作为医学诊断设备，临床上对B超有两个最重要的技术方面的要求:一是探测深度；二是图像分辨力。图像分...。
作为医学诊断设备，临床上对B超有两个最重要的技术方面的要求:一是探测深度；二是图像分辨力。图像分辨力包括空间分辨力和对比度分辨力，其中空间分辨力又分为轴向、侧向和俯仰方向3种，而“俯仰分辨力”的更常用称谓是“切片厚度”。本文介绍的是关于切片厚度的物理概念、临床意义及其标准化检测技术。
超声成像的基础原理告诉我们:当其频率达数兆赫兹，换能元件孔径达10mm以上时，超声波将在人体组织中成束传播，因而被称为“声束”或“波束”。A超探头和机械扇形扫描式B超探头采用的是单元式换能器，其压电元件为圆片形，声束横截面为圆形；对于平面线阵、凸阵、相控阵探头，声束是由多个阵元并联成一体发射，声束横截面为矩形。我们正真看到的B超影像，是借助于探头的机械摆动，或借助于电子开关切换，让声束像一把无形的刀一样扫过和剖切人体组织，然后采集和处理所剖切的人体组织断面的信息，最终以图像方式予以展示。声束扫描所形成的平面，称为“扫描平面”，声传播的方向称为“轴向”，声束扫描行进的方向称为“侧向”，垂直于扫描平面的方向称为“俯仰方向”。相应地，声束在扫描方向的尺寸称为“侧向束宽”，在俯仰方向的尺寸称为“俯仰束宽”，即切片厚度。
众所周知，在IEC文件和我国的国家标准GB10152-2009《B型超声诊断设备》中，3个空间分辨力参数的定义及其与声束参数的关系如下:
(1)轴向分辨力的定义:在体模的指定深度处，沿超声波束轴能够显示为两个回波信号的两个靶之间的最小间距。与之对应的，是发射超声脉冲的半值宽度。位于声束轴线上的两个回波目标，只有当其间距大于半个脉冲宽度时，才能分辨出来。
(2)侧向分辨力的定义:在体模的指定深度处，扫描平面中垂直于超声波束轴的方向上，能够显示两个清晰回波信号的两靶线之间的最小间距。与之对应的是声束的侧向宽度。在扫描平面中，处在与声束轴垂直的直线上的两个回波目标，只有当其间距大于声束的侧向尺寸时，才能分辨出来。
(3)切片厚度的定义:在体模的指定深度处，垂直于扫描平面方向上显示声信息的仿组织材料的厚度。与轴向、侧向分辨力明显不同，切片厚度没有用两个回波目标的思路定义。其原因是:在俯仰方向上，对于间距不同的回波目标，B超图像上只能显示其有无，而不能显示其距离。
B超切片厚度偏大的主要后果是导致局部立体伪像(partial volume artifact)，或称切片厚度伪像、立体平均伪像。比如一囊性病灶或充液器官，当其在垂直于扫描平面方向的尺寸小于超声波束在该方向的尺寸时，B超图像上原本应该无回波的部位，将会有实质性组织的散射回波覆盖在上面，使医生误以为是病变。正因为其重要的临床意义，在高档B超，尤其是具有三维成像功能的产品上，其所配探头的压电晶片，在切片厚度方向也施行了切割，采用了电子聚焦，由1维变成了1.5维，最新的B超国家标准则将其列入强制性要求。
众所周知，检测二维灰阶图像的轴向、侧向分辨力的标准化方法是借助于超声体模中相应的线靶。但这种方法并不适用于切片厚度检验测试。在IEC61390∶1996《超声实时脉冲回波系统性能测试方法》和国家标准GB10152-2009中，对切片厚度指标的规定检测设备是切片厚度专用体模，其基本结构如图1所示，即在超声体模的壳体中，斜向安置一块与声窗成指定角度α、表面布满散射体的平板，且散射回波强度明显高于背景仿组织材料。切片厚度体模与低频、高频体模的另一个明显差别是，为确保整个探头下方均为仿组织材料，其侧壁短边的内尺寸不是50mm，而是100mm。GB10152-2009中规定，切片厚度体模所用超声仿组织材料的声学特性与低频(多用型)和高频(小器官型)体模相同，即声速为(1540±10)m/s，声衰减系数斜率为(0.7±0.05)dB/(cm·MHz)；并要求散射面靶层厚度小于0.4mm。
与轴向、侧向分辨力检测中直接读取靶线间距不同，切片厚度检验测试采用的是间接法。如图1所示，当将B超探头垂直耦合于声窗表面，令其长边平行于声窗的短边时，所成二维灰阶图像的上部将是背景仿组织材料的均匀散射回波，下部将是一条强散射的亮带。亮带上沿对应的，是声束俯仰剖面一侧与靶面的交线；亮带下沿对应的，是声束剖面另一侧与靶面的交线可见，亮带沿深度方向的尺寸和声束的俯仰宽度(即切片厚度)，正好是一个直角三角形的两个直角边。由于面靶与声窗平面的夹角α已知，如测得亮带沿深度方向的尺寸x，则声束切片厚度t为t=x/tanα (1)
图2是利用国产切片厚度体模检测高频线阵探头切片厚度的照片。体模面板上的白色斜线所示，即散射面靶所在位置及倾斜角度。检测的基本步骤如下:
(1)利用符合GB10152-2009要求的普通低频、加长低频或带有纵向靶群的切片厚度体模，测出配接指定探头时的探测深度。(2)将该探头垂直耦合于切片厚度体模散射靶上方的声窗上，令探头长边与声窗的短边平行，被检B超屏幕上将显示如图2所示的亮带。(3)在充分耦合状态下，在声窗表面上由右向左滑移，可看到亮带沿深度方向由上向下平移。
(4)以屏幕上的纵向距离标记为参照，选择1/3、1/2、2/3探测深度处的亮带，分别取得图2所示的B超图像。
(5)利用被测B超的电子游标，分别测出3幅图像上亮带沿深度方向的尺寸x1、x2、x3。
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包括专用仿组织体模和空间分辨力试件两大部份,其中试件有轴向与侧向之分,最小分辨力0.05mm。
b.仿羊水内装一定月龄的胎儿模型，也可按照每个用户要求定制，可检测三维图像的失线、低频加长通用型仿组织超声体模 KS107BD(L)
系KS107BD型深度方向的扩展，测探测深度由BD型的 190mm加深至250mm，其余参数与BD型相同。
适用于4MHz以下频段Ｂ超仪器。检验测试的项目包括盲区、探测深度、轴(纵)向与侧(横)向分辨力、纵向与横向几何误差,并可考察其对囊肿、肿瘤、结石等典型病灶的成像情况。
系KS107BD型的扩展。其对线BD型相同,但靶标设置和布局对机械扇扫、凸阵、相控阵等扇形图像仪器更为科学、恰当。可测扇形开角120º，独立分辨力靶群组。
适用于5MHz以上频段Ｂ超仪器。检验测试的项目包括探测深度、轴向与侧向分辨力、纵向与横向几何误差,并可考察其对不同直径囊性病灶的成像情况。
KS107BQ型线面双靶切片厚度/声束形状体模用于检测一维阵列探头声束的切片厚度和电子聚焦的声束形状。
适用于彩超和各种血流仪。检验测试的项目包括血流速度读数准确度、血流探测深度、取样游标准确度和方向识别能力等。
