丁澤超超聲成像剖析PPT教案

1、會計學1丁澤超超聲成像剖析丁澤超超聲成像剖析第1頁/共36頁第2頁/共36頁第3頁/共36頁 當兩種介質的聲特性阻抗相同或很接當兩種介質的聲特性阻抗相同或很接近時，為均勻介質，超聲波在均勻介質近時，為均勻介質，超聲波在均勻介質中傳播時，沒有反射。中傳播時，沒有反射。兩種介質聲特性兩種介質聲特性阻抗差異很大時，聲波幾乎全部反射，阻抗差異很大時，聲波幾乎全部反射，沒有透射沒有透射。這種情況常發(fā)生在氣體與軟。這種情況常發(fā)生在氣體與軟組織，或軟組織和骨骼、結石所組成的組織，或軟組織和骨骼、結石所組成的交界面。雖然人體軟組織聲特性阻抗差交界面。雖然人體軟組織聲特性阻抗差異很小，但只要有異很小，但只要有1

2、1的聲特性阻抗差，的聲特性阻抗差，其組成的界面產生的反射波都可被超聲其組成的界面產生的反射波都可被超聲診斷儀檢測出來，所以診斷儀檢測出來，所以超聲對軟組織有超聲對軟組織有很高的分辨力很高的分辨力。當超聲波垂直分界面入。當超聲波垂直分界面入射時，可得到最佳的反射效果。射時，可得到最佳的反射效果。第4頁/共36頁在聲源與觀察者作相對運動時，聲波密集，頻率增高；在背向運動時聲波疏散，頻率減低，這種引起聲波頻率變化的現(xiàn)象為多普勒效應。在聲源與觀察者作相對運動時，聲波密集，頻率增高；在背向運動時聲波疏散，頻率減低，這種引起聲波頻率變化的現(xiàn)象為多普勒效應。在聲源與觀察者作在聲源與觀察者作相相對運動對運動時

3、，聲波時，聲波密集密集，頻率，頻率增高增高；在背向；在背向運動時聲波運動時聲波疏散疏散，頻，頻率率減低減低，這種引起聲，這種引起聲波頻率變化的波頻率變化的現(xiàn)象現(xiàn)象為為多普勒效應。多普勒效應。第5頁/共36頁湍流湍流（流速快切紊亂的（流速快切紊亂的血流）血流）層流層流射流第6頁/共36頁 如湍流血流方向如湍流血流方向朝向探頭朝向探頭，紅色紅色+ +綠色綠色將產生將產生黃色黃色，出現(xiàn)以紅色為主五色相間的血流圖象；，出現(xiàn)以紅色為主五色相間的血流圖象； 如湍流血流方向如湍流血流方向背向探頭背向探頭，監(jiān)色監(jiān)色+ +綠色綠色將產生將產生青色青色，出現(xiàn)以監(jiān)色為主五色相間的血流圖象；，出現(xiàn)以監(jiān)色為主五色相間的

4、血流圖象；紅紅+ +綠綠= =黃黃藍藍+ +綠綠= =青青紅紅+ +藍藍= =品紅品紅第7頁/共36頁正常情況正常情況過二尖瓣或三尖瓣過二尖瓣或三尖瓣為紅色血流，為紅色血流，過主動脈瓣或肺動過主動脈瓣或肺動脈瓣為藍色血流脈瓣為藍色血流-如湍流血流方向朝向探頭如湍流血流方向朝向探頭（如分流束），紅色（如分流束），紅色+ +綠色將產生綠色將產生黃色，出現(xiàn)以黃色，出現(xiàn)以紅色紅色為主五色相間的血流圖象為主五色相間的血流圖象（舒張期：二狹、三狹，）；（舒張期：二狹、三狹，）； - -如湍流血流方向背向探頭（返流束），如湍流血流方向背向探頭（返流束），監(jiān)色監(jiān)色+ +綠色將產生青色，出現(xiàn)以綠色將產生青色，出

