数字化超声波诊断在临床上的应用

2022-09-11

数字化超声一般是用自相关技术进行多普勒信号处理, 把自相关技术获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上, 即形成彩色多普勒超声血流图像。

1 数字化超声波诊断原理

1.1 超声波

人耳能听到的声音频率为20Hz~20KHz, 低于20Hz的声波为次声波, 人耳是听不到的, 高于20KHz的声波为超声波。特点: (1) 由于超声波频率高、波长短, 他可以像光那样沿直线传播, 使得我们有可能向某已确定方向上发射超声波。 (2) 声波是纵波, 可以顺利地在人体组织里传播。 (3) 超声波遇到不同的介质交接面时会产生反射波。这些特点构成了今天超声仪器在医学领域广泛应用的基础。

1.2 彩超

彩超是在黑白B超图像基础上加上以多普勒效应原理为基础的伪彩而形成的。也就是说对于静止的观测者来说, 向着观测者运动物体发出的声波频率会升高, 相反频率会降低, 这就是著名的多普勒效应。现代医用超声就是利用了这一效应, 当超声波碰到流向远离探头液体时回声频率会降低, 流向探头的液体会使探头接收的回声信号频率升高。

1.3 超声诊断种类

超声诊断种类很多, B型超声是所有超声诊断的基础, 它能直接显示二维空间图像, 故又称二维超声。D型超声也称多普勒型, 通过血液流动和脏器活动的多普勒频移信号, 经过自相关技术等处理、彩色编码后叠加到B型超声的二维图像上, 这就是一般意义上的彩超。因此, 彩超既能提供二维图像的形态学信息, 又能提供血流动力学信息, 是如今超声诊断的主流[1]。

2 数字化超声波诊断方法

2.1 探头扫查方式

目前具体的扫查方式有3种: (1) 平行扫查:适用于大部分腹部静态组织, 行程一般3~5cm, 速度1CM/S; (2) 扇形扫查:适合于声窗较小的组织器官的扫查, 角度30~45, 角度过大使回声因折射而衰弱, 而对图像有不良影响; (3) 旋转扫查:由于对操作者要求较高, 易发生中心偏差, 故很少使用。

2.2 图像采集

影像设备产生的数据以2种格式存储于计算机中: (1) 多媒体文件格式 (AVI文件) 。 (2) 扫描仪文件格式 (RAW文件) 。

3 数字化超声波诊断临床应用

3.1 血管疾病

运用10MHz高频探头可发现血管内小于1mm的钙化点, 对于颈动脉体瘤、腹主要脉瘤、血管闭塞性脉管炎、慢性下肢静脉疾病运用彩超的高清晰度、局部放大及血流频谱探查均可作出较正确的诊断。

3.2 腹腔脏器

主要运用于肝脏与肾脏, 但对于腹腔内良恶性病变鉴别, 胆囊癌与大的息肉、慢性较重的炎症鉴别, 胆总管、肝动脉的区别等疾病有一定的辅助诊断价值。

3.3 小器官

在小器官当中, 彩超较黑白超有明显诊断准确性, 主要是甲状腺、乳腺、眼球, 根据内部血供情况作出诊断及鉴别诊断。

3.4 前列腺及精囊

直肠探查为目前诊断前列腺最佳方法。此种方法探查时把前列腺分为移行区、中央区、周围区, 另一部分前列腺纤维肌肉基质区。移行区包括尿道周围括约肌的两侧及腹部。中央区为射精管周围、尖墙指向精阜, 周围区则包括前列腺后部、两侧尖部。通过直肠探查对各种前列腺精囊腺疾病有很好的诊断价值。

3.5 妇产科

彩超对妇产科主要优点在于良恶性肿瘤鉴别及脐带疾病、胎儿先心病及胎盘功能的评估, 对于滋养细胞疾病有较佳的辅助诊断价值, 对不孕症、盆腔静脉曲张通过血流频谱观察, 也可作出黑白超难下的诊断。

4 讨论

4.1 彩超的优势

彩超一般3个探头, 对于病变可使用不同频率的探头进行探查, 更全面的了解病变大小、轮廓以及病变性质。彩超诊断方式更多, 比起单一的黑白B超, 彩超功能更多, 诊断疾病的途径亦更多, 对疾病的诊断亦更明确。

4.2 图像采集时应注意的几个问题

(1) 获得清晰的二维图像:目前的三维超声成像是以采集得到的二维医学图像为基础重建, 故采集的各帧二维医学图像清晰是三维超声重建成功的关键之一。 (2) 避免运动:人体各器官均会受到呼吸运动的影响, 在采集过程中让病人尽量屏住呼吸, 避免运动带来的偏差。 (3) 扫查速度:要求操作者尽量匀速平行或扇形扫查, 一般速度不超过1cm/s。忽快忽慢会造成三维医学图像扭曲失真, 影响诊断的正确性。

总之, 超声技术主要用于体内液性、实质性病变的诊断, 应用极广。遍及颅脑、心脏、血管、肝、胆、胰、脾、胸腔、肾、输尿管、膀胱、尿道、子宫、盆腔附件、前列腺、精囊以及眼、甲状腺、乳腺、唾腺、睾丸、周围神经和四肢肌腱等。但是超声诊断也有一定限制, 比如对于胃、肺和胃肠道的病变则诊断价值有限。而且超声诊断是医生对图像分析得出的, 不能直接显示病理诊断结果, 因此在临床使用当中, 必须要结合临床和其他诊断技术资料, 综合判断, 以期得出正确的诊断。

摘要：数字化超声 (即彩超) 作为一门新兴的学科, 近年来发展迅猛, 已经成为现代临床医学中不可缺少的诊断方法。彩超既具有二维超声结构图像的优点, 同时又能提供血流动力学的丰富信息, 因此在临床应用中受到了广泛的重视。随着彩超技术在医疗领域的发展, 彩超凭借自身不断提升的“清晰度”、“精确度”以及“色彩辨认精准”等特点, 已成为医生准确诊断的重要依据。

关键词：超声波,图像,诊断,探头,应用