超声在康复医学的应用
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

第六节 超声成像模式

超声探头将回声信号转换为电磁信号后,必须将这些包含了许多信息的射频信号经过解调、滤波、相关运算、模数转换等过程,将所需要的信号信息分别以不同的模式成像,以供临床医师作出诊断。目前常用或曾经常用的几种超声成像模式有A型诊断法、B型诊断法、M型诊断法和D型诊断法。

1.A型诊断法

又叫示波法。当声束在人体组织中传播遇到两层不同声特性阻抗的邻近介质界面时,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出来。界面两边介质的声特性阻抗差愈大,其回声的波幅愈高;反之,界面的声特性阻抗差愈小,其回声的波幅愈低。若声束在没有界面的均匀介质中传播,即声特性阻抗差为零时则出现无回声的平段。A型诊断法,就是根据回声波幅的高低、多少、形状及有无进行诊断。

2.B型超声诊断法

其工作原理与A型超声诊断法基本相同,都是利用回声原理做诊断,即发射脉冲超声进入人体,然后接受组织界面的回声作为诊断的依据。B型诊断法与A型诊断法不同之处有三点:第一,B型超声仪将A型仪的幅度调制显示(amplitude modulation display)改进为辉度调制显示(brightness modulation display),它将回声脉冲电信号放大后送到显示器的阴极,使显示的亮度随着回声信号的强弱而变化。第二,B型仪探头发射的声束必须进行扫查。加在显示器垂直方向的时基扫描与声束同步,从而构成一幅二维切面声像图。第三,医生根据由此得到的一系列人体切面声像图进行诊断,而不是用A型法得到的波型作诊断。B型超声显示的是切面图像,具有直观性好、容易掌握、诊断方便等优点。

3.M型超声诊断

其工作原理与B型相同。在B型切面上任意取一声束取样线,在水平偏转板上加上一对慢扫描锯齿波,使取样线上的回声光点沿水平方向展开代表时间扫描,回声光点在垂直方向上移动代表深度扫描。由于探头位置和取样线固定,声束穿越的各层组织界面随着组织的位置移动而得到的回声辉度随着水平扫描而构成相应的动态曲线,即称为M型超声扫描,最常用于超声心动检查,评价瓣膜及心肌的运动状态。

4.D型超声诊断

其是利用声波的多普勒现象成像和分析。多普勒现象是超声多普勒诊断的物理基础。一般地说,波源和观察者之间的相对运动会使观察到的波动的频率发生变化,这种现象称为多普勒现象。在超声诊断中采用的是反射模式,不动的超声波探头向人体内发出超声波,遇到血流等运动目标时发生反射,反射波携带了目标运动的信息。这种反射波再被探头接收,经过处理,给出诊断。具体的多普勒信号分析处理的方法见下节。

高频线阵探头是用于检查肌肉骨骼系统的最佳选择。7~10MHz探头比较低频探头更加适用于骨骼肌肉检查。较低频探头(3.5~5MHz)穿透力较好,适用于检查较深部结构。与机械扇扫探头相比,线阵探头具有良好的近场分辨率。此外,线阵探头近场视野相对较宽,有助于评价表浅部位异常;同时,绝大部分的平行肌腱和肌肉纤维符合发生几何镜面反射条件,这样能更好地描绘病变结构并避免伪像。

高频线阵探头扫查肢体时一个不足之处是其视野较窄,一般为4~6cm宽。采用大部分仪器具备的分屏拼图技术可能获得12cm宽的视野。现在的高端超声诊断仪均有拓展视野超声成像技术(有时称为全景超声或宽景超声),采用这种技术可以获得包括远离病变的关节、肌肉和血管的全景图。

此外还有谐波成像模式,包括组织谐波成像和造影谐波成像,使图像的分辨率和穿透力都有显著提高。基波中心频率为f经人体组织传播回来的目标回波中含有基波(f)和谐波(2f),接收系统仅选通中心频率为2f的谐波信号在谐波领域内进行各种处理。