(一)脉冲回声法超声显示的基本工作原理
包括以下四个步骤:
1.发射 由探头发射脉冲频率在500Hz以上的短脉冲超声波。
2.接收 接收回声信号,并作对数放大处理。
3.处理 进行数字扫描转换,将模拟回声信号转换成数字信号,并最终转换成电视制式扫描模式信号。
4.显示 在监视器上显示图形信号,包括振幅显示和辉度显示。
一、脉冲回声法
(一)脉冲回声法超声显示的基本工作原理
包括以下四个步骤:
1.发射 由探头发射脉冲频率在500Hz以上的短脉冲超声波。
2.接收 接收回声信号,并作对数放大处理。
3.处理 进行数字扫描转换,将模拟回声信号转换成数字信号,并最终转换成电视制式扫描模式信号。
4.显示 在监视器上显示图形信号,包括振幅显示和辉度显示。
(二)常用的脉冲回声法超声显示
根据工作方式的不同又分为振幅调制型、辉度调制型和活动显示型三种类型。
1.振幅调制型 简称A型。采用单声束脉冲检查方式,由单晶片探头沿单方向发射超声,声束在传播途径遇到各个界面产生一系列散射和反射,单晶片探头接收这些回声信号,以回声信号的振幅大小在示波屏上表示出来,显示一维波形信号。示波屏上的横轴是时间轴,表示声束传播的途径;纵轴是信号轴,表示在声束传播途径产生的回声信号,其高低由放大后的回声信号的振幅大小来表示。
A型超声是超声技术在医学诊断应用中最早的方式。它主要被用于眼、肝、胆、牌、脑等部位的检查,通过分析回声振幅的分布来获得组织的特征信息。由于其只能显示某一方向上的回声振幅信号,属一维显示,目前临床已较少用。
2辉度调制型 简称B型。与A型不同之处是回声以光点的形式显示,回声信号的强弱以光点亮度表示。B型超声的基本原理:沿某一方向发射的单束超声在传播途径遇到各个面,沿空间展开产生一系列散射和反射,探头接收这些回声信号,以光点的形式在显示器上表示出来。光点按回声的先后次序在显示器纵轴上自上而下排列,在得到一个方向上的全部信后、探头在被检查体表面上移动,得到光点在显示器上沿水平方向展开,构成二维的切面图像,在检查切面内每一点上的回声信号强度以对应于该点的光点辉度表示。B型显示也被称为超声断层显示,显示二维断层声像图。
B型超声可以实现实时和静态两种显示,实时超声可以观察运动脏器的动态图像
3、活动显示型 简称M型。其工作原理:探头沿某一方向发射单声束超声,接收动态声傻信号并以光点辉度的形式在显示器纵轴上表示,然后以完成一次发射和接收信号作为一个期,对同一检查方向不断重复这一过程,每次接收的信号在显示器横轴上不同的位置表示,从而获得了“距离-时间”M型超声图像。M型超声仍属一维图像,其纵轴表示检査的距离横轴表示检查持续的时间。
M型超声所具有的“距离-时间”的图像特性,使得该技术被
应用于心脏及胎儿的检查。目前B型超声仪都具有M型超声显示功能,通过调节M型取样线,来丰富和完善扇扫的图像诊断,M型超声多与B型和多普勒超声组合使用。
二、差频回声法
(一)差频回声法的工作原理
1.发射 探头发射固定频率的超声。
2.接收 接收频率改变了的回声信号。
3.处理 利用多普勒效应,比较发射和接收的超声频率差。
4.显示 根据不同的工作方式显示不同的差频声像图,将差频信号在显示器上显示,分为频谱和彩色多普勒。
(二)差频回声法的分类