5、現(xiàn)以監(jiān)色監(jiān)色為主五色為主五色相間的血流圖象（收縮期：主狹、肺狹）相間的血流圖象（收縮期：主狹、肺狹）第8頁/共36頁彩色編碼技術是由紅、藍、綠三種彩色編碼技術是由紅、藍、綠三種基本顏色組成，當頻移為正時，以基本顏色組成，當頻移為正時，以紅色來表示，而蘭色則表示負的頻紅色來表示，而蘭色則表示負的頻移。移。在顯示屏上以不同彩色顯示不同的血流方向和流速。在顯示屏上以不同彩色顯示不同的血流方向和流速。第9頁/共36頁 目前的醫(yī)用超聲診斷儀都是利用超聲波目前的醫(yī)用超聲診斷儀都是利用超聲波照射人體照射人體，通過，通過接收和處理接收和處理載有人體組織或結構性質特征載有人體組織或結構性質特征信息信息的的回波回

6、波，獲得，獲得人體組織人體組織性質與結構性質與結構的可見的可見圖像圖像的方法和技術。的方法和技術。特點特點1 1有有高高的軟組織分辨力的軟組織分辨力2. 2. 具有具有高度的安全性高度的安全性3. 3. 實時成像實時成像：它能高速實時成像，可以：它能高速實時成像，可以觀觀 察運動的器官，并節(jié)省檢查時間。察運動的器官，并節(jié)省檢查時間。4. 4. 使用簡便，費用較低，用途廣泛。使用簡便，費用較低，用途廣泛。第10頁/共36頁第11頁/共36頁第12頁/共36頁第13頁/共36頁分辨率（基本分辨率）分辨率（基本分辨率）：超聲的分辨力是指超聲診斷超聲的分辨力是指超聲診斷儀能夠區(qū)分兩個相鄰界面之間最儀能

7、夠區(qū)分兩個相鄰界面之間最短距離的能力。即短距離的能力。即超聲波所能探超聲波所能探測物體的最小直徑測物體的最小直徑。（1 1）縱向分辨力（軸向分辨力）縱向分辨力（軸向分辨力）（2 2）側向分辨力）側向分辨力（3 3）橫向分辨力（厚度分辨力）橫向分辨力（厚度分辨力）第14頁/共36頁 對某些非對稱結晶材料（如石英）進行一定方向的加對某些非對稱結晶材料（如石英）進行一定方向的加壓或拉伸時，表面的兩側將會出現(xiàn)符號相反的電荷，這種現(xiàn)壓或拉伸時，表面的兩側將會出現(xiàn)符號相反的電荷，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。象稱為壓電效應。 具有此性質的材料稱為壓電材料，分為壓電晶體、極化陶瓷、高分子聚合物和復合材料等。第15頁

8、/共36頁結晶在其兩個受力界面上引起內部正負電荷中心相對位移，結晶在其兩個受力界面上引起內部正負電荷中心相對位移，在兩個界面產生在兩個界面產生等量異號等量異號電荷。電荷。第16頁/共36頁 在晶體表面施加電場，可引起晶體內部正負電荷中心發(fā)生在晶體表面施加電場，可引起晶體內部正負電荷中心發(fā)生位移，這一極化位移導致了晶體的幾何形變位移，這一極化位移導致了晶體的幾何形變。第17頁/共36頁 對壓電晶體施以一對壓電晶體施以一交變電場交變電場由于由于逆壓電效應逆壓電效應，晶片即，晶片即可發(fā)生可發(fā)生機械性的壓縮與擴張機械性的壓縮與擴張，推動周圍介質，使之，推動周圍介質，使之振動振動，發(fā)出相應頻率的發(fā)出相應

