- 彩色超聲診斷儀
彩超的原理
彩色超聲診斷儀簡稱彩超。
彩超的原理,簡單來講就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒。
首先讓我們談?wù)勈裁词浅暡?,大家知道人耳能聽到的聲音頻率為20Hz----20KHz,低于20Hz的聲波為次聲波,人耳是聽不到的,高于20KHz的聲波為超聲波,人耳也是聽不見的。超聲波之所以被廣泛用于醫(yī)療領(lǐng)域是因?yàn)樗性S多奇妙的特點(diǎn):
1.由于超聲波頻率高、波長短,他可以像光那樣沿直線傳播,使得我們有可能向某已確定方向上發(fā)射超聲波。
2.聲波是縱波,可以順利地在人體組織里傳播。
3. 超聲波遇到不同的介質(zhì)交接面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射波。
這些特點(diǎn)構(gòu)成了今天超聲儀器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。
B超成像的基本原理就是:向人體發(fā)射一組超聲波,按一定的方向進(jìn)行掃描。根據(jù)監(jiān)測(cè)其回聲的延遲時(shí)間,強(qiáng)弱就可以判斷臟器的距離及性質(zhì)。經(jīng)過電子電路和計(jì)算機(jī)的處理, 形成了我們今天的B超圖像。
B超的關(guān)鍵部件就是我們所說的超聲探頭 (probe),其內(nèi)部有一組超聲換能器,是由一組具有壓電效應(yīng)的特殊晶體制成。這種壓電晶體具有特殊的性質(zhì),就是在晶體特定方向上加上電壓,晶體會(huì)發(fā)生形變,反過來當(dāng)晶體發(fā)生形變時(shí),對(duì)應(yīng)方向上就會(huì)產(chǎn)生電壓,實(shí)現(xiàn)了電信號(hào)與超聲波的轉(zhuǎn)換。
下面是一個(gè)B超的一般原理圖: 一般的B超工作過程為:當(dāng)探頭獲得激勵(lì)脈沖后發(fā)射超聲波, (同時(shí)探頭受聚焦延遲電路控制,實(shí)現(xiàn)聲波的聲學(xué)聚焦。)然后經(jīng)過一段時(shí)間延遲后再由探頭接受反射回的回聲信號(hào),探頭接收回來的回聲信號(hào)經(jīng)過濾波,對(duì)數(shù)放大等信號(hào)處理。然后由DSC電路進(jìn)行數(shù)字變換形成數(shù)字信號(hào),在CPU控制下進(jìn)一步進(jìn)行圖像處理, 再同圖表形成電路和測(cè)量電路一起合成視頻信號(hào)送給顯示器形成我們所熟悉的B超圖像,也稱二維黑白超聲圖像。
以上我們談到了黑白B超,再讓我們談?wù)劜噬獴超,即”彩超”。
其實(shí)彩超并不是看到了人體組織的真正的顏色,而是在黑白B超圖像基礎(chǔ)上加上以多普勒效應(yīng)原理為基礎(chǔ)的偽彩而形成的。那么何謂多普勒效應(yīng)呢,當(dāng)我們站在火車站臺(tái)上聽有遠(yuǎn)處開來的火車笛叫聲會(huì)比遠(yuǎn)離我們的火車笛叫聲音調(diào)要高,也就是說對(duì)于靜止的觀測(cè)者來說,向著觀測(cè)者運(yùn)動(dòng)物體發(fā)出的聲波頻率會(huì)升高,相反頻率會(huì)降低,這就是著名的多普勒效應(yīng)?,F(xiàn)代醫(yī)用超聲就是利用了這一效應(yīng),當(dāng)超聲波碰到流向遠(yuǎn)離探頭液體時(shí)回聲頻率會(huì)降低,流向探頭的液體會(huì)使探頭接收的回聲信號(hào)頻率升高。利用計(jì)算機(jī)偽彩技術(shù)加以描述,使我們能判定超聲圖像中流動(dòng)液體的方向及流速的大小和性質(zhì),并將此疊加在二維黑白超聲圖像上,形成了我們今天見到的彩超圖像。
超聲頻移診斷法,即D超,它應(yīng)用多普勒效應(yīng)原理,當(dāng)聲源與接收體(即探頭和反射體)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),回聲的頻率有所改變,此種頻率的變化稱之為頻移,D超包括脈沖多普勒、連續(xù)多普勒和彩色多普勒血流圖像。
