超聲被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)成像中最有價值的診斷工具之一，它速度快、成本低，此外它不利用電離輻射和磁場，所以比其他成像技術(shù)更安全。根據(jù)GrandViewResearch統(tǒng)計，2021年全球超聲設(shè)備市場規(guī)模為79億美元，預(yù)計從2022年到2030年將以4.5%的復(fù)合年增長率增長。由于用于診斷成像和治療的超聲設(shè)備的采用率上升，加上慢性和生活方式相關(guān)的疾病將進(jìn)一步推動市場增長。此外，對微創(chuàng)手術(shù)的需求不斷增長和超聲成像技術(shù)的技術(shù)進(jìn)步是推動超聲影像市場發(fā)展的一些關(guān)鍵因素。

　   超聲影像診斷設(shè)備介紹

　　超聲影像診斷設(shè)備，是根據(jù)超聲波原理研制的一種臨床診斷設(shè)備，會涉及到微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、聲學(xué)技術(shù)及材料科學(xué)，是多學(xué)科邊緣交叉的結(jié)晶，是理工醫(yī)相互合作與相互滲透的結(jié)果。迄今超聲成像與X-CT、ECT及MRI已被公認(rèn)為當(dāng)代四大醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。

　　結(jié)構(gòu)組成：主要分為主機(jī)、超聲探頭以及顯示器/外圍設(shè)備三大子系統(tǒng)，其中超聲探頭與主機(jī)中的波束合成芯片是整個設(shè)備中最為核心的兩大部件，產(chǎn)品外觀照片如圖1所示：

　  醫(yī)學(xué)超聲成像原理

　　超聲波在不同介質(zhì)中傳播時會產(chǎn)生波形的轉(zhuǎn)換，而人體是一個非均勻介質(zhì)，由骨骼、空氣、體液、肌肉組織等組成。超聲波在非均勻性組織內(nèi)傳播或從一種組織傳播到另一種組織時、由于兩種介質(zhì)阻抗不同（介質(zhì)的密度和聲速不同形成聲學(xué)界面），在界面上形成反射和投射，根據(jù)反射回來的超聲波可以確定不同組織的邊界。

　　同時，因為超聲波在介質(zhì)中傳播時，隨著距離增加，超聲波能量逐漸減弱，該現(xiàn)象被稱為衰減，衰減可以分為三種，即擴(kuò)散衰減、散射衰減、吸收衰減、其中散射衰減與晶粒密切相關(guān)，吸收衰減也和介質(zhì)特性密切相關(guān)，可以確定組織成分，從而可以用來確定組織的構(gòu)成。

　   醫(yī)學(xué)超聲成像的特點

　　目前，超聲醫(yī)學(xué)成像診斷儀的種類非常繁多，它們的突出特點是：①對人體無損傷，這也是與X線診斷最主要的區(qū)別，因此特別適合于產(chǎn)科與嬰幼兒的檢查；②能方便地進(jìn)行動態(tài)連續(xù)實時觀察，在中檔以上的超聲診斷儀，多留有影像輸出接口，使影像易于采用多種形式（錄像、打印、感光成像、計算機(jī)存儲等）留存及傳輸與交流；③由于它可以采用超聲脈沖回聲方法進(jìn)行探查，所以特別適用于胸部臟器、心臟、眼科和婦產(chǎn)科的診斷，而對骨骼或含氣體的臟器組織如肺部，則能較好地成像，這與常規(guī)X線的診斷特點恰恰可以互相彌補(bǔ)；④從信息量的對比上看，超聲診斷儀采用的是計算機(jī)數(shù)字影像處理，目前較Ｘ線膠片記錄的影像信息量和清晰度稍低。

　　超聲醫(yī)學(xué)影像設(shè)備分類

　　1、Ａ型超聲診斷儀：將產(chǎn)生超聲脈沖的換能器置于人體表面某一點上，聲束射入體內(nèi)，由組織界面返回的信號幅值，顯示于屏幕上，屏幕的橫坐標(biāo)表示超聲波的傳播時間，即探測深度，縱坐標(biāo)則表示回波脈沖的幅度（amplitude），故稱A型。是最基礎(chǔ)的超聲診斷儀，用于測量器官的徑線，以判定其大小，可用來鑒別病變組織的一些物理特性，主要用于顱腦的占位性病變。

