[其他]B型超聲波的折射診斷裝置

無效

• 申請號: 87217525
• 申請日: 1987-12-30
• 公開（公告）號: CN87217525U
• 公開（公告）日: 1988-09-21
• 發明（設計）人: 唐充;吳平
• 申請（專利權）人: 西安市電力中心院;西安交通大學
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 陜西省發明專利服務中心
• 代理人: 李中群,霍仲牛

本實用新型涉及一種用于醫療診斷特別是B型超聲波診斷的折射裝置。

眾所周知，因受物理特性的限制，醫用超聲波診斷僅適用于人體軟組織實質性臟器和含液性臟器，對含氣臟器如肺、腸腔以及對骨組織無法探測。但人體內的實質性臟器被體內含氣臟器及骨組織覆蓋的部位很多，如肝臟、心臟的一部分為肺所覆蓋，子宮的一部分被腸腔和恥骨所覆蓋。這樣，直線線陣超聲既不能掃查覆蓋物（肺、腸腔、恥骨等），而且也難于對上述被覆蓋的實質性臟器部分進行探測。近年來隨著扇形B超探頭的問世，使這一問題得到一定程度的解決。但尚存缺限是這類探頭的扇掃面所張角度不可能任意擴大（目前進口探頭一般的扇掃角為85°左右，國產的為72°左右），因而仍然掃查不到人體軟組織的實質性臟器的一些區域。

本實用新型的目的是提供一種能夠擴大B型超聲波診斷儀掃查范圍的方法及其一種專用于該診斷方法的裝置，用以彌補現有技術中的不足，提高儀器的診斷能力。

以下將結合附圖對本實用新型的解決方案作以介紹。

圖1為本實用新型所述解決方案的診斷方法原理圖。

根據聲學的基本原理，當聲束從一種媒質進入另一種媒質時，在二者的分界面上將發生反射和折射。人體軟組織實質性臟器的折射率一般為0.23左右，基于上述原理，臨床對局部被????????覆蓋的這類臟器進行檢查時，可在B超診斷探頭（1）和被檢體（2）表面之間放置一塊較該類臟器聲折射率大（一般取其值為0.34～0.37）的由聲傳輸媒質制成的楔形折射裝置（3）。該裝置的下底表面（4）為與被檢體接觸面，上表面（5）為與探頭接觸面，前上壁表面（6）上敷設有吸聲物質為吸聲面，上表面（5）和下底表面（4）之間的夾角即楔角為α，亦為聲束入射角，令折射角為β，則由折射定律得出關系式

sinα／sinβ＝n′／n

式中n為聲密媒質的折射率，n′為聲疏媒質的折射率，于是利用聲束折射的原理和聲路可逆性結果探測待檢區域，即可以看到被覆蓋部分的實質性臟器。

當n、n′的數值一定時，改變α角，則β角隨之改變，理論上折射的超聲束能夠掃過整個第三象限。α角的變化范圍在0°和arcsinn′／n之間（否則超聲束將不發生折射或發生全反射）。臨床使用時，選取若干個具有不同α角的折射裝置，α角的取值皆處在一個限定區域內。通過擇取折射裝置，調節α值來改變超聲波的掃查區域，提高檢查效果。超聲波經折射返回接收器上的圖象會發生幾何失真，可以用電子計算機技術加以矯正。

鑒于B超診斷探頭所發超聲為一聲面的特點，折射診斷法用于臨床時可以有如圖2和圖3所示的兩種實施方案，其一是使B型超聲波診斷探頭發出的聲面經折射后平行于原聲面，由此獲得B型超聲波的面內折射，主要用于對被檢體矢狀切面或水平切面的診斷；其二是在第一方案的基礎上將B型超聲波探頭擰轉90°放置于折射裝置上，使B型超聲波診斷探頭發出的聲面經折射后偏離原聲面，由此獲得B型超聲波的面折射，這樣在做超聲診斷時可以掃查到更接近被檢體“冠狀面”的切面。

專用于上述診斷方法的折射裝置如圖4所示，該裝置可以是若干個具有不同α角的用硅橡膠材料制成的楔形折射塊，或者是若干個具有不同α角的內充有四氯化碳（CCL₄）或三氯甲烷（CHCL₃）媒質的楔形折射容器。針對上述第一種實施方案，折射裝置的楔角α值皆被限定在10.0～32.0°之間，而第二種實施方案由于掃查折射的范圍較大，故要求折射裝置的楔角α值皆被限定在5.0～41.0°之間。組成這種折射裝置的材料都具有聲折射率大（較之人體軟組織而言）、吸聲率低和與人體軟組織聲阻抗相等或相近的特點，在設計者所作的臨床試驗中收到了良好的效果。

為了提高B型超聲波接收圖象的分辨力，折射裝置（3）的與被檢體接觸面（4）也可做成圓弧凸面，即聚焦凸面，使超聲波束短軸聚焦，該圓弧凸面的半徑R由下式確定

R＝（1－ (n)/(n′) ）L

式中L為焦距，即凸面頂點到焦點的距離。

該折射裝置對B型超聲波線陣探頭和扇掃探頭均可使用，作為與現有技術的對比，以探掃檢查人體肺肝重疊部分之肝區為例，圖5和圖7表示的是在未使用楔形折射裝置（3）時這兩種探頭（7、8）發出的聲路情況，而圖6和圖8表示的是在放置了楔形折射裝置（3）后這兩種探頭（7、8）發出的聲路情況。兩相比照，后者的效果明顯較前者為優。圖5－8中其它標號為：（7）線陣探頭，（8）扇掃探頭，（9）肺臟，（10）肝臟，箭頭所示為聲路方向。

這種折射裝置也可與B型超聲波診斷探頭（包括線陣探頭和扇掃探頭）合為一體，即折射裝置（3）的上表面（5）附設在B型超聲波診斷探頭上，制成“折射式B型超聲波診斷探頭”，其結構如圖9所示，圖中所引標號分別是：（11）聲匹配層，（12）壓電陣子排列，（13）吸聲背襯，（14）探頭外殼。