彩色多普勒超聲一般是用自相關(guān)技術(shù)進(jìn)行多普勒信號(hào)處理,把自相關(guān)技術(shù)獲得的血流信號(hào)經(jīng)彩色編碼后實(shí)時(shí)地疊加在二維圖像上,即形成彩色多普勒超聲血流圖像。由此可見,彩色多普勒超聲(即彩超)既具有二維超聲結(jié)構(gòu)圖像的優(yōu)點(diǎn),又同時(shí)提供了血流動(dòng)力學(xué)的豐富信息,實(shí)際應(yīng)用受到了廣泛的重視和歡迎,在臨床上被譽(yù)為“非創(chuàng)傷性血管造影”。其主要優(yōu)點(diǎn)是:①能快速直觀顯示血流的二維平面分布狀態(tài)。②可顯示血流的運(yùn)行方向。③有利于辨別動(dòng)脈和靜脈。④有利于識(shí)別血管病變和非血管病變。⑤有利于了解血流的性質(zhì)。⑥能方便了解血流的時(shí)相和速度。⑦能可靠地發(fā)現(xiàn)分流和返流。⑧能對(duì)血流束的起源、寬度、長度、面積進(jìn)行定量分析。
但彩超采用的相關(guān)技術(shù)是脈沖波,對(duì)檢測(cè)物速度過高時(shí),彩流顏色會(huì)發(fā)生差錯(cuò),在定量分析方面明顯遜色于頻譜多普勤,現(xiàn)今彩色多普勒超聲儀均具有頻譜多普勒的功能,即為彩色──雙功能超聲。
彩色多普勒超聲血流圖(CDF)又稱彩色多普勒超聲顯像(CDI),它獲得的回聲信息來源和頻譜多普勒一致,血流的分布和方向呈二維顯示,不同的速度以不同的顏色加以別。雙功多普勒超聲系統(tǒng),即是B型超聲圖像顯示血管的位置。多普勒測(cè)量血流,這種B型和多普勒系統(tǒng)的結(jié)合能更精確地定位任一特定的血管。
1.血流方向 在頻譜多普勒顯示中,以零基線區(qū)分血流方向。在零基線上方者示血流流向探頭,零基線以下者示血流離開探頭。在CDI中,以彩色編碼表示血流方問,紅色或黃色色譜表示血流流向探頭(熱色);而以藍(lán)色或藍(lán)綠色色譜表示血流流離探頭(冷色)。
2.血管分布CDI顯示血管管腔內(nèi)的血流,因而屬于流道型顯示,它不能顯示血管壁及外膜。
3.鑒別癌結(jié)節(jié)的血管種類 用CDI可對(duì)肝癌結(jié)節(jié)的血管進(jìn)行分類。區(qū)分其為結(jié)節(jié)周圍繞血管、給節(jié)內(nèi)緣弧形血管。結(jié)節(jié)的流人血管、結(jié)節(jié)內(nèi)部血管及結(jié)節(jié)流出血管等。
彩超的臨床應(yīng)用
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運(yùn)用10MHz高頻探頭可發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)小于1mm的鈣化點(diǎn),對(duì)于頸動(dòng)脈硬化性閉塞病有較好的診斷價(jià)值,還可利用血流探查局部放大判斷管腔狹窄程度,栓子是否有脫落可能,是否產(chǎn)生了潰瘍,預(yù)防腦栓塞的發(fā)生。
彩超對(duì)于各類動(dòng)靜脈瘺可謂最佳診斷方法,當(dāng)探查到五彩鑲嵌的環(huán)狀彩譜即可確診。
對(duì)于頸動(dòng)脈體瘤、腹主要脈瘤、血管閉塞性脈管炎、慢性下肢靜脈疾?。òㄏ轮o曲張、原發(fā)生下肢深靜脈瓣功能不全、下肢深靜脈回流障礙、血栓性靜脈炎和靜脈血栓形成)運(yùn)用彩超的高清晰度、局部放大及血流頻譜探查均可作出較正確的診斷。
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主要運(yùn)用于肝臟與腎臟,但對(duì)于腹腔內(nèi)良惡性病變鑒別,膽囊癌與大的息肉、慢性較重的炎癥鑒別,膽總管、肝動(dòng)脈的區(qū)別等疾病有一定的輔助診斷價(jià)值。
對(duì)于肝硬化彩超可從肝內(nèi)各種血管管腔大小、內(nèi)流速快慢、方向及側(cè)支循環(huán)的建立作出較佳的判斷。對(duì)于黑白超難區(qū)分的結(jié)節(jié)性硬化、彌漫性肝癌,可利于高頻探查、血流頻譜探查作出鑒別診斷。
對(duì)于肝內(nèi)良惡性占位病變的鑒別,囊腫及各種動(dòng)靜脈瘤的鑒別診斷有較佳診斷價(jià)值,原發(fā)性肝癌與繼發(fā)性肝癌也可通過內(nèi)部血供情況對(duì)探查作出區(qū)分。
