[其他]B型超声波的折射诊断装置

说明书

本实用新型涉及一种用于医疗诊断特别是B型超声波诊断的折射装置。

众所周知，因受物理特性的限制，医用超声波诊断仅适用于人体软组织实质性脏器和含液性脏器，对含气脏器如肺、肠腔以及对骨组织无法探测。但人体内的实质性脏器被体内含气脏器及骨组织覆盖的部位很多，如肝脏、心脏的一部分为肺所覆盖，子宫的一部分被肠腔和耻骨所覆盖。这样，直线线阵超声既不能扫查覆盖物（肺、肠腔、耻骨等），而且也难于对上述被覆盖的实质性脏器部分进行探测。近年来随着扇形B超探头的问世，使这一问题得到一定程度的解决。但尚存缺限是这类探头的扇扫面所张角度不可能任意扩大（目前进口探头一般的扇扫角为85°左右，国产的为72°左右），因而仍然扫查不到人体软组织的实质性脏器的一些区域。

本实用新型的目的是提供一种能够扩大B型超声波诊断仪扫查范围的方法及其一种专用于该诊断方法的装置，用以弥补现有技术中的不足，提高仪器的诊断能力。

以下将结合附图对本实用新型的解决方案作以介绍。

图1为本实用新型所述解决方案的诊断方法原理图。

根据声学的基本原理，当声束从一种媒质进入另一种媒质时，在二者的分界面上将发生反射和折射。人体软组织实质性脏器的折射率一般为0.23左右，基于上述原理，临床对局部被        覆盖的这类脏器进行检查时，可在B超诊断探头（1）和被检体（2）表面之间放置一块较该类脏器声折射率大（一般取其值为0.34～0.37）的由声传输媒质制成的楔形折射装置（3）。该装置的下底表面（4）为与被检体接触面，上表面（5）为与探头接触面，前上壁表面（6）上敷设有吸声物质为吸声面，上表面（5）和下底表面（4）之间的夹角即楔角为α，亦为声束入射角，令折射角为β，则由折射定律得出关系式

sinα／sinβ＝n′／n

式中n为声密媒质的折射率，n′为声疏媒质的折射率，于是利用声束折射的原理和声路可逆性结果探测待检区域，即可以看到被覆盖部分的实质性脏器。

当n、n′的数值一定时，改变α角，则β角随之改变，理论上折射的超声束能够扫过整个第三象限。α角的变化范围在0°和arcsinn′／n之间（否则超声束将不发生折射或发生全反射）。临床使用时，选取若干个具有不同α角的折射装置，α角的取值皆处在一个限定区域内。通过择取折射装置，调节α值来改变超声波的扫查区域，提高检查效果。超声波经折射返回接收器上的图象会发生几何失真，可以用电子计算机技术加以矫正。

鉴于B超诊断探头所发超声为一声面的特点，折射诊断法用于临床时可以有如图2和图3所示的两种实施方案，其一是使B型超声波诊断探头发出的声面经折射后平行于原声面，由此获得B型超声波的面内折射，主要用于对被检体矢状切面或水平切面的诊断；其二是在第一方案的基础上将B型超声波探头拧转90°放置于折射装置上，使B型超声波诊断探头发出的声面经折射后偏离原声面，由此获得B型超声波的面折射，这样在做超声诊断时可以扫查到更接近被检体“冠状面”的切面。

专用于上述诊断方法的折射装置如图4所示，该装置可以是若干个具有不同α角的用硅橡胶材料制成的楔形折射块，或者是若干个具有不同α角的内充有四氯化碳（CCL₄）或三氯甲烷（CHCL₃）媒质的楔形折射容器。针对上述第一种实施方案，折射装置的楔角α值皆被限定在10.0～32.0°之间，而第二种实施方案由于扫查折射的范围较大，故要求折射装置的楔角α值皆被限定在5.0～41.0°之间。组成这种折射装置的材料都具有声折射率大（较之人体软组织而言）、吸声率低和与人体软组织声阻抗相等或相近的特点，在设计者所作的临床试验中收到了良好的效果。

为了提高B型超声波接收图象的分辨力，折射装置（3）的与被检体接触面（4）也可做成圆弧凸面，即聚焦凸面，使超声波束短轴聚焦，该圆弧凸面的半径R由下式确定

R＝（1－ (n)/(n′) ）L

式中L为焦距，即凸面顶点到焦点的距离。

该折射装置对B型超声波线阵探头和扇扫探头均可使用，作为与现有技术的对比，以探扫检查人体肺肝重叠部分之肝区为例，图5和图7表示的是在未使用楔形折射装置（3）时这两种探头（7、8）发出的声路情况，而图6和图8表示的是在放置了楔形折射装置（3）后这两种探头（7、8）发出的声路情况。两相比照，后者的效果明显较前者为优。图5－8中其它标号为：（7）线阵探头，（8）扇扫探头，（9）肺脏，（10）肝脏，箭头所示为声路方向。

这种折射装置也可与B型超声波诊断探头（包括线阵探头和扇扫探头）合为一体，即折射装置（3）的上表面（5）附设在B型超声波诊断探头上，制成“折射式B型超声波诊断探头”，其结构如图9所示，图中所引标号分别是：（11）声匹配层，（12）压电阵子排列，（13）吸声背衬，（14）探头外壳。