超聲探頭都有哪些分類？超聲探頭的工作原理
更新時(shí)間：2024-07-05 13:12:13 關(guān)鍵詞：超聲探頭
超聲探頭是超聲成像系統(tǒng)中的核心組件，用于發(fā)射和接收超聲波，并將信號(hào)轉(zhuǎn)化為可視化的圖像。以下是對(duì)超聲探頭分類及工作原理的詳細(xì)解答：
一、超聲探頭的分類
超聲探頭可以從多個(gè)角度進(jìn)行分類，以下是一些常見(jiàn)的分類方式：
按工作原理分類：
脈沖回波式探頭：此類探頭超聲的發(fā)射和接收由同一晶片完成。常用于A型、M型、機(jī)械扇掃和脈沖多普勒工作方式的超聲診斷儀中。
多普勒式探頭：主要利用多普勒效應(yīng)測(cè)量血流參量，以進(jìn)行血管疾病的診斷，亦可用于胎兒監(jiān)護(hù)。
按應(yīng)用方式分類：
體外探頭：用于體外超聲診斷。
體內(nèi)探頭：如經(jīng)腔內(nèi)探頭，通過(guò)相應(yīng)的腔體，避開(kāi)肺氣、胃腸氣和骨組織，以接近被檢的深部組織，提高可檢查性和分辨力。
穿刺活檢探頭：用于在實(shí)時(shí)超聲圖像的監(jiān)視引導(dǎo)下，完成各種活檢、抽液、穿刺等操作。
按探頭中換能器所用振元數(shù)目分類：
單元探頭：只有一個(gè)換能器元件。
多元探頭：有多個(gè)換能器元件，可以形成更復(fù)雜的聲束和成像模式。
按波束控制方式分類：
線掃探頭：探頭內(nèi)的元件排列成一條直線，形成線性掃描。
相控陣探頭：由多個(gè)發(fā)射和接收元件組成，可以根據(jù)需要控制每個(gè)元件的激發(fā)時(shí)間，形成相控陣掃描。
機(jī)械扇掃探頭：通過(guò)機(jī)械方式使換能器進(jìn)行扇形運(yùn)動(dòng)，形成扇形掃描。
按探頭的幾何形狀分類：
矩形探頭：探頭形狀為矩形，常用于淺表結(jié)構(gòu)成像。
弧形探頭（凸陣探頭）：探頭內(nèi)的元件排列成一個(gè)凸面形狀，適用于深部結(jié)構(gòu)成像。
圓形探頭：探頭形狀為圓形，用于特定部位的成像。
按診斷部位分類：
有眼科探頭、心臟探頭、腹部探頭、顱腦探頭、腔內(nèi)探頭和兒童探頭等之分。
二、超聲探頭的工作原理
超聲探頭的工作原理主要基于壓電效應(yīng)，包括正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。
逆壓電效應(yīng)（發(fā)射超聲波）：
當(dāng)高頻電壓（如640V）加至壓電晶片（如石英等壓電晶體）時(shí)，壓電晶體在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生形變，產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，進(jìn)而發(fā)射出超聲波。這個(gè)過(guò)程稱為逆壓電效應(yīng)。
正壓電效應(yīng)（接收超聲波）：
發(fā)射出的超聲波在人體組織中傳播，遇到不同聲阻抗的界面時(shí)發(fā)生反射。反射回來(lái)的超聲波再次作用于壓電晶體上，使壓電晶體在交變拉、壓力作用下產(chǎn)生交變電場(chǎng)。這個(gè)過(guò)程稱為正壓電效應(yīng)，即將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電能。
信號(hào)處理和圖像重建：
接收到的電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后，通過(guò)圖像重建算法轉(zhuǎn)化為可視化的圖像，顯示在超聲診斷儀的屏幕上。
綜上所述，超聲探頭通過(guò)壓電效應(yīng)發(fā)射和接收超聲波，并利用信號(hào)處理和圖像重建技術(shù)將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)化為可視化的圖像，為醫(yī)生提供診斷信息。不同類型的超聲探頭在結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景上有所差異，醫(yī)生會(huì)根據(jù)具體的診斷需求選擇合適的探頭進(jìn)行檢查。
相關(guān)問(wèn)答：
問(wèn)：超聲探頭分類都有哪些？
回答：超聲探頭的分類多種多樣，可以從不同的角度進(jìn)行分類。以下是一些常見(jiàn)的超聲探頭分類方式：
按應(yīng)用部位分類：
腹部探頭：用于腹部臟器的檢查，如肝臟、腎臟、胰腺等。
心臟探頭：專門用于心臟疾病的檢查，通常具有更高的頻率和更小的掃描角度。
淺表探頭：用于淺表組織的檢查，如甲狀腺、乳腺、肌肉等。
腔內(nèi)探頭：如經(jīng)陰道探頭、經(jīng)直腸探頭等，用于腔內(nèi)器官的檢查。
按探頭形狀分類：
線性探頭：探頭內(nèi)的換能器元件排列成一條直線，適用于淺表組織的線性掃描。
凸陣探頭：換能器元件排列成一個(gè)凸面形狀，適用于深部結(jié)構(gòu)的扇形掃描。
相控陣探頭：由多個(gè)發(fā)射和接收元件組成，可以形成復(fù)雜的聲束和成像模式。
按波束控制方式分類：
機(jī)械扇掃探頭：通過(guò)機(jī)械方式使換能器進(jìn)行扇形運(yùn)動(dòng)，形成扇形掃描。
電子扇掃探頭：通過(guò)電子方式控制換能器元件的激發(fā)時(shí)間，形成電子扇掃。
按診斷功能分類：
B型超聲探頭：用于二維灰階成像，是超聲診斷中常用的模式。
M型超聲探頭：用于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的顯示，如心臟的運(yùn)動(dòng)。
D型超聲探頭：即多普勒超聲探頭，用于血流的檢測(cè)和定量分析。
按頻率分類：
高頻探頭：頻率較高，適用于淺表組織的成像。
低頻探頭：頻率較低，適用于深部結(jié)構(gòu)的成像。
按特殊用途分類：
三維/四維探頭：用于三維或四維超聲成像，提供更立體的圖像信息。
穿刺活檢探頭：帶有穿刺引導(dǎo)功能的探頭，用于在超聲引導(dǎo)下進(jìn)行穿刺活檢或治療。
綜上所述，超聲探頭的分類方式多種多樣，醫(yī)生會(huì)根據(jù)具體的診斷需求和檢查部位選擇合適的探頭進(jìn)行檢查。
