谈医用超声诊断仪检定参数对图像质量的影响

    鉴于对医用超声诊断仪（又称 B 超诊断仪）几年检定工作的总结，现将 B 超诊断仪检定中的几个技术参数对图像质量的影响加以解释分析。B超诊断仪在临床广泛应用，它的质量涉及到人类生命的健康和延续。如何提高图像质量成为该领 域内科学技术攻关的焦点。图像质量的表征方法就是其中至关重要的环节，我们可以通过以下技术参数来表征图像的质量：

   （1） 盲区

    盲区是指 B超设备可以识别的最近回波目标深度。盲区十分有利于检查出接近体表的病灶，这一性能主要取决于放大器的特性。此外，减小进入放大器的发射脉冲幅度和调节放大器时间常数也会影响盲区大小。但是，对加有水囊的换能器测试，其盲区已无意义。

   （2） 探测深度

    B 超设备在图像正常显示允许的最大灵敏度和亮度条件下所观测到的回波目标的最大深度称为探测深度。探测越深，越能更大范围对生物体进行检查。影响此性能的因素主要有：

    ① 换能器灵敏度

    换能器就是在发射和接收超声波过程中声电的相互转换。灵敏度越高，深度越深。当然灵敏度主要取决于晶片的机电性能和换能器声电匹配层的匹配状况。

    ② 发射功率

    提高换能器辐射的声功率可提高探深。要提高声功率，就必须增大电路的发射电压，但必须限制声功率在安全计量阀值范围内。仪器技术指标常用声强表示，要求不能够大于10 mw/cm²。

    ③ 接收放大器增益

    提高接收放大器增益可提高测深度。放大器增益提高，在放大回波弱信号的同时也放大系统的噪声信号，从而使有用信号淹没在噪声中，故增益要适中。

    ④ 工作频率

    生物体内组织的声衰减系数与频率成直线性关系。频率越低，波长越长，直幅值衰减越小，则探测深度越大，但分辨力变差了。相反，频率越高，探测深度越小，但 分辨率变好了。为了提高整机的工作性能，一般采取动态频率扫描和动态跟踪滤波技术，使高分辨率和探深得以兼顾应用。尽管如此，为满足临床的需求，仍需要设 计不同频率的换能器来诊断生物体的不同部位。

   （3） 轴向分辨率

    指沿声束轴线方向，在 B 超图像显示中能够分辨两个回波目标的最小距离。该值越小，声像图上纵向界面的层理越清晰。对于连续超声波，可达到的理论分辨率等于半个波长。因此，频率越 高，分辨率越好。由于生物体组织界面并不是完全相同的靶点，实际中不可能达到理论分辨率的数值，而是相当于 2 个 ~3 个波长数值。在超声脉冲回波系统，轴向分辨率与超声脉冲的有效脉宽（持续时间）有关。脉冲越宽，轴向分辨率越好。为了提高这一特性，目前换能器普遍采用多 层最佳阻抗匹配技术，同时在改善这一特性中，为了保证脉冲 前沿陡峭，在接收放大器中各厂家都采用了最好的动态跟踪滤波器。目前，有的厂家生产的超声诊断 仪技术指标优于1mm，而 JJG 639- 1998 规定的最小分辨率为 1mm，并不能很好地体现性能优劣。