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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 超聲診斷設(shè)備配用探頭的最新分類 [打印本頁]

作者: 牛鳳岐 時間: 2024-4-19 18:58
標(biāo)題: 超聲診斷設(shè)備配用探頭的最新分類
本帖最后由牛鳳岐于 2024-4-19 19:01 編輯

超聲診斷設(shè)備配用探頭的最新分類

(2024-04-18)

超聲診斷設(shè)備是醫(yī)用超聲設(shè)備中的最大宗產(chǎn)品。在診斷設(shè)備的整機(jī)中，探頭是堪與主機(jī)并列的部分，具有使整機(jī)升級換代的重大作用。

(一)單晶片或雙晶片筆式探頭
此類探頭一般采用一個圓形晶片或兩個半圓形晶片，前者多用于A型超聲診斷設(shè)備，后者多用于連續(xù)波多普勒儀器。

(二)機(jī)械掃描探頭
將一個單元式聚焦換能器或三個單元式聚焦換能器依托輪軸的120°開角組合，安裝在油腔內(nèi)或?qū)Ч艿那岸耍梦㈦姍C(jī)驅(qū)動實(shí)現(xiàn)擺動或旋轉(zhuǎn)，在探查區(qū)域內(nèi)作聲束掃描，將回聲信號線按掃描順序組合，得到一個掃查面的回聲，處理后成為二維切面圖像。此類探頭在眼科、膀胱和經(jīng)食道超聲掃描儀中仍在應(yīng)用。
機(jī)械掃描探頭中最為先進(jìn)的是環(huán)陣探頭。該類探頭的壓電晶片被切割成中心圓片和外圍同心圓環(huán)，與平面線陣和凸陣一樣，通過對各陣元的延時激勵控制聚焦深度，其聲束橫截面為圓形，側(cè)向與俯仰方向具有相同的空間分辨力。

(三)電子掃描探頭
電子掃描探頭分為平面線陣、凸陣、相控陣、環(huán)形陣。
1.平面線陣探頭
平面線陣探頭，是將一定數(shù)量的細(xì)長條形陣元依序排列在同一平面上，數(shù)個陣元組合成一個陣元組進(jìn)行超聲的發(fā)射和接收，通過對陣元組內(nèi)各陣元的延時控制實(shí)現(xiàn)聲束聚焦，通過電子開關(guān)切換實(shí)現(xiàn)聲束掃描。接收這些掃描線的回聲信號，構(gòu)成包含組織聲學(xué)特征的切面聲像圖，顯示畫面為長方形。
2.凸陣探頭
凸陣探頭是將一定數(shù)量的細(xì)長條形陣元依序排列在圓弧形背襯上，工作方式與平面線陣相同。由于聲束方向呈扇形分布，影像顯示畫面呈扇形。凸陣探頭與身體的接觸面較好，掃查面較大，比較常用。其中曲率較小者適合經(jīng)肋間心臟探查。
3.相控陣探頭
相控陣探頭也是將一定數(shù)量細(xì)長條形陣元依序排列在同一平面上，也是通過延時控制實(shí)現(xiàn)聲束聚焦。但與平面線陣的顯著不同是：(a)陣元數(shù)只有幾十個；(b)所有陣元同時參與聲束形成和發(fā)射、接收；(c)通過另一組時間參數(shù)控制實(shí)現(xiàn)聲束呈扇形掃描，故稱為電子扇形。對于超聲波束，時間變化相當(dāng)于相位變化，故稱其為相控陣。
4.面陣探頭
面陣也稱2維陣，輻射面整體呈正方形，壓電晶片被正交切割成數(shù)百至上萬個方形陣元，通過延時控制和開關(guān)切換，可以在兩個正交的方向上實(shí)現(xiàn)聲束的聚焦和掃描，直接實(shí)現(xiàn)實(shí)時三維成像，即所謂四維(4D)成像。所發(fā)聲束呈錐體形。
5.環(huán)形陣探頭
是將一定數(shù)量的細(xì)長條形陣元依序排列在腰帶形支架的內(nèi)側(cè)，是與“凸陣”相反的連續(xù)“凹陣”。專門配用于超聲計(jì)算機(jī)輔助斷層掃描成像設(shè)備(即超聲CT)上。超聲CT既可作反射即脈沖回波成像，也可像X-CT那樣作透射成像，主要用于乳房和四肢的環(huán)形掃描檢查。

