別是以超聲圖像技術(shù)為中心的B型超聲系統(tǒng)已成為普遍使用的醫(yī)學(xué)檢查手段,，在臨床各個領(lǐng)域中的應(yīng)用已趨廣泛,，它作為一種主要的診療手段,，顯示其在各類疾病的應(yīng)用價值，超聲技術(shù)的迅速發(fā)展,，由于B超系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜故障頻繁,，設(shè)備引進(jìn)時多數(shù)沒有維修手冊，給設(shè)備維修帶來了很大困難,，本文通過了解B超儀的工作原理,，詳細(xì)分析系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)和信號流程， 
    1,、超聲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理分析
    目前常用的B超系統(tǒng)的掃描方式可分為線陣掃描和相控扇掃兩種,。線陣掃描B超系統(tǒng)的基本原理是將若干組超聲換能器依直線排列，由控制系統(tǒng)控制,，連續(xù)依次激勵各組換能器,，形成掃描波束。同時,，換能器接收回波信號,。當(dāng)前一組換能器完全接收回波后，下一相鄰組換能器,，才開始工作,。同時，采用相控技術(shù)進(jìn)行波束聚焦,，使得回波信號得到增強,，并將其送到信號處理系統(tǒng),，信號處理系統(tǒng)再將回波信號根據(jù)需要進(jìn)行處理后，變成視頻信號輸出,，供給顯示器,，圖像記錄儀進(jìn)行記錄，相控扇掃B超系統(tǒng)的原理與線陣掃描B超系統(tǒng)的原理相同,，不同之處只是換能器的掃描控制方式,。相控扇掃是利用控制器，按特定的時差規(guī)律順序,，使換能器被等級差時間延遲的激勵脈沖激發(fā)發(fā)射超聲波,，通過不同相位超聲波的功率疊加，形成特定角度的波束,，改變各換能器的發(fā)射相位差,，可以使波束角度改變，形成扇掃波束,。下面就以相控陣超聲系統(tǒng)為例,，分析B型超聲系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和原理；可分為兩大部分,，即控制系統(tǒng)部分和成像系統(tǒng)部分,。控制器系統(tǒng)部分是整個系統(tǒng)控制中心,，它接受操作者的控制命令,。成像系統(tǒng)又由掃描器子系統(tǒng)和掃描轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)兩部分組成，在掃描器子系統(tǒng)分配器單元及前端處理器單元能根據(jù)需要選擇相應(yīng)的探頭,，對探頭發(fā)送激勵電壓,，并且接受相應(yīng)的回波信號，延時電路是掃描器的心臟部分,，它分成粗延時和細(xì)延時兩部分,，提供發(fā)射和接收時聚焦和相控所需要的延時，圖像檢測電路和多普勒檢測電路包括二維M方式下成像所需要的所有濾波和檢測電路,，以及對多普勒信號和血流信號進(jìn)行檢測處理,，產(chǎn)生的超聲回波合成信號供給掃描轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。TGC電路產(chǎn)生對應(yīng)于TGC前控制面版上設(shè)定的電壓并為延時電路提供時鐘信號,。掃描器通過RS232與其他子系統(tǒng)通訊,。
    掃描轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)由以下部分組成：
    (1)掃描器I／O接口電路；
    (2)多普勒處理器單元,；
    (3)彩色血流處理器電路對從掃描器I／O電路接收到的數(shù)字化血流信號進(jìn)行檢測,，然后把血流信號和二維信號疊加在一起；
    (4)M方式,、生理頻譜電路把M方式生理信號,、多普勒等數(shù)字信號,，根據(jù)需要進(jìn)行處理后，送人視頻I／O接口板,；
    (5)坐標(biāo)變換電路利用特定的算法將聲數(shù)據(jù)的報坐標(biāo)信號變換成光輸出的直角坐標(biāo)信號,；
    (6)圖像存儲器單元用于存儲圖像信號，供給視頻輸入輸出電路,；
    (7)圖像處理單元,；
    (8)視頻輸入／輸出電路將各種圖像、字符,、信號合成輸出到彩色監(jiān)視器供操作者觀察,，同時向視頻打印機和錄像機提供視頻信號。