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医用超声影像设备的原理(仁成医疗)

发布时间:

2025-03-12 09:40

自然界中存在的各种波主要可以分为两类--电磁波和机械波。电磁波是电磁能量场的变化在空气间的传播过程,主要为无线电波、可见光和 X 线等。机械波则是机械振动的机械力作用在连续弹性介质内的传播过程,主要为声波、水波和地震波等。在连续介质中传播、频率 f 在 2x10~2x104Hz 之间,能使人产生声音的感觉,被称为声波,频率在 10-4~20Hz 之间的波则为次声波,而频率在 2x104~5x108Hz 之间的波则为超声波。医学超声诊断超声设备运用的波主要在 2x105~4x107Hz,常用频率在 1MHz~10MHz,波长为 1.5mm~0.15mm。

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电磁波和机械波图示

超声成像主要依据超声波在连续介质中传播的物理特性来实现。黑白超声主要依据两个原理:声阻抗特性:不同介质的传递声速、波长、密度等具有差异,形成介质之间的声阻抗。任何媒质都有一个边界,超声波在非均匀性组织内传播,或从一个组织传播到另一种组织,由于两种介质声阻抗不同形成声学界面,实现超声波设备定位组织器官的位置信息。

声衰减特性:超声波在介质中传播时,随着距离的增加,超声波能量逐渐减弱。声波主要通过三种途径衰减:扩散衰减、散射衰减和吸收衰减。超声波在人体不同组织之间的声衰减程度不同,因此可以通过声衰减实现超声波设备判别组织结构信息。正是由于这一特性,通常我们在做腹部、子宫超声时都被要求憋尿,就是由于超声波对于液性和含气组织的回声不同,当膀胱充盈时,可以通过液性暗区和实质性暗区来判断膀胱和子宫,若膀胱未充盈,则会使膀胱和子宫发生重叠,引起误诊、漏诊。彩超又称多普勒超声,在黑白超的基础上,还将运用多普勒效应成像特性。

多普勒特性:多普勒效应最早由奥地利科学家多普勒发现,当汽车向你驶来时,感觉音调变高;当汽车离你远去时,感觉音调变低。音调是由声波频率决定的,频率越高音调越高,频率越低音调越低。然而频率是由声源决定的,实际频率并没有发生变化,而是接收信号的时候产生了的频率的差异。因此,波源和观察者之间由于相对运动而使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。利用多普勒效应,超声波多普勒仪器发出已知频率的超声波,超声波被血管中的血流反射后被仪器接收,测出反射波的频率,就能够反应血流的方向和速度。

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黑白超和彩超成像物理特性图示

超声诊断设备是利用超声波的物理特性和人体器官组织声学性质的差异,以波形、曲线或图像等形式显示疾病生理状况,帮助疾病诊断的医疗设备。
根据超声回波成像维度分类,可以分为一维、二维、三维和四维超声。一维超声大众接触较少,由于成像不够直观已经被淘汰或仅用于较狭窄疾病领域的检查。二维超声是最为大家所熟知并应用广泛的,主要包括“黑白超”型超声以及能够用红蓝两色标注血流情况的多普勒彩超。三维和四维的成像原理都是通过将连续采集到的动态二维切面图像经过计算机的一系列处理,并按照一定顺序排列重新组成组织器官的三维、四维图像。三维和四维超声其实都是利用二维方式观测,后期图像重建形成的,比起二维更为直观,观察更为详细,例如胎儿兔唇、脐带绕颈等。从诊断角度而言,二维超声已经能够满足临床需求,三维、四维超声并未显著提升诊断价值。

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超声设备成像分类图示

发展越来越快,也越来越方便,越来越先进的医疗设备可以方便诊断病情,超声的应用也离不开超声工作站。它方便了医院,医生和患者,可以快速查询检查结果,方便阅片、档案查看、保存、归档,提高了病例查询、统计、管理功能对病人而言,能够快速获取检查信息,实现图像、视频可视化,增强与医生的沟通,检查结果数据共享,方便转诊时档案的查阅。广州仁成医疗更是凭借着十多年的医疗设备维修经验脱颖而出,通过和医院的合作清楚地和医生了解各种需求。开发的影像工作站能够很好地为医院,医生和患者服务,集病人登记、图像采集、诊断编辑、报告打印、图像后处理、病例查询、统计分析等功能模块与一体的软件系统。可以快速获取检查信息,实现图像、视频可视化,增强与医生的沟通,检查结果数据共享,方便了转诊时档案的查阅。现在仁成影像工作站诚招全国代理经销商,并且提供24小时售后服务。

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