9、頻率的聲波聲波。當交變電場的頻率。當交變電場的頻率大于大于2 2萬赫萬赫時，壓電時，壓電晶片即可晶片即可產生超聲波產生超聲波。超聲檢查時，探頭發(fā)出的超聲波在人。超聲檢查時，探頭發(fā)出的超聲波在人體組織中傳播，遇到體組織中傳播，遇到聲阻抗不同的組織構成聲阻抗不同的組織構成的界面時，產生的界面時，產生反射反射，反射回聲到達探頭后，沿電壓軸方向對晶片施以一，反射回聲到達探頭后，沿電壓軸方向對晶片施以一定的壓力，由于定的壓力，由于正壓電效應正壓電效應，使晶片兩側產生相反電荷，這，使晶片兩側產生相反電荷，這種高頻微弱電信號經主機接收并予以種高頻微弱電信號經主機接收并予以放大處理放大處理，以不同方式，以不同

10、方式顯示于顯示于示波屏示波屏上，即形成代表界面回聲的不同類型的上，即形成代表界面回聲的不同類型的超聲超聲。第18頁/共36頁按控制方式分按控制方式分： （1 1）單探頭：由圓形單晶片組成，采用幾何）單探頭：由圓形單晶片組成，采用幾何聚焦。主要用于聚焦。主要用于A A、M M型。型。 （2 2）機械探頭：利用機械方式使聲束掃查，）機械探頭：利用機械方式使聲束掃查，包括單晶片擺動式、三（四）晶片轉動式、環(huán)陣探頭包括單晶片擺動式、三（四）晶片轉動式、環(huán)陣探頭，主要用于機械扇掃超聲診斷儀。，主要用于機械扇掃超聲診斷儀。 （3 3）電子探頭：多元陣結構）電子探頭：多元陣結構 利用電子學原利用電子學原理控

11、制聲束掃查。分為：線陣、凸陣、相控陣和面陣理控制聲束掃查。分為：線陣、凸陣、相控陣和面陣探頭。探頭。第19頁/共36頁第20頁/共36頁電子探頭電子探頭 柱形單振元探頭結構剖面圖柱形單振元探頭結構剖面圖第21頁/共36頁 電子線陣探頭剖面示意電子線陣探頭剖面示意 相控陣探頭結構示意相控陣探頭結構示意第22頁/共36頁超聲診斷儀類型超聲診斷儀類型解剖超聲解剖超聲 一維：一維： A A超超( (幅度調制型幅度調制型) ) M M超超( (運動顯示型運動顯示型) ) 二維：二維： B B超超( (輝度調制型輝度調制型) ) 三維：立體三維：立體血流超聲血流超聲 一維：一維：PWPW超超( (puls

12、e waveformpulse waveform脈沖多普勒脈沖多普勒) ) 二維：彩色多普勒二維：彩色多普勒( (color doppler)color doppler) 三維：立體彩色多普勒三維：立體彩色多普勒其他的還有如：其他的還有如：C C型、型、F F型超聲診斷儀，全息超聲型超聲診斷儀，全息超聲診診 斷儀和超聲斷儀和超聲CTCT第23頁/共36頁A A超超即幅度調制型即幅度調制型。此法以波幅。此法以波幅的高低代表界的高低代表界面反射信號的面反射信號的強弱，可探測強弱，可探測臟器徑線及鑒臟器徑線及鑒別病變的物理別病變的物理特性。由于此特性。由于此法過分粗略，法過分粗略，目前巳基本淘目前巳

13、基本淘汰。汰。第24頁/共36頁B B超超 為輝度調制型。此法以不同輝度光點表示為輝度調制型。此法以不同輝度光點表示界面反射信號的強弱，反射強則亮，反射界面反射信號的強弱，反射強則亮，反射弱則暗。因采用多聲束連續(xù)掃描，故可顯弱則暗。因采用多聲束連續(xù)掃描，故可顯示臟器的二維圖像，本法是目前使用最為示臟器的二維圖像，本法是目前使用最為廣泛的超聲診斷法。廣泛的超聲診斷法。本本質質為為二二維維超超聲聲第25頁/共36頁M M型型它是檢查運動臟器的結構及其相對運動與時間關系的方法它是檢查運動臟器的結構及其相對運動與時間關系的方法第26頁/共36頁PWPW超（超（脈沖多普勒）脈沖多普勒） 利用聲波的多普勒

