超聲三維診斷儀是建立在二維以及彩色都卜勒超聲診斷儀的基礎上，配上數據採集裝置，再加上三維重建軟體，即形成三維顯示功能的醫療器械。能直觀、立體顯示人體器官的三維結構及動態、實時地觀察立體結構。為臨床超聲診斷提供了更豐富的影像信息，減少了病灶的漏診，提高了診療質量。
基本介紹
- 中文名：超聲三維診斷儀
- 外文名：Ultrasonic3-D Diagnostic Instrument
- 管理類別：Ⅲ類醫療器械
- 分類名稱：彩色超聲成像設備
定義,臨床背景,工作原理,分類,臨床套用,優點,缺點,彩超、三維彩超、四維彩超區別,使用時注意事項,常見故障處理,
定義
臨床背景
用於診斷時：超音波只作為信息的載體。把超音波射入人體通過它與人體組織之間的相互作用獲取有關生理與病理的信息。一般使用幾十Mw/cm2以下的低強度超音波。當前超聲診斷技術主要用於體內液性、實質性病變的診斷，而對於骨、氣體遮蓋下的病變不能探及，因此在臨床使用中受到一定的限制。
用於治療時：超音波則作為一種能量形式，對人體組織產生結構或功能的以及其它生物效應，以達到某種治療目的。一般使用幾百~幾千Mw/cm2-以上高強度超音波。
工作原理
人耳的聽覺範圍有限度，只能對20-20000赫茲的聲音有感覺，20000赫茲以上的聲音就無法聽到，這種聲音稱為超聲。超聲能向一定方向傳播，而且可以穿透物體，如果碰到障礙，就會產生回聲，在不同組織界面處產生反射、折射、散射、繞射、衰減以及聲源與接收器相對運動產生都卜勒頻移等物理特性。不相同的障礙物就會產生不相同的回聲，人們通過儀器將這種回聲收集並顯示在螢幕上，可以用來了解物體的內部結構。在醫學臨床上套用的超聲診斷儀有許多類型，如A型、B型、M型、扇形和都卜勒超聲型等。
分類
三維超聲成像是一項發展中的新技術，依據圖像顯示方式不同，可以將三維成像分為兩大類：
1. 動態三維超聲成像：主要用於觀察活動臟器如心臟及血液流動狀況。
2. 靜態三維超聲成像：主要用於觀察活動幅度較小的臟器如眼球、肝臟、膽囊、腎臟、妊娠子宮、胎兒和臟器血管樹等，比較廣泛地套用於臨床檢查。
臨床套用
用於產科檢查時：
1）妊娠早期
可顯示完整孕囊，並透視初具人形之胚胎。
2）中期（24~32周）
可清晰顯示胎兒各部位臟器，了解胎兒生長發育情況，觀察頭、肢體及各臟器大體結構是否有畸形。由於該期胎兒發育完善、羊水量增多，三維成像在液性環繞的條件下效果更佳，可顯示大部分組織器官結構及整個胎兒發育狀況，該期胎兒面部豐滿，五官清晰，是診斷的最佳時期，成像成功率高，對臨床診斷最有意義。
3）妊娠末期
可準確測定胎位，檢查胎盤成熟程度，臍帶是否繞頸，測定臍動脈血流動力學變化指數（CDFI，S/D），評價胎兒在宮內是否缺氧等。
4）分娩後檢查
觀察胎盤是否殘留及子宮復舊情況。因此，孕婦應當在醫生的指導下在此四個特定階段進行必要的圍產期檢查，為治療提供可靠的依據。
優點
1. 在產科方面，三維彩超表面成像不僅可觀察到胎兒成長過程，而且可以檢查胎盤、羊水及臍帶的變化，可作為診斷胎兒畸形的主要手段。三維重建包括表面成像、透明成像及多平面成像模式。其優點是：
1）在保留二維成像的基礎上增加冠狀切面圖像。
2）立體定位，軸位調整，ABC三個軸面可隨意調整直至顯示出最佳圖像。
3）立體顯像，動態直觀；可實時動態觀察胎兒頭部、軀體表面及內臟活動，圖像清晰精確可靠。
4）切割功能，可保留圖像重點；切去無用的部分，對可疑部位進行三維重建顯示。
5）旋轉功能，可多面觀察；具有前後、左右、上下360°旋轉功能，對圖像進行不同方位全面觀察。
6）可給胎兒拍攝照片，錄下表情變化及刻錄光碟作為資料保存，留做永久的紀念。
