超声是指物体(声源)震动频率在20000赫兹以上,所产生的超过人耳听觉范围的声波。超声成像是利用超声波的物理特性和人体组织声学参数进行的
成像技术,并以此进行疾病判断。当前,超声成像技术发展迅速,应用普及。下面这篇文章就为您介绍超声成像的基本原理及超声诊断类型。
一,超声成像的基本原理
机体结构对于超声而言是一个复杂的介质,各种器官与组织,包括病理组织均有它特定的声阻抗和衰减特性,因而构成声阻抗上的差别和衰减上的差别。超声射入机体内由表面到深层,将经过不同声阻抗和不同衰减特性的器官与组织,从而产生不同的反射和衰减。这种不同的反射与衰减是构成超声图像的基础。将接收到的回声,根据回声的强弱用明暗不同的光点依次显示在荧光屏上,通过不同的扫查方式便可显示出机体的断面超声图像。
1.声阻抗
声阻抗为声波传递介质中某点的声压和该点速度的比值,它等于密度与声速的乘积。超声通过声阻抗差达到1%的介质即可在其交界面上产生反射。机体各组织声阻抗皆有不同,故反射回波亦不同。脏器与脏器之间,脏器内的结缔组织与其他组织之间,正常组织与病理组织之间,各个不同病理组织之间,声阻抗都有不同程度的差异,从而构成多种反射界面,形成亮暗不等,疏密不均,大小不一的许多反射光点。
2.超声的分辨力
超声的分辨力是超声能够区分两个物体间的最小距离。根据方向不同,将分辨力分为横向分辨力和纵向分辨力。
横向分辨力是指超声能分辨与声束相垂直的界面上两物体(或病灶)间的最小距离,以mm计。纵向分辨力是指声束能够分辨位于超声轴线上两物体(或病灶)间的最小距离。
二,超声诊断类型
1.A型(Amplitude Mode)超声诊断法 又称超声示波诊断法或幅度调制型超声诊断法,简称A型(A-mode)超声或A超。A型超声诊断法是将超声回声信号以波的形式显示出来,纵坐标表示波幅的高度即回声的强度,横坐标表示回声的往返时间即超声所探测的距离或深度;有些A型超声诊断仪将超声所探测的深度以液晶数字显示出来(如A型超声测膘仪)。
A型超声诊断法现主要用于动物背膘的测定、妊娠检查(A型警报型)某些疾病诊断(如脑包虫病等)。
2.B型(Brightness Mode)超声诊断法 又称超声断层显像法或辉度调制型超声诊断法,简称B型(B-mode)超声或B超。B型超声诊断法是将回声信号以光点明暗,即灰阶的形式显示出来。光
点的强弱反应回声界面反射和衰减超声的强弱。这些光点、光线和光面构成了被探测部位二维断层图像或切面图像,这种图像称为声像图。
B型超声广泛地应用于动物各组织器官的疾病的诊断,如心血管系统疾病、肝胆疾病、肾及膀胱疾病、生殖系统疾病、脾脏病变、眼科疾病、内分泌腺病变及其它软组织病变的的诊断,也广泛地应用于动物妊娠检查、背膘和眼肌面积的测定。
3.M型(Motion Type)超声诊断法 又称超声光点扫描法,亦属辉度调制式,只是在声像图上加入了慢扫描锯齿波,使回声信号从左向右自行移动扫描。纵坐标为扫描时间(即超声传播时间),横坐标为光点慢扫描时间。当探头固定在一点扫描时,从光点移动可观察被扫描物体的深度及其活动状况,显示时间位置曲线图,如M型超声心动图。
M型超声主要应用于心血管系统的检查,可以动态地了解心血管系统形态结构和功能状况,并获取相应的心血管生理或病理的技术指标。
4.D型(Doppler Mode)超声诊断法 即多普勒(Doppler)法,简称D型(D-mode),是应用多普勒效应原理设计的。当探头与反射界面之间有相对运动时,反射信号的频率发生改变,即多
普勒频移,用检波器将此频移检出,加工处理,即可获得多普勒信号音。D型超声诊断法主要用于检测体内运动器官的活动,如心血管活动、胎动及胃肠蠕动等,多适用于妊娠诊断等。
D型超声的主要优点是机械结构简单、体积小、携带方便(如耳机式)。由于D型超声是以不同的信号音来反映动物某一组织器官的机能状态的,因而,正确分辨这些音响的强度、性质、节律、频率等是科学使用这一类型仪器的关键。此外,由于产生某一特性音响的原因是非特异性的,所以,仔细甄别可能的原因是真确诊断的要领。
5.多普勒彩色流体声像图(Doppler Color Flow) 最新相控阵多普勒能用色彩记录体液,如血液流速,并且在监视屏上以彩色二维灰阶声像图的形式表现出来。例如,黄色、桔黄色和红色表示液体向探头方向流动,黄白色代表流动速度很快。液体的流向远离探头时表现为蓝色或绿色,高流速的液体表现为绿白色。多普勒彩色流体声像图可以在广泛的组织区域内获得体液平均流速。
当然超声检查也有局限性,例如肥胖患者难以获得良好的声像图,另外超声检查结果的准确性除了与设备性能有关外,在很大程度上依赖于操作技师的技术水平和经验。