一种测量液体声衰减的新方法:双界面回波法

血液超声衰减系数(ultrasoundary attenuation coefficient,USAC)与其生物物理特性有关,其在体测量具有重要的临床意义。作为USAC经典测量方法的插入替代法不适合在体测量,而由于血液自身散射较小,基于散射回波的在体测量方法也不适用于血液。为此本文提出一种新的测量液体衰减系数的方法——双界面回波法(dual-boundary echo comparison,DBEC)。该方法通过比较超声在液体和容器壁构成的界面上产生的前后两个回波的幅度比来估计液体的USAC。血管是血液的天然容器,血管壁回波比血液散射回波大,故DBEC方法有望克服现有方法的局限性。在通过体模实验验证DBEC方法的过程中,样品盒用有机玻璃制成,样品分别为蓖麻油和鸡血。实验所得到的蓖麻油USAC和参考资料的数值相差9.2%,而且观察到鸡血USAC随温度的变化情况。体模实验说明了DBEC方法的准确性和应用于血液的灵敏度,为DBEC的进一步在体实验打下了基础。

传声媒质对双界面回波法测量精度的影响

目的双界面回波法(dual-boundary echo comparison,DBEC)是一种有望实现血液超声衰减系数(ultrasonic attenuation coefficient,USAC)无损测量的新方法。使用该方法需要预先测试探头的校正系数,该值反映了声束形状。若将在水中获得的校正系数应用到非水媒质中会带来测量误差,本文通过实验研究这种误差的范围、影响因素以及减小误差的方法。方法制作折射率与人体组织相当的仿组织超声模块,将其插入声通路中取代一部分水的声程,测量此时的校正系数并与水中所测得的数据进行比较。利用DBEC法对仿组织模块插入前后蓖麻油的USAC进行测量并比较结果。结果探头通频带内,校正系数误差和蓖麻油USAC的测试误差均在7%以内,但校正系数误差与仿组织模块厚度的关系很复杂。结论实验结果提示应在仿组织材料中预先测试探头的校正系数,以避免体内测量时DBEC法产生误差。