影响超声图像质量的变量因素及控制对策.docx

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影响超声图像质量的变量因素及控制对策

影响超声图像质量的变量因素及控制对策

　　【关键词】,超声图像质量；变量因素；控制对策,

　　摘要：

系统研究了影响超声图像质量的各种变量因素及控制对策。

　　关键词：

超声图像质量；变量因素；控制对策

　　超声图像质量的优劣程度，通常用对比灵敏度、分辨力、噪声和对比清晰度等参数来衡量。

超声图像的形成是一个复杂的过程，很多变量因素诸如超声波的特性、超声波的传播机制、超声波与人体组织的相互影响、超声诊断仪的技术条件和功能、操作者所选择的成像变量等都会对图像的质量产生影响。

系统研究各种变量因素对超声图像各种质量参数的影响，以便获得最佳的超声图像。

　　1对比

　　灵敏度要使被检体内某一个目标在图像上显示出来，这一目标至少要与周围的组织具有足够的对比度，此即客观对比度。

但是被检体内的客观对比度是不可能被人眼观察到的。

把客观对比度转换成图像对比度的能力就是超声成像系统的对比灵敏度。

对比灵敏度是评价超声图像质量各个参数中比较重要的一个，它的高低对图像质量影响较大。

如果成像系统具有高的对比灵敏度，就可以把目标中较低的客观对比度转换成较高的图像对比度，就可以使目标的细节有较大的可见度。

反之，即使具有较高的客观对比度，也只能被成像系统转换为模糊的，对比度不足的，分辨力低的图像，无法看清目标的细节。

对比灵敏度的高与低主要取决于超声性能、系统对微弱超声的探测能力及显示能力。

所谓超声性能是指超声频率和超声束的直径。

对一个具有固定客观对比度的目标发射超声，如果超声频率越高，超声束直径越小，超声图像的横向分辨率越高；超声频率越高，图像的纵向分辨率越高。

超声图像的横向分辨率和纵向分辨率高说明超声图像对比度高，也就说明了该超声系统把客观对比度转换成图像对比度的能力强，即该超声成像系统具有较高的对比灵敏度。

因此控制超声频率和超声束直径就能够控制对比灵敏度。

探测能力是指电路的增益和抑制能力。

超声诊断需要把被检体内各种组织的细微结构或微小病变显示在超声图像上。

超声系统的探测能力越强，图像显示质量越高，则系统的对比灵敏度越高。

图像的显示质量取决于超声成像系统的增益和抑制能力。

一般而言，增益调节必须适当，以使显示大小等于或近于原物大小。

增益过低会使目标显示变小，增益过高会使同一目标显示过大。

显示能力是指超声成像系统把不同幅度的超声转变为灰度图像的能力，也就是把目标的客观对比度转换成图像对比度的能力。

显示能力越强，系统的对比灵敏度越高。

在超声诊断系统中，显示能力通过图像增强、灰阶变换或采用窗口技术来实现。

　　2分辨力

　　被检体内的目标不仅在客观对比度而且在大小上都各不相同。

分辨力即是超声图像能够区分微小组织的能力，它是评价图像质量好坏的主要指标。

通常把分辨力分为横向分辨力和纵向分辨力两种。

　　21横向分辨力在垂直于超声束轴线的平面上，超声诊断仪使临近的两个物点形成两个回声时，两物点之间的最小距离的倒数即为横向分辨力。

显然，能形成两个回声的两个点物之间的距离越小，其横向分辨力越高，反之则越低。

横向分辨力的大小主要取决于超声束直径和超声频率。

当超声束直径小于两点间距离时，能把这两点都显示出来，否则只能形成一个回声。

从非聚焦换能器发出的波束分成两个区域：

靠近换能器的区域叫做近场；另一个区域叫做远场。

在近场内波束有一恒定的直径，它的大小由换能器的直径和超声频率决定。

近场的长度L与换能器的直径D和超声波长λ的关系为：

L=D2/。

可见，近场长度与换能器的直径的平方成正比，与频率成正比。

远场的波束是发散的，故声束直径在该区较大，发散的近似角度与换能器的直径及超声波长的关系为：

发散角度数=70λ/D。

选用频率高的超声波和直径大的换能器会使波束发散减小，从而提高横向分辨力。

在换能器前加一声学透镜则可以产生会聚的超声束，此即聚焦换能器。

在沿波束轴的某些位置会产生直径比换能器直径小的超声束，会聚的强或弱由声学透镜的特性决定。

聚焦可以提高横向分辨力，现代超声诊断仪均采用动态聚焦。

聚焦的焦区范围同样关系到图像的质量。

如果焦区范围很小，则在近侧与远侧散焦区的图像就会模糊不清。

具有可变孔径和动态聚焦功能的仪器，既能提高分辨力又能选择最佳焦区范围，从而提高图像的横向分辨力。

　　22纵向分辨力在超声束轴线方向上图像中能被分辨的两点间的最小纵深距离的倒数，称为纵向分辨力。

它的大小主要取决于超声频率。

设超声波的脉冲周期为T，则纵向分辨最小极限距离d为：

d=×T。

当超声轴线上a点与b点之间距离恰好等于d，则意味着从a点的反射波与从a点到达b点后，从b点再返回到a点的反射波相遇，因而无法区别为两点。

只有当a与b点间距离大于d时，a点与b点两个反射波就分开，在图像上显示为两个回波或两个光点。

可见，纵向分辨最小极限距离d与周期T成正比，与频率成反比。

就是说，频率越高，能分辨的最小极限距离d越小，纵向分辨力越高，图像越清晰。