超聲診斷儀的主要性能參數(shù)

3超聲診斷儀的主要性能參數(shù)(一〕盲區(qū)盲區(qū)是指B超設(shè)備可以識(shí)別的最近回波目的深度。盲區(qū)小那么有利于檢查出接近體表的病灶，這一性能主要取決于放大器的特性和可變孔徑技術(shù)的牲能。此外減小進(jìn)入放大器的發(fā)射脈沖幅度和調(diào)理放大器時(shí)間常數(shù)，也會(huì)影響盲區(qū)大小。但是，對(duì)加有水囊的換能器測(cè)試，其盲區(qū)無意義。(二)探測(cè)深度B超設(shè)備在圖像正常顯示、允許的最大靈敏度和亮度條件下，所觀測(cè)到回波目的的最大深度稱為探測(cè)深度。該值越大，越能在生物體內(nèi)更大范圍進(jìn)展檢查。影響這一性能的要素有以下幾種緣由1．換能器靈敏度換能器在發(fā)射和接納超聲波過程中，實(shí)現(xiàn)了電→聲和聲→電轉(zhuǎn)換效能。靈敏度越高，探測(cè)深度越大。靈敏度主要取決于晶片的機(jī)電性能和換能器聲、電匹配層的匹配情況。2.發(fā)射功率提高換能器輻射的聲功率可提高探測(cè)深度。但是提高聲功率要增大電路的發(fā)射電壓。這不僅給整機(jī)設(shè)計(jì)帶來困難，而且必需限制聲功率在平安劑量閾值內(nèi)，其平安劑量閾值的技術(shù)目的常用聲強(qiáng)來表示，即聲強(qiáng)應(yīng)不大于10mW/cm2。

3.接納放大器增益提高接納放大器增益可提高探測(cè)深度。但是放大器增益的提高，在放大回波弱信號(hào)的同時(shí)，也放大了系統(tǒng)噪聲信號(hào)，從而使有用信號(hào)淹沒在噪聲中，故增益要適中。4.任務(wù)頻率生物體內(nèi)組織的聲衰減系數(shù)與頻率成直線性關(guān)系。頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其幅值衰減越小，那么探測(cè)深度越大，但分辨力變差了。相反，頻率越高，探測(cè)深度越小，但分辨力變好了。為了提高整機(jī)的任務(wù)性能，普通采取動(dòng)態(tài)頻率掃描和動(dòng)態(tài)跟蹤濾波技術(shù)，使高分辨力和探測(cè)深度得以兼顧運(yùn)用。雖然如此，為了滿足臨床的需求，仍需求設(shè)計(jì)不同頻率的換能器來診斷生物體的不同部位。(三)軸向分辨力〔縱向分辨力〕指沿聲束軸線方向，在B超圖像顯示中可以分辨兩個(gè)回波目的的最小間隔。該值越小，聲像圖上縱向界面的層理越明晰。對(duì)于延續(xù)超聲波，可到達(dá)的實(shí)際分辨力等于半個(gè)波長(zhǎng)。因此，頻率越高，分辨力越好。由于生物組織界面并不是完全一樣的靶點(diǎn)，所以實(shí)踐中不能夠到達(dá)實(shí)際分辨力的數(shù)值，而是相當(dāng)于2～3個(gè)波長(zhǎng)數(shù)值。在超聲脈沖回波系統(tǒng)，軸向分辨力與超聲脈沖的有效脈寬〔繼續(xù)時(shí)間〕有關(guān)。脈沖越窄，軸向分辨力越好，為了提高這一特性，目前換能器普遍采用多層最正確阻抗匹配技術(shù)，同時(shí)在改善這一特性中，為了保證脈沖前沿峻峭，在接納放大器中各廠家都采用了最好的動(dòng)態(tài)跟蹤濾波器。(四)側(cè)向分辨力〔橫向分辨力〕指在超聲束的掃查平面內(nèi)，垂直于聲束軸線的方向上可以區(qū)分兩上回波目的的最小間隔。該值越小，聲像圖橫向界面的層理越明晰。其影響要素包括1．聲束寬度聲束越窄，側(cè)向分辨力越好。而聲束寬度與晶片直徑和任務(wù)頻率有關(guān)。但是換能器尺寸不能夠做得很大，頻率不能無限高。因此設(shè)計(jì)者采取了透鏡、可變孔徑技術(shù)，在設(shè)計(jì)中運(yùn)用了分段動(dòng)態(tài)聚焦和延續(xù)動(dòng)態(tài)聚焦，從而提高了側(cè)向分辨力。2.系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍在換能器產(chǎn)生的有方向性聲場(chǎng)內(nèi)，聲壓〔或聲強(qiáng)〕并不是均勻分布的。普通有這樣的規(guī)律，隨著增益的升降聲束寬度相應(yīng)地變寬和變窄，而目的回波聲像的橫向尺寸也相應(yīng)地拉長(zhǎng)和縮短。3.顯示器亮度和媒質(zhì)衰減系數(shù)顯示器亮度和媒質(zhì)衰減系數(shù)等都會(huì)影響側(cè)向分辨力，所以在丈量側(cè)向分辨力時(shí)，一定要將設(shè)備的增益和亮度調(diào)到最正確情況。〔五〕幾何位置示值誤差指B超設(shè)備顯示的和丈量的實(shí)踐目的尺寸和間隔的準(zhǔn)確度。在實(shí)踐運(yùn)用中主要丈量縱向

