A型超声
1.A型超声仪的工作原理
A型单向超声诊断仪由主控电路、发射电路、高频信号放大器、补偿电路、检波器、视频信号放大器、时基电路、示波管和换能器组成。
主控电路产生触发反射电路和时基扫描电路的同步脉冲信号。增加同步信号的重复频率,可提高荧光屏的亮度,但重复频率过高,探测深度就受到限制。所采用的多为400~1000Hz的重复频率,最低者为50Hz。
发射电路受同步信号触发时,产生一个持续时间为1.5~5μs的高频电振荡。输出脉冲的幅度和持续时间可通过并联在输出端的电位器来调节。
接收电路包括高频放大器、检波器和视频放大器三部分,有的仪器加入补偿电路。接收电路中,设有增益和抑制两个调节旋钮。增益旋钮用来调节输出的放大倍数,抑制旋钮用来调节门限电平,以除去门限以下的无用小波,而不影响门限以上的信号。回声信号最后由视频放大器放大到足够的幅度,送到示波管的Y轴偏转板,产生Y向偏移。偏移的幅度基本和信号大小成正比。
时基电路产生锯齿波电压,经后级放大至足够的幅度,送至示波管的X轴偏转板,产生扫描线。锯齿波的重复频率由主控电路决定。一般在400~1000Hz范围。锯齿波电压变化的快慢(斜坡速度)和探测深度相关。变化越慢,最大探测深度越深。仪器的深度调节或比率调节,就是调节锯齿波电压的斜率。
2.A型超声的特点与限度
A型(amplitudemodulationmode)超声诊断即超声示波诊断,亦即幅度调制型超声。它是利用超声波的反射特性来获得人体组织内的有关信息,从而诊断疾病的。当超声波束在人体组织中传播遇到不同声阻抗的两层邻近介质界面时,在该界面上就产生反射回声,每遇到一个界面,产生一个回声,该回声在示波器的屏幕上以波的形式显示,界面两侧介质的声阻抗差愈大,其回声的波幅愈高;反之,界面两侧介质的声阻抗差愈小,其回声的波幅愈低。若超声波在没有界面的均匀介质中传播,即声阻抗差为零时则呈现无回声的平段。根据回声波幅的高低、多少、形状等对组织状态作为判断。
临床上常用此法测量组织界面的距离、脏器的径线,探测肝、胆、脾、肾、子宫等脏器的大小和病变范围,也用于眼科及颅脑疾病的探查。现时,A型超声的许多诊断项目已逐渐被B型超声所取代。然而它对于脑中线的探测、眼轴的测量、浆膜腔积液的诊断、肝脓肿的诊断以及穿刺引流定位等,由于其简便易行、价廉,仍有不可忽视的实用价值。
B型超声
1.B型超声仪的工作原理
B型超声仪的工作原理与A型仪基本相同。它是由主控电路、发射电路、接收电路(高频信号放大器、视频信号放大器)、扫描发生器、图像显示器(电子枪、偏转系统、荧光屏)和换能器构成的。
主控电路又称同步触发信号发生器,它周期地产生同步触发脉冲信号,分别触发发射电路和扫描发生器中的时基扫描电路。超声脉冲发射的重复频率是由它控制的,通常同步触发信号的重复频率就是超声脉冲发射的重复频率。
发射电路在受同步信号触发时,产生高频电脉冲激励换能器。
接收电路接收由人体受检组织反射的超声信息,有以下几个主要过程:①对高频超声信号放大和对数压缩;②对高频超声信号检波,转变为视频信号;③对视频信号进行放大;④把放大了的视频信号显示在显示器上。
换能器将回波信号转换成高频电信号后,被检波器检出的视频包络信号要经过视频信号放大器放大和处理,然后加到显示器的栅极进行亮度调制。
扫描发生器产生扫描电压,使电子束按一定的规律扫描,在显示器上显示出切面图像。
超声回波信号的显示是通过显示器件来实现的,常见的显示器是阴极射线管(CRT)。阴极射线管有静电式(示波管)和磁偏转式(显像管)两种,两者的基本结构相同,主要区别是前者采用电场偏转,而后者采用磁偏转系统。
电子板的作用是发射高速且很细的电子束。偏转系统的作用是控制电子束,使其随外加电压的变化而偏转。
A型和B型超声仪工作原理的主要不同点是:①B型将A型的幅度调制显示改为辉度调制显示,它将放大后的回声脉冲电信号送到显示器的阴极(或控制栅上),使显示的亮度随信号大小变化;②B型的时基深度扫描一般加在显示器的垂直方向,声束必须扫描,和显示器水平方向上的位移扫描相应,以构成一幅切面显示图。因此,B型仪器也称为切面显像仪或二维显像仪。
2.B型超声的特别与限度
B型(brightnessmodulationmode)超声,为辉度调制型,其原理与A型相同,其不同点有三:①它将回声脉冲电信号放大后送到显示器的阴极,使显示的亮度随信号的大小而变化;②B型超声发射的声束必经扫描,加在显示器垂直方向的时基扫描与声束同步,以构成一幅二维切面声像图;③医生根据声像图所得之人体信息诊断疾病,而不是像A型超声那样根据波型所反映的人体信息诊病。
B型超声具有如下特点:它将从人体反射回来的回波信号以光点形式组成切面图像。此种图像与人体的解剖结构极其相似,故能直观地显示脏器的大小、形态、内部结构,并可将实质性、液性或含气性组织区分开来。
超声的传播速度快,成像速度快,每次扫描即产生一幅图像,快速地重复扫描。产生众多的图像组合起来便构成了实时动态图像。因而能够实时地观察心脏的运动功能、胎心搏动,以及胃肠蠕动等。
由于人体内组织的密谋不同,相邻两种组织的声阻抗也不同,当声阻抗差达千分之一时,两组织界面便会产生回声反射,从而将两组织区分开来。超声对软组织的种分辨力是X射线的100倍以上。
此外,B型超声尚具操作简便,价格便宜、无损伤无痛苦,适用范围广等特