(四)機(jī)械-電子復(fù)合掃描探頭
該類探頭的英文名稱為volume probe，意思是“體像探頭”，是將平面線陣或凸陣探頭安裝于充油腔體內(nèi)，在電機(jī)驅(qū)動下作機(jī)械平移、擺動或圍繞豎直軸的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)聲束在兩個正交方向上的掃描，經(jīng)計(jì)算機(jī)實(shí)時采集存儲，可以獲得一定體積內(nèi)組織的回聲信息，經(jīng)重建獲得三維影像。這類設(shè)備的三維成像被稱為動態(tài)三維，成像速率達(dá)到每秒24幁即可視為實(shí)時三維。

(五)腔鏡和導(dǎo)管探頭
即將微型換能器與腔鏡、導(dǎo)管組合，做成腔鏡探頭、術(shù)中探頭、血管內(nèi)探頭等。由于大多采用10MHz及以上的工作頻率，且更接近被檢查的器官，因而可獲得分辨力極高的影像。

作者: 2015yuan 時間: 2024-4-19 19:59
感謝分享！

作者: jsyx66 時間: 2024-4-21 09:49
目前市面上使用的幾類探頭大小都差不多，能請教牛教授這些探頭精確的面積？20來年前聽過老師講過，找不到當(dāng)時筆記了。謝謝

作者: 牛鳳岐 時間: 2024-4-21 20:40

jsyx66 發(fā)表于 2024-4-21 09:49
目前市面上使用的幾類探頭大小都差不多，能請教牛教授這些探頭精確的面積？20來年前聽過老師講過，找不到當(dāng) ...

答復(fù)jsyx66量友：超聲探頭的技術(shù)指標(biāo)中，從無該項(xiàng)參數(shù)。估計(jì)你是想利用聲功率除以探頭面積求聲強(qiáng)，但這個想法是完全錯誤的，原因是：（1）以聲功率除以探頭輻射面積以計(jì)算聲強(qiáng)，僅適用于單元換能器的“輸出聲束聲強(qiáng)”，對B超探頭完全不適用，因?yàn)樗鼈儧]有這項(xiàng)性能指標(biāo)。（2）檢定規(guī)程JJG639-98中關(guān)于用聲功率除以探頭輻射面積計(jì)算聲強(qiáng)的條款，是錯誤的，關(guān)于不能超過10毫瓦/平方厘米的規(guī)定，沒有權(quán)威依據(jù)。（3）對于B超儀器的聲安全指標(biāo)，國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的是力指數(shù)(現(xiàn)被錯誤地稱為“機(jī)械指數(shù)”)和熱指數(shù)，其測量和計(jì)算，不是計(jì)量所的技術(shù)和人員條件所能解決的，而且在用設(shè)備不要求測量安全指標(biāo)。（4）如果貴所還在開展醫(yī)院B超的“檢定”，建議只測量圖像指標(biāo)，即盲區(qū)、探測深度、軸向和側(cè)向分辨力、縱向和橫向幾何誤差。（5）JJG639-98的出版物，把體模中超聲仿組織材料的聲衰減系數(shù)斜率錯寫成0.65分貝/ (厘米兆赫茲)，正確的是0.7分貝/ ( 厘米兆赫茲)，我發(fā)現(xiàn)后給時任全國聲學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會秘書長陳劍林打電話，建議發(fā)“勘誤表”，他為了掩蓋自己工作的疏漏，沒有發(fā)。為此，我在發(fā)表在《中國計(jì)量》雜志的文章中特地寫了這方面內(nèi)容，以做澄清。

作者: 玩笑嘟嘟 時間: 2024-6-17 15:34
感謝分享！

作者: 13577015321 時間: 2024-10-31 17:29
感謝分享~~~

作者: 羅洋ing 時間: 2024-11-17 21:13
老師檢定規(guī)程JJG639-98 為什么一直不修訂啊

作者: zhuoyuhyh 時間: 2024-12-5 10:33
長知識了，感謝分享！

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