现代医学超声诊断法的发明和应用；多普勒超声诊断仪和三维超声波扫描新技术的出现

　　声波是一种机械能的表现形式。声源每秒振动的次数叫频率，一般用赫兹表示，简写为Hz。频率在2000Hz以上的声波即为超声波。超声波在传播过程中要发生反射，折射以及多普勒效应等。超声波在介质中传播时，发生声能衰减。因此超声通过一些实质性器官，会发生形态及强度各异的反射。声束通过肿瘤组织，声能的吸收和衰减现象也比较明显。由于人体组织器官的生理，病理，解剖情况的不同，对超声波的反射，折射和吸收衰减各不相同。超声诊断就是根据这些反射信号的多少，强弱，分布规律来判断各种疾病。医用诊断超声波的发生与接收，均由特制的探头来完成，它能把电能和声能互相转换。声检查法（简称A超），B型超声诊断（简称B超），M型超声诊断以及用于检测人体心脏功能的超声心动图，超声多普勒诊断（也叫D型超声诊断）等等，对于疾病诊断带来了方便和科学依据。但超声诊断也有一定限制，因此，在临床使用当中，要结合临床和其他诊断技术资料综合判断，以期得出正确的诊断，求得正确治疗并取得满意疗效。

　　多普勒超声诊断是通过探头向需要检查的部位发出一定频率地的超声波，若界面向探头运动，回声频率增高，当界面离开探头运动，则回声频率降低。它们之间的差数称为差频，差频的大小与界面的运动速度成正比。把多普勒信号检出加以分析及处理，经放大或检波，在示波器的荧光屏上显示出来，就可制成各种多普勒超声诊断仪。如多普勒听诊型诊断仪，超声多普勒脉象仪，超声多普勒血流测量仪等等。它是一种无创伤性的检查方法，可检查胎儿心脏，胎儿和胎盘的血液循环，检查心血管，颅脑，肝胆，胰腺，脾脏，肾脏，眼，腹部和盆腔肿块，以及浆膜腔积液，乳腺，甲状腺，肾上腺和膀胱以及周围血管类疾病等。

　　在20世纪90年代，美国科学家已开发出一种三维超声波扫描技术，该技术能使医生们就像在病人身上开了一扇窗子一样研究病人的体内器官。

　　这种三维超声波处理技术采用并行计算方式，能即时分析大量的声音反射波，并非常迅速地生产图像，使外科医生能够在屏幕上从任何角度观看活的一整颗跳动的心脏。

　　该技术的发明者之一，北卡罗来纳州杜克大学新兴心血管技术工程研究中心的主任奥拉夫·拉姆说：“这一技术使目前的超声波技术显得过时了。采用三维技术后，我们能够非常迅速地观察整个跳动的心脏，并且可观看我们选择的任何部位。我们能观看心脏的前面，侧面和横侧面，一切都是在心脏跳动时进行的。”

　　为了“实时”捕捉跳动的心脏以及胎儿活动图像，避免延迟，每个信号必须用大规模并行计算机处理技术同时处理。

　　当有关内部组织的图像出现在观察屏上后，医生用一个接触垫能够同时调出多达16个切片的画面。切片的视角可以不同，而且可把它们做得薄些和厚些。为了随时观看，医生能够把所有的图像存储下来以便以后分析。

（图一）图为对经超声波诊断的胎儿进行肾脏手术，这种技术目前已经相当成熟

（图二）利用三维超声波扫描技术，可从任何角度观看一颗活的，跳动的心脏