7）可顯示不同層次病灶的立體關係及毗鄰關係。胎兒在羊膜腔內被液體包繞是三維超聲良好的成像條件，圖像立體、形象直觀，可任意調整角度，通過三個切面的旋轉可觀察到可疑結構，對胎兒大體結構的畸形可一目了然，極大地提高了診療質量，減少了誤診或漏診。
2. 在產科方面體內對比體外超聲探頭，即陰道探頭相較於腹部探查的優勢：
1）對子宮動脈、卵巢血流敏感性、顯示率高。
2）縮短檢查時間、獲得準確的都卜勒頻譜。
3）無需充盈膀胱。
4）不受體型肥胖、腹部疤痕、腸腔充氣等干擾。
藉助探頭頂端的活動尋找盆腔臟器觸痛部位判斷盆腔有無粘連。
缺點
1. 三維成像僅能提供可疑結構的表面信息、輪廓、形態、表面附著物及有無缺損，對實質臟器及病灶內部結構的顯示不盡如人意。
2. 對病灶體積的測量無法實現定量化。
3. 當胎兒面部前方羊水過少或與子宮及胎盤相貼時難以拍照。
4. 胎兒枕前位時，不能顯示面部，胎動活躍時拍照呈虛影，胎頭已入盆或母體過胖都難以顯像。
彩超、三維彩超、四維彩超區別
所謂彩超，是因為會用彩色標註心臟、血流等指標。彩超的解析度會比一般普通B超高一些。因為能用彩色標註血流，當臍帶繞頸的時候就會看見寶寶的脖子上呈U形或者W形的血流，對是否臍帶繞頸一目了然。
三維實時彩超不僅具有二維彩超全部功能，還具有其特殊功能立體成像、圖像切割、圖像旋轉及高平面圖像分析。可以通過動態三維技術觀察胎兒在子宮腔內的活動及形態，能及早發現嬰兒畸形。三維彩超突出的特點是可拍攝到不同孕周的胎兒在宮內生長發育的局部立體圖像。
三維彩超、四維彩超的圖像是後期通過儀器中的轉換軟體將觀察到的平面圖像轉成三維、四維的立體圖像。三維彩超和四維彩超的區別就在於在一個“時間維”，三維彩超是靜態圖片，四維彩超是動態的錄像，可以看到胎兒一連串的動作。三維彩超和高清四維彩超一樣有排畸的作用，高清四維彩超更加精確。
使用時注意事項
1. 檢查時，應儘量控制好超聲輻射的時間，一般最好控制在15min左右，如果必須做特殊的檢查和診斷，時間也應該控制在30min以內。
2. 應嚴格按照國家計量檢定規程規定的技術要求進行操作。對輸出聲強大於10Mw/cm2 的超聲診斷儀，嚴禁用於妊娠期間的超聲診斷。
3. 根據患者的病情要合理選用不同頻率範圍的探頭，一般在做婦產科方面的超聲診斷檢查時，應選擇凸陣寬頻的探頭，頻率範圍應選(3.5~5.0)MHz之間為易。
4. 由於超音波在人體中傳播時，隨著超聲頻率的增高，聲能衰減愈大，而穿透人體組織深度愈淺。在正常做診斷時，超聲工作頻率選為(2.25~7.5)MHz的變頻探頭，做人體淺部組織檢查時，應使用6MHz，而做人體深部組織檢查時，應選用2.5MHz 或3MHz 頻率的探頭最為合適。
常見故障處理
1. 供電單元的故障
醫院中超聲診斷儀的供電單元是為設備提供直流電源支持的重要部分，通常位於儀器的背側或下半部分，該部分的故障將直接影響到儀器的正常運行。日常如果不注重電源部分保養及環境清潔措施不得當，就有可能造成灰塵沉積過多，進而出現電源保護；此外，空氣中濕度過大還可能造成短路，產生嚴重的後果。
2. 圖像干擾故障
圖像干擾主要表現為設備顯示的圖像異常，其原因主要包括3個因素：首先是設備內部干擾；第二是探頭干擾，常見的原因有接口板故障以及探頭表面受損；第三是環境干擾，是造成圖像干擾的主要原因，大多為大功率電器的使用以及接地線接地不良。
3. 系統過熱警報
系統警報機制失靈就可能對設備的使用情況產生誤判，大多數情況下，診斷儀工作期間圖像處理的電路溫度依靠溫度感測器進行控制，如果溫度感測器的工作環境不良，通風口被堵塞，就可能引發感測器報警，影響到儀器的正常使用。
4. 系統重啟或當機
超聲診斷儀頻繁的重啟以及當機也是較為常見的故障之一，主要發生原因為系統CPU過熱，裝配的軟體發生故障或是電路元件接觸不良，科學的日常維護管理是減少接觸不良等硬體因素造成重啟及當機的重要環節。