14、效應，以頻譜的方式顯示利用聲波的多普勒效應，以頻譜的方式顯示多普勒頻移，多與多普勒頻移，多與B B型診斷法結合，在型診斷法結合，在B B型圖像型圖像上進行多普勒采樣。當頻移為正時，以正向波上進行多普勒采樣。當頻移為正時，以正向波表示，而負向波則表示負頻移。臨床多用于檢表示，而負向波則表示負頻移。臨床多用于檢測心臟及血管的血流動力學狀態(tài)，尤其是先天測心臟及血管的血流動力學狀態(tài)，尤其是先天性心臟病和瓣膜病的分流及返流情況，有較大性心臟病和瓣膜病的分流及返流情況，有較大的診斷價值。的診斷價值。第27頁/共36頁彩超（彩色多普勒彩超（彩色多普勒） 彩色編碼技術是由紅彩色編碼技術是由紅、藍、綠三種基本顏

15、色、藍、綠三種基本顏色組成，當頻移為正時，組成，當頻移為正時，以紅色來表示，而蘭色以紅色來表示，而蘭色則表示負的頻移。則表示負的頻移。在多普勒二維顯像的基礎在多普勒二維顯像的基礎上，以實時彩色編碼顯示上，以實時彩色編碼顯示血流的方法，即在顯示屏血流的方法，即在顯示屏上以不同彩色顯示不同的上以不同彩色顯示不同的血流方向和流速。血流方向和流速。第28頁/共36頁三維三維 （是用一系列二維彩色多普勒圖所重建的彩色圖像。）（是用一系列二維彩色多普勒圖所重建的彩色圖像。）將立體圖象以投影圖或將立體圖象以投影圖或透視圖表現(xiàn)在平面上的透視圖表現(xiàn)在平面上的顯示方式，可從各個角顯示方式，可從各個角度來觀察該立體

16、目標。度來觀察該立體目標。第29頁/共36頁 脈沖式多普勒成象儀結構框圖脈沖式多普勒成象儀結構框圖第30頁/共36頁三、幾種成像方式的對比三、幾種成像方式的對比第31頁/共36頁第32頁/共36頁第33頁/共36頁四、彩超與四、彩超與B B超對比？超對比？彩超分辨率高于彩超分辨率高于B B超，功能更多，檢查范圍及內容更細超，功能更多，檢查范圍及內容更細，更廣。現(xiàn)代彩超已完全取代了，更廣。現(xiàn)代彩超已完全取代了B B超。超。 簡單的說就是簡單的說就是高清晰度的黑白高清晰度的黑白B B超超再加上彩色多普勒再加上彩色多普勒，既，既具有二維超聲具有二維超聲結構圖像的優(yōu)點結構圖像的優(yōu)點，又，又同時提供了血

17、流同時提供了血流動力學的豐富信息動力學的豐富信息。可以這樣理解，?？梢赃@樣理解，普通普通B B超就像黑白照片，彩色超就像黑白照片，彩色B B超就像超就像彩色照片，而三維彩色照片，而三維B B超就像是攝像機超就像是攝像機所拍攝的所拍攝的VCRVCR。普通。普通B B超和彩色超和彩色B B超看超看到的只是一個平面，而三維到的只是一個平面，而三維B B超看到超看到的是胎兒的立體圖像，胎兒的前后、的是胎兒的立體圖像，胎兒的前后、左右、上下都可以看到，更加全面、左右、上下都可以看到，更加全面、真實且清晰真實且清晰。第34頁/共36頁五、總結五、總結 從早期超聲診斷技術到目前的從早期超聲診斷技術到目前的超聲多普勒成像技術、三維成像技超聲多普勒成像技術、三維成像技術和