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(lì)各組換能器,，形成掃描波束,。同時(shí)，換能器接收回波信號(hào),。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(shí),，采用相控技術(shù)進(jìn)行波束聚焦，使得回波信號(hào)得到增強(qiáng),，并將其送到信號(hào)處理系統(tǒng),，信號(hào)處理系統(tǒng)再將回波信號(hào)根據(jù)需要進(jìn)行處理后，變成視頻信號(hào)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(shí)差規(guī)律順序,，使換能器被等級(jí)差時(shí)間延遲的激勵(lì)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,?？刂破飨到y(tǒng)部分是整個(gè)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(duì)探頭發(fā)送激勵(lì)電壓,，并且接受相應(yīng)的回波信號(hào),，延時(shí)電路是掃描器的心臟部分，它分成粗延時(shí)和細(xì)延時(shí)兩部分,，提供發(fā)射和接收時(shí)聚焦和相控所需要的延時(shí),，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(duì)多普勒信號(hào)和血流信號(hào)進(jìn)行檢測處理,，產(chǎn)生的超聲回波合成信號(hào)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(duì)應(yīng)于TGC前控制面版上設(shè)定的電壓并為延時(shí)電路提供時(shí)鐘信號(hào)。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(duì)從掃描器I／O電路接收到的數(shù)字化血流信號(hào)進(jìn)行檢測,，然后把血流信號(hào)和二維信號(hào)疊加在一起,；

        (4)M方式、生理頻譜電路把M方式生理信號(hào),、多普勒等數(shù)字信號(hào),，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(bào)坐標(biāo)信號(hào)變換成光輸出的直角坐標(biāo)信號(hào),；

       (6)圖像存儲(chǔ)器單元用于存儲(chǔ)圖像信號(hào)，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(hào)合成輸出到彩色監(jiān)視器供操作者觀察,，同時(shí)向視頻打印機(jī)和錄像機(jī)提供視頻信號(hào)。 

 

 

B型超聲診斷儀（簡稱B超）是在A超基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,，它的工作原理與A超基本相同,，也是利用脈沖回波成像技術(shù)。因此它的基本構(gòu)成也是由探頭,、發(fā)射電路,、接收電路和顯示系統(tǒng)組成。

 

 所不同的是：

 

 ①B超將A超的幅度調(diào)制顯示改為亮度調(diào)制顯示,；

 

 ②B超的時(shí)基深度掃描時(shí)加在顯示器垂直方向上,，并使聲束掃查受檢體的過程與在顯示器水平方向上的位移掃描相對(duì)應(yīng),；

 

 ③在回波信號(hào)處理與圖象處理各環(huán)節(jié)上，大部分的B超都應(yīng)用了專門的數(shù)字計(jì)算機(jī)控制數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)與處理以及整個(gè)成像系統(tǒng)的運(yùn)行,，使圖象質(zhì)量大為提高。

 

 從1952年用B型超聲成像儀對(duì)肝臟標(biāo)本顯像以來,，經(jīng)過10年的不斷發(fā)展,，第一代單探頭慢掃描B型斷層顯像儀在臨床上開始應(yīng)用。70年代又相繼出現(xiàn)了第二代快速機(jī)械掃描和高速實(shí)時(shí)多探頭電子掃描超聲斷層顯像儀,。80年代,，以計(jì)算機(jī)圖像處理為主導(dǎo)的自動(dòng)化、定量化程度更高的第四代超聲顯像儀步入了應(yīng)用階段,。當(dāng)前超聲診斷正向著專門化,、智能化發(fā)展。

 

 應(yīng)用范圍

 B型實(shí)時(shí)成像儀用于診斷的依據(jù)是斷層圖像的特征,，主要由圖像形態(tài),、輝度、內(nèi)部結(jié)構(gòu),、邊界回聲,、回聲總體、臟器后方情況以及周圍組織表現(xiàn)等,，它在臨床醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用十分廣泛,。

 

 1.在婦產(chǎn)科中的探測

 可以顯示胎頭、胎體,、胎位,、胎心、胎盤,、宮外孕,、死胎、葡萄胎,、無腦兒,、盆腔腫塊等，也可以根據(jù)胎頭的大小估計(jì)妊娠周數(shù),。

 

 2.人體內(nèi)部臟器的輪廓及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探測

 如肝,、膽、脾,、腎,、胰和膀胱等外形及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)；區(qū)分腫塊的性質(zhì),，如浸潤性病變往往無邊界回聲或邊緣不氣,，若腫塊有膜時(shí)其邊界有回聲且顯示平滑,；也可顯示動(dòng)態(tài)器官，如心臟瓣膜的運(yùn)動(dòng)情況等,。

 

 3.表淺器官內(nèi)布組織探測

 如眼睛,、甲狀腺、乳房等內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探查和線度的測量,。 

 

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