評價B超診斷影象質量的指標綜述

2021-03-04 09:56:11 字數 2807 閱讀 6786

2.4旁瓣偽像:旁瓣產生較大的旁瓣回聲和主瓣回聲相互重疊所形成的偽像,遇到強反射介面時,旁瓣回聲能產生重影和虛影所致。

常出現在液性暗區內。如女性膀胱後壁因子宮前突,在其兩側呈現「紗狀披肩」圖形;擴大的左房會出現旁瓣的偽像;在膽囊或膀胱中結石強回聲兩側呈現的「狗耳」(dogear)樣或「披紗」樣影象。

2.5切片厚度偽像:聲束切片厚度指線陣、凸陣和相控陣換能器在垂直於掃瞄平面方向上的厚度。切片越薄,影象越清析,反之會導致影象壓縮,產生偽像。

3 盲區

盲區是指b超裝置可以識別的最近回波目標深度。盲區小則有利於檢查出接近體表的病灶,這一效能主要取決於放大器的特性。此外減少進入放大器的發射脈衝幅度和調節放大器時間常數,也會影響盲區大小。

但是,對加有水囊的換能器探測,其盲區無意義。

4 探測深度

b超裝置在影象正常允許的最大靈敏度和亮度條件下所觀察到回波目標的最大深度稱為探測深度。該值越大,越能在生物體內更大範圍進行檢查。但是,影響這一效能的因素有以下幾種原因:

4.1 換能器靈敏度

換能器在發射和接收超聲波過程中,實現了電→聲和聲→電轉換效能。靈敏度越高,探測深度越大。靈敏度主要取決於晶元的機電效能和換能器聲、電匹配層的匹配狀況。

4.2 發射功率

提高換能器輻射的聲功率可提高探測深度。但是提高聲功率要增大電路的發射電壓。這不僅給整機設計帶來困難,而且必須限制聲功率在安全劑量閾值內,其技術指標常用聲強來表示,即聲強應不大於10 mw/cm2。

4.3 接收放大器增益

提高接收放大器增益可提高探測深度。但是放大器增益的提高,在放大回波弱訊號的同時,也放大了系統雜訊訊號,從而使有用訊號淹沒在雜訊中,故增益要適中。

4.4 工作頻率

生物體內組織的聲衰減係數與頻率成線性關係。頻率越低,波長越長,其幅度衰減越小,則探測深度越大, 但解析度變差了。相反,頻率越高,探測深度越小,但解析度變好了。

為了提高整機的工作效能,一般採取動態頻率掃瞄和動態跟蹤濾波技術,是高解析度和探測深度得以兼顧應用。儘管如此,為了滿足臨床的需要,仍需要設計不同的換能器來診斷生物體的不同部位。

5 軸向分辨力( 縱向分辨力 )

軸向分辨力是指沿聲束軸線方向,在b超影象顯示中能夠分辨兩個回波目標的最小距離。該值越小,聲像圖上縱向介面的層理越清晰。對於連續超聲波,可達到理論的解析度等於半個波長。

因此,頻率越高,解析度越好。由於生物組織介面並不是完全相同的靶點,所以實際不可能達到理論解析度的數值,而是相當於 2~3個波長數值。在超聲脈衝回波系統,軸向分辨力與超聲脈衝的有效脈寬(持續時間)有關。

脈衝越窄,軸向分辨力越好,為了提高這一特性,目前換能器普遍採用多層最佳阻抗匹配技術,同時在改善這一特性中,為了保證脈衝前沿陡峭,在接收放大器中各廠家都採用了最好的動態跟蹤濾波器。

6 側向分辨力(橫向分辨力)

側向分辨力指在超聲束的掃查平面內,垂直於聲束軸線的方向上能夠區分兩個回波目標的最小距離。該值越小,聲像圖橫向介面的層理越清晰。其影響因素包括:

6.1 聲束寬度

聲束越窄,側向分辨力越好。而聲束寬度與晶元直徑和工作頻率有關。但是換能器尺寸不可能做得很大,頻率不能無限高。

因此設計者採取了透鏡、可變孔徑技術,在設計中應用分段動態聚焦和連續動態聚焦,從而提高了側向分辨力。

6.2 系統動態範圍

在換能器產生的有方向性聲場內,聲壓(或聲強)並不是均勻分布的。一般有這樣的規律,隨著增益的公升降聲束寬度相應地變寬和變窄,而目標回波聲像的橫向尺寸也相應地拉長和縮短。

6.3 顯示器亮度和媒質衰減係數

顯示器亮度和媒質衰減係數等都會影響側向分辨力,所以在測量側向分辨力時,一定要將裝置的增益和亮度調到最佳狀況。

7 幾何位置示值誤差

幾何位置示值誤差是指b超裝置顯示和測量實際目標尺寸和距離的準確度。在實際應用中主要測量縱向幾何位置示值誤差和橫向幾何位置示值誤差。這個技術引數指測量生物體內病灶尺寸的準確度,涉及到診斷與**的一致性。

影響這一準確度的因素為聲速設定和掃瞄規律形式有關,扇形影象的均勻性比平面線陣掃瞄幾何位置準確度差些。

對比度分辨力指在影象上能夠檢測出

8 聲束切片厚度

聲束切片厚度指線陣、凸陣和相控陣換能器在垂直於掃瞄平面方向上的厚度。切片越薄,影象越清析,反之會導致影象壓縮,產生偽像。切片厚度取決於晶元短軸方向的尺寸和固有頻率。

解決方法:通常在晶元前加裝聚焦聲透鏡和在整機中採用聚焦技術。

9 對比度分辨力

是回波幅度的最小差別。對比度分辨力越好,影象的層次感越強,細節資訊越豐富,影象越細膩柔和。影響這一因素的原因主要取決於聲訊號的頻寬和顯示電路的灰階。

中國計量科學研究院、中國科學院聲學研究所根據世界各國超聲技術的發展和超聲診斷技術引數的狀況,1998 年重新修改制定了我國《醫用超聲診斷儀超聲源》檢定規程jjg639—1998, 並已於 1999 年 3月1日實施。為了實現機器效能評價的可比性,新規程將被檢儀器劃分為 a、b、c、d 四檔分別評價,即彩超為a檔;多探頭、多種掃瞄方式、帶 m 型功能和都卜勒技術的高檔黑白 b超為 b檔;有數字掃瞄變換器(dsc)、凍結和電子游標測距功能的可攜式及某些帶推車b超為c檔;無 dsc 功能的最簡單b超為d檔。再將這四檔儀器按掃瞄方式和工作頻率的不同加以區分,從而制定了不同檔次超聲裝置的技術指標,用於評估超聲裝置影象質量的好壞和量值閾限的高低。

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