彩超運(yùn)用于腎臟主要用于腎血管病變,如前所述腎動(dòng)靜脈瘺,當(dāng)臨床表現(xiàn)為間隔性、無痛性血尿查不出病因者有較強(qiáng)適應(yīng)征。對(duì)于繼發(fā)性高血壓的常用病因之一──腎動(dòng)脈狹窄,彩超基本可明確診斷,當(dāng)探及狹窄處血流速大于150cm/s時(shí),診斷準(zhǔn)確性達(dá)98.6%,而敏感性則為100%。另一方面也是對(duì)腎癌、腎盂移行癌及良性腫瘤的鑒別診斷。
(三)小器官
在小器官當(dāng)中,彩超較黑白超有明顯診斷準(zhǔn)確性的主要是甲狀腺、乳腺、眼球,從某方面來說10MHz 探頭不打彩流多普勒已較普通黑白超5MHz,探頭清晰很多,對(duì)甲狀腺病變主要根據(jù)甲狀腺內(nèi)部血供情況作出診斷及鑒別診斷,其中甲亢圖像最為典型,具有特異性,為一“火海征”。而單純性甲狀腺腫則與正常甲狀腺血運(yùn)相比無明顯變化。亞急性甲狀腺炎,橋本氏甲狀腺炎介于兩者之間,可借此區(qū)別,而通過結(jié)節(jié)及周圍血流情況又可很好地區(qū)分結(jié)節(jié)性甲狀腺腫、甲狀腺腺瘤及甲狀腺癌,所以建議甲狀腺診斷不太明確,病人有一定經(jīng)濟(jì)承受能力者可做彩超進(jìn)一步明確診斷。
乳腺彩超主要用于乳腺纖維瘤及乳腺癌鑒別診斷,而眼球主要對(duì)眼球血管病變有較佳診斷價(jià)值。
(四)前列腺及精囊
正因?yàn)橹蹦c探查為目前診斷前列腺最佳方法,所以在此特地提出。此種方法探查時(shí)把前列腺分為移行區(qū)、中央?yún)^(qū)、周圍區(qū),另一部分前列腺纖維肌肉基質(zhì)區(qū)。移行區(qū)包括尿道周圍括約肌的兩側(cè)及腹部,為100%的良性前列腺增生發(fā)源地,而正常人移行區(qū)只占前列腺大小的5%。中央?yún)^(qū)為射精管周圍、尖墻指向精阜,周圍區(qū)則包括前列腺后部、兩側(cè)尖部,為70-80%的癌發(fā)源地,而尖部包膜簿甚至消失,形成解剖薄弱區(qū),為癌癥的常見轉(zhuǎn)移通道,為前列腺活檢的重點(diǎn)區(qū)域。通過直腸探查對(duì)各種前列腺精囊腺疾病有很好的診斷價(jià)值,當(dāng)配合前列腺活檢,則基本可明確診斷,而前列腺疾病,特別是前列腺癌在我國發(fā)病率均呈上升趨勢(shì),前列腺癌在歐美國家發(fā)病率甚至排在肺癌后面,為第二高發(fā)癌癥,而腹部探查前列腺基本無法做出診斷,所以建議臨床上多運(yùn)用直腸B超來診斷前列腺疾病能用直腸探查就不用腹部探查。
?。ㄎ澹D產(chǎn)科
彩超對(duì)婦產(chǎn)科主要優(yōu)點(diǎn)在于良惡性腫瘤鑒別及臍帶疾病、胎兒先心病及胎盤功能的評(píng)估,對(duì)于滋養(yǎng)細(xì)胞疾病有較佳的輔助診斷價(jià)值,對(duì)不孕癥、盆腔靜脈曲張通過血流頻譜觀察,也可作出黑白超難下的診斷。運(yùn)用陰道探頭較腹部探查又具有一定的優(yōu)勢(shì),它的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在①對(duì)子宮動(dòng)脈、卵巢血流敏感性、顯示率高。②縮短檢查時(shí)間、獲得準(zhǔn)確的多普勒頻譜。③無需充盈膀胱。④不受體型肥胖、腹部疤痕、腸腔充氣等干擾。⑤借助探頭頂端的活動(dòng)尋找盆腔臟器觸痛部位判斷盆腔有無粘連。
彩超行業(yè)
彩超的主要生產(chǎn)廠家:
西門子、GE、飛利浦、島津、日立 、東芝、安科 、開立 、邁瑞 、東軟等。
彩超的價(jià)格分布:
從30萬到300萬不等。
低檔彩超價(jià)格:30-50萬;中低檔彩超價(jià)格:50-80萬;中檔彩超價(jià)格:80-100萬
中高檔彩超價(jià)格:100-150萬;高檔彩超價(jià)格:150萬-200萬;超高檔彩超價(jià)格:200萬-300萬
西門子彩超北京區(qū)域代理商:中儀康輝(北京)國際貿(mào)易有限公司
GE彩超北京區(qū)域代理商:北京易達(dá)誠信科技發(fā)展有限公司
飛利浦彩超北京區(qū)域代理商:北京麥森特科技發(fā)展有限公司
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