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超声基本原理及仪器简介
来源:医学全在线 更新:2008/10/15 字体:

 

  (四)超声多普勒:

  利用多普勒效应原理检测运动物体。当发射超声传入人体某一血液流动区,被红细胞散射返回探头,回声信号的频率可增可减,朝向探头运动的血流,探头接收到的频率较发射频率增高,背离探头的血流则频率减低。接收频率与发射频率之差称多普勒频移或差频。多普勒频移(fd)与发射频率(fo)、血流速度(V)、超声束与血流间夹角(θ)的余弦成正比,与声速(C)成反比,公式为:

fd=±2v/λ=±2v/Cfo

fd=±2v.cosθ/Cfo

V=fdC/2fo.cosθ

  式中fd、cosθ仪器均可显示,fo及C为已知,可以计算出V。声束与血流方向平行时可记录到最大血流速度,声束与血流方向垂直时则测不到血流信号。

  目前常用的超声多普勒有连续波多普勒(CWD)、脉冲波多普勒(PWD)及彩色多普勒(CDFI)。

  (1)连续波多普勒以频谱显示,可单独使用,亦可与二维超声心动图结合。接收取样线经过部位上所有频移信号,其优点为可以测定高速血流,常用于测定心脏瓣口狭窄或返流的高速血流。缺点为不能区分信号来源深度。

  (2)脉冲波多普勒亦以频谱显示,与二维超声相结合,可以选择心脏或血管内任一部位的小容积血流显示血流实时频谱,频谱可显示血流方向(朝向探头的血流在基线上,背离探头的血流在基线下),血流性质(正常的层流呈空窗型如图14-1-5,湍流则呈充填型如图15-1-6),血流速度(频谱上信号的振幅)、血流持续时间(横座标显示时间)。可供定性、定量分析。其特点为所测血流速度受探测深度及发射频率等因素限制。通常不能测高速血流。

  (3)彩色多普勒:脉冲多普勒原理,在心脏或血管内多线、多点取样,回声经处理后进行彩色编码,显示血流速度剖面图,以红色代表朝向探头的血流、兰色代表背离探头的血流、与二维超声心动图套叠显示,可直观地显示心脏或血管的形态结构及血流信息的实时动态图像,信息最大,敏感性高,并可引导脉冲或连续多普勒取样部位,进行定量分析。

图15-1-5 正常脉冲多普勒频谱

左图示超声束经血管内层流血流 右图为所显示正常血流频谱(空窗型)

图15-1-6 脉冲多普勒湍流频谱

左图示超声束经狭窄后的湍流血流。右图为湍流频谱(充填型)

  (五)超声对人体的影响

  超声是一种机械能,超声的产热和空化效应在人体内是否产生,取决于使用仪器的功率和频率,现在超声诊断仪的功率为10毫瓦/平方厘米,(超声治疗仪为0.5~2.5瓦/平方厘米),根据国内外实验研究证明对机体无损害作用,但对胎儿的检查时间不宜太长。医学.全在.线www.med126.com

  四、超声诊断仪简介

  超声诊断仪由两大部分组成,即超声换能器及仪器。

  (一)超声换能器(Transducer):超声换能器是由压电晶片组成,晶片受电信号激发发射超声,进入人体组织,遇不同声阻界面产生反射与散射、晶片又接收回声信号,转换成电信号、送入仪器。晶片将电能转换成声能(发射),又能将声能转换成电能(接收),称之为声电换能器。

  (二)仪器:目前所用超声诊断仪多应用超声脉冲回波技术,将接收到的回波信号、经过放大并显示在显示屏上。根据显示的方式不同,分为A(Amplitude)型、M(Motion)型、B(Brightness)型及D(Doppler)型已为临床广泛应用。其它如超声全息、超声CT及超声显微镜等目前尚处于研制阶段。

  1.A型:属一维超声、回声强度以振幅显示、探头由单晶片构成,主要用于腹部、头颅、眼、胸腔等检查,现多已淘汰。

  2.M型:一维、光点显示、光点的亮度代表回声强弱、探头为单晶片,用于心脏、胎心、血管检查、显示心脏、血管结构的活动规迹曲线图又称M型超声心动图。

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