1、多普勒超声一这种显示方式利用多普勒效应原理。沿某一方向的单声東传播途径中遇到界面会发生徽射和及射。如果界面是静止不动的,则散射和反射的回声信号频率不发生变;如果界面是运动的,根据多普勒效应原理,散射和反射的回声信号频率就将发生变化。运动越剧烈,频率改变就越大。将频率改变了的回声信号与发射信号进行比较,频率差在纵轴上表示,横轴表示检査的持续时间。横轴的基线上方表示差频为正值,下方表示差频为负值。在频谱图上还可测量血流的速度。
根据发射超声方式的不同,多普勒超声可分为脉冲多普勒和连续多普勒。
(1)脉冲多普勒:探头为单晶片,工作期单方向发射超声,停止期接收回声信号,显示一维频谱信号。接收器设选通门,进行检查区域的设定。可与二维超声结合,测量小容积血流,但不能检测高速血流。采用距离选通,可以选择不同的检查深度,用于多个目标的检查。
(2)连续多普勒:探头为双晶片,一个单方向发射超声,一个单方向接收回声信号,显示一维频谱信号。对声束方向上所有的血管内血流都能获得回声,且对血流速度没有限制,但不能区分远近距离的血流信号。检查目标运动速度没有限制,不具备距离选通能力,不能选择检查
深度,用于单个目标的检查。
2.彩色多普勒超声 其原理与脉冲多普勒相同,采用选通门进行多通道多点采样,显示二维频谱信号目标速度,大小以灰阶表示,方向以颜色编码表示,通常以红色表示朝向探头方向流动的血流,以蓝色表示背离探头方向流动的血流,以亮度表示血流的速度。常用来显示心脏和血管切面图,以分析血流方向、速度和性质等。
三、时距测速法
时距测速法是彩色超声血流成像的一种方法。与彩色多普勒显示不同,时距测速法不是对差频信号进行编码显示,而是直接对血流速度进行彩色编码。其工作原理如下:
1.发射 探头发射短脉冲超声。
2.接收 测量血红细胞在单位时间内流动的距离。
3.处理 根据脉冲周期和移动距离得到血红细胞运动速度,对所得到的血流速度进行彩色编码。
4.显示 在显示器上进行彩色血流显示。由于使用了一系列的短脉冲超声束,时距测速法可以获得瞬时血流剖面的连续显示,并计算出血管内的血流量,可用于动态血流显像。
四、非线性血流成像法
非线性血流成像法是超声造影显像的一种方法,它利用了超声谐波成像技术。在普通灰阶B型超声显示中,探头发射较低频率的基频波,接收基频回波和二次谐波。生物组织对声波的吸收是随频率的升高而增加的,因此,低频基波可以提高检查的深度,而高频谐波有助于提高成像的精度和清晰度。非线性血流成像法原理如下。
1.注入造影剂 为了测定血流参数和血管成像,在血管内注入造影剂,产生大量稳定的微小气泡。
2.超声单一频率的基波超声与气泡产生共振效应,产生能量较大的二次谐波3.处理 超声探头接收二次谐波超声,经过滤波处理,形成清晰的血流声像图。
4.显示 提高了对低速血流、微细血管和深部血管内血流的显像能力,用于深部血管、低速血管或微细血管的靶区灌注显示。
五、其他
除了前面介绍的几种主要的超声显示方式外,超声诊断中还有以下几种显示:
C型 等深度显示,所显示的是距离体表深度相同的切面声像图。
2.下型 可变换深度的C型显示。
3.T型 为穿透超声显示方式,显示的是看加的声像图。
4、超声全息:利用超声波拍摄全息照片,通过回放技术产生声像图,是利用全息技术产生的声像图。
5.超声 CT 为计算机辅助超声断层成像技术,可分为穿透式和反射式两大类。
6.三维超声 在二维超声的基础上,利用计算机对一系列平面声像图进行处理和重构,形成具有不同解剖层次、多结构的立体影像。
7.四维超声 采用三维超声图像加上时间维度参数进行显示的一种技术,能够实现实时动态活动的立体图像。