介入性超聲檢測儀在輸尿管結石方面應用
摘要精屎管縮石是嚴重危害人類(lèi)身體健康的泌屎系統常見(jiàn)。汗苓h靖結石由于 位于盆腔內.縮石陰影常與骨骼重疊,且輸屎管結石體積。畽z查時(shí)暑受其它因素干擾. 常規x線(xiàn)平片和體外B超報難檢測和定位. 作者提出了一種新的檢測精屎管結石的方法,即 采用介人性超聲手段來(lái)檢測和定位輸屎管結石,在傲型高頻探頭的研制基礎上,可對結石 進(jìn)行精屎管內探測,從而排除干擾,準確檢測出結石.水份計| 水份儀| 分析儀| 溶氧計| 電導度計| PH計| 酸堿計| 糖度計| 鹽度計| 酸堿度計| 電導計| 水分測定儀
一 介入性超聲檢測僅的設計方法
1.超聲探頭的制作:.探頭采用锫釷酸鉛壓電 冉瓷片, 其優(yōu)點(diǎn)是可以制成任何形狀, 井能在 · 所需方向極化.選用直徑15ram的優(yōu)質(zhì)锫釷酸鉛 晶體,經(jīng)切割 打磨 鍍銀 極化:最后制成 探頭主體晶體. 其直徑為2mm, 諧振頻率為 2MHz. 在晶片上、下端面焊上極細的引線(xiàn). 焊 接時(shí)焊點(diǎn)要極。 否則幅片負載過(guò)重, 會(huì )嚴重 影響聲電轉換性能. 下端面注入背材, 使壓電 體產(chǎn)生的后向聲波絕大部分被吸收. 以免出現 干擾. 上端面涂上面材.使聲波更好地向照射 的介質(zhì)輻射聲能, 并減少表層的多次反射. 引 線(xiàn)露出, 外接屏蔽線(xiàn)(連接點(diǎn)用環(huán)氧樹(shù)脂封固). 通過(guò)電阻抗匹配電路與發(fā)射電路相連, 同時(shí)經(jīng) 限幅電路與接收電路相連. 電阻抗匹配通過(guò)在 換能器兩端并聯(lián)一可調小電感, 即可與發(fā)射回 路調配,使輸出信號達最大.
2.超聲檢測電路設計與分析: 發(fā)射電路采 用高壓電容放電式電路, 即用預先充電到高壓 的電容突然向換能器放電產(chǎn)生超聲脈沖. 原理 圖如圖1. 電子開(kāi)關(guān)K采用SCV.~t向可控硅整流器. 常 態(tài)時(shí),SCR斷開(kāi). 電容器C由電源Es充電, SCR與電容C同電位. 同步脈沖觸發(fā)信號加至 SCR控制板, 觸發(fā)電流使可控硅整流器導通. 電容C通過(guò)開(kāi)關(guān)臂SCR及負載回路放電, 激勵換 能器發(fā)射超聲波.在SCR導通的同時(shí), 給電容 器反向充電, 使放電電流不斷下降,至電容C的 放電電流lt小于SCR~J維持電流lm時(shí),SCRfl行 關(guān)斷. 因scR不能反向導通, 故關(guān)斷后, 電容 CliP通過(guò)電藹I及負載放電, 刊電容電壓為0后又 開(kāi)始另一次正向充電過(guò)程, 為另一周期的超聲 振蕩作準備. 該發(fā)射電路的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單.易實(shí) 現. 發(fā)射脈沖前沿上升時(shí)間短,可自行關(guān)斷. 高壓電路采用帶放大環(huán)節的晶體昔串聯(lián)型 穩壓電路. 框圖如圖2.主控振蕩器由TL 082組成, 產(chǎn)生IKHz的矩 形渡控制信號,調整各電路同步工作.輸出的 矩形波經(jīng)微分及削波后進(jìn)到單穩延時(shí)電路,再 經(jīng)微分削波后獲得一正尖脈沖,經(jīng)射極跟隨器 控制電路的電子開(kāi)關(guān)器件SCR的控制端. 控制 可控硅的導通. 接收及信號處理、顯示電路如圖3. U
二、實(shí)驗結果
1.選用一段鵝腸, 取草酸鈣結石(直徑 10mm, 密度1.89g/em )嵌頓在鵝腸中, 然后放 人水槽,鵝腸中慢慢充滿(mǎn)水. 然后把探頭伸進(jìn) 鵝腸中檢測結石, 在顯示器上可清晰看到結石 的回波.見(jiàn)圖4. 前 射 檢 抑 顯 頻 制 放 及 放 大 波 視 刁 故 圈3
2.介人性超聲檢測與體外B超聲對比實(shí)驗
(1)取尿酸結石(直徑5ram和10mm)各一技放 人水槽中. 用體外B超檢測,發(fā)現直徑5ram的 結石因體積小, 很難分瓣,而直徑10mm的結 石在體外B超上則可清晰顯像.
(2)在結石前吹出氣泡,其它同上. 由于氣 泡對超聲波的干擾.使超聲波不能到達結石. 所以在體外B超圖片上不能看到結石的顯像.
(3)結石放人硅橡膠軟管中,然后放人水槽 中. 由于硅橡膠軟管對超聲波的強烈反射,在 體外B超圖片上只能看到硅橡膠軟管的顯影而 不能分辨出結石.在以上各種條件下, 由于介人性探頭可直 接接近結石, 所以依然能準確檢測出結石的存 在。
三、討論 輸屎管直徑在5—10ram之間,管壁是由粘 膜、肌層 外膜構成, 周?chē)橇鹚山Y締組織。做成后的探頭直徑僅2ram, 可在膀胱鏡的直視 下進(jìn)行輸屎管插管把探頭插人輸屎管內.若有 結石的存在, 結石會(huì )對超聲波產(chǎn)生強烈反射. 在顯示器上可看到高幅值回波, 而輸屎管壁及 軟組織對超聲波的反射相對結石而言很小, 可 忽略, 由于采用介人性超聲探頭, 可直接探測 出結石, 具有不受干擾, 準確的優(yōu)點(diǎn)。