　　2、Ｍ型超聲診斷儀：將A型方法獲取的回波信息，用亮度調(diào)制方法，加于CRT陰極（或柵極）上，并在時間軸上加以展開，可獲得界面運(yùn)動（motion）的軌跡圖，尤其適合于心臟等運(yùn)動器官的檢查。

　　3、Ｂ型超聲診斷儀：又稱B型超聲斷面顯像儀，它用回波脈沖的幅度調(diào)制顯示器亮度，而顯示器的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)則與聲速掃描的位置一一對應(yīng)，從而形成一幅幅亮度（brightness）調(diào)制的超聲斷面影像。故稱B型。B型超聲診斷儀又可分為如下幾類：①扇形掃描B型超聲診斷儀----包括高速機(jī)械扇形掃描、凸陣扇形掃描、相控陣扇形掃描等；②線性掃描B型超聲診斷儀；③復(fù)合式B型超聲診斷儀----它包括線性掃描與扇形掃描的復(fù)合以及A型、B型、D型等工作方式的復(fù)合，極大地增強(qiáng)了B型超聲設(shè)備的功能。是目前最常見的超聲儀，常用于探測組織情況。

　　4、Ｄ型超聲多普勒診斷儀：利用多普勒效應(yīng)，檢測出人體內(nèi)運(yùn)動組織的信息，多普勒檢測法又有連續(xù)波多普勒（CW）和脈沖多普勒（PW）之分。適用于觀察組織的動態(tài)信息。

　　5、Ｃ型和Ｆ型超聲成像儀：C型探頭移動及其同步掃描呈“Z”字形，顯示的聲像圖與聲束的方向垂直，即相當(dāng)于X線斷層像，F(xiàn)型是C型的一種曲面形式，由多個切面像構(gòu)成一個曲面像，近似三維圖像。

　　6、超聲全息診斷儀：它沿引于光全息概念，應(yīng)用兩束超聲波的干涉和衍射來獲取超聲波振幅和相位的信息，并用激光進(jìn)行重現(xiàn)出振幅和相位。

　　7、超聲ＣＴ：超聲CT是X-CT理論的移植和發(fā)展，用超聲波束代替X射線，并由透射數(shù)據(jù)進(jìn)行如同X-CT那樣的影像重建，就成為超聲CT，其優(yōu)點：①無放射線損傷；②能得到與X-CT及其它超聲方法不同形式的診斷信息。

       超聲探頭類型及應(yīng)用部位

　　在超聲影像診斷過程中，超聲探頭是超聲診斷設(shè)備的重要構(gòu)成部分，是超聲波檢測診斷過程中發(fā)射和接收超聲波的裝置。探頭的性能直接影響超聲波的特性，影響超聲波的檢測性能，因此探頭在超聲影像診斷中尤顯重要。

　　超聲探頭中的一些常規(guī)探頭主要包括四大類：單晶體凸陣探頭、相控陣探頭、線陣探頭、容積探頭、腔內(nèi)探頭。

　　●單晶體凸陣探頭：探頭面是凸面，接觸面小，成像視野呈扇形，常應(yīng)用于：腹部、婦產(chǎn)、肺部等相對部位較深的臟器。

　　●相控陣探頭：頭面是平面，接觸面小，近場視野最小，遠(yuǎn)場視野大，成像視野呈扇形，適用于心臟。線陣探頭：探頭面是平面，接觸面大，成像視野呈矩形，成像分辨率高，穿透力相對較低，適用于：淺表的血管、小器官、肌骨等檢查。

　　●容積探頭：容積探頭是在二維圖像的基礎(chǔ)上，將連續(xù)采集的空間分布位置，經(jīng)過計算機(jī)重建算法，從而獲得完整的空間形態(tài)。適用于：胎兒面部、脊柱和肢體等。

　　●腔內(nèi)探頭：腔內(nèi)探頭，具有頻率高，圖像分辨率高等特點，不需充盈膀胱，探頭緊貼受檢部位，使盆腔器官處于聲束的近場區(qū)域，圖像更清晰。