幾何位置示值誤差和橫向幾何位置示值誤差。這個(gè)技術(shù)參數(shù)對(duì)丈量生物體內(nèi)病灶尺寸是很有影響的，涉及到診斷與治療的一致性。影響這一準(zhǔn)確度的要素,與聲速設(shè)定和掃描規(guī)律方式有關(guān)的扇形圖像的均勻性，它比平面線陣掃描幾何位置準(zhǔn)確度差些。(六)聲束切片厚度指線陣、凸陣和相控陣換能器在垂直于掃描平面方向上的厚度。切片越薄，圖像越明晰，反之會(huì)導(dǎo)致圖像緊縮，產(chǎn)生偽像。切片厚度取決于晶片短軸方向的尺寸和固有頻率。處理方法：通常在晶片前加裝聚焦聲透鏡和在整機(jī)中采用聚焦技術(shù)。(七)對(duì)比度分辨力指在圖像上可以檢測(cè)出的回波幅度的最小差別。對(duì)比度分辨力越好，圖像的層次感越強(qiáng)，細(xì)節(jié)信息越豐富，圖像越細(xì)膩柔和。影響這一要素的緣由,主要取決于聲信號(hào)的頻寬和顯示電路的灰階。(八)任務(wù)頻率、帶寬、反復(fù)頻率１．任務(wù)頻率

任務(wù)頻率是指超聲探頭發(fā)射頻率，它既與探頭晶振的固有頻率有關(guān)，也與發(fā)射振蕩電路的其他參數(shù)有關(guān)．２．帶寬在脈沖回波系統(tǒng)中所發(fā)射的是脈沖超聲波，這種脈沖群只需很短的繼續(xù)時(shí)間．根據(jù)頻譜分析可知，一個(gè)脈沖包含有許多諧波，即有一個(gè)頻帶的寬度；這個(gè)含有許多諧波的寬帶就稱為帶寬；其最大能量集中在中心頻率附近．同時(shí)也可推知：當(dāng)脈沖頻率為１.MHz時(shí)，其脈沖群的繼續(xù)時(shí)間只需1μs(微秒)；而Ｂ型超聲診斷儀的實(shí)踐脈沖〔任務(wù)〕頻率是大于１.MHz的，那么繼續(xù)時(shí)間是小于1μs(微秒)３．反復(fù)頻率超聲診斷儀發(fā)射的超聲波是脈沖信號(hào)；按一定時(shí)間間隔反復(fù)地發(fā)射同樣的脈沖信號(hào)，此時(shí)間間隔稱為反復(fù)周期Ｔ，脈沖每秒鐘出現(xiàn)的次數(shù)稱為反復(fù)頻率Ｆ，脈沖繼續(xù)時(shí)間稱為脈沖寬度Ｗ．

反復(fù)頻率越小，超聲探測(cè)深度越深．超聲發(fā)射脈沖的帶寬〔頻帶〕越寬，其縱向分辨力越高(九)發(fā)射功率提高換能器輻射的聲功率可提高探測(cè)深度。但是提高聲功率要增大電路的發(fā)射電壓。這不僅給整機(jī)設(shè)計(jì)帶來困難，而且必需求限制聲功率在平安劑量閾值內(nèi)設(shè)計(jì)和運(yùn)用，尤其對(duì)胎兒和兒童要減少和避兔運(yùn)用超聲作檢查，必要運(yùn)用時(shí)必