醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)培訓(xùn)課件

1、醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)22022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)2前言 醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備主要有醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備和醫(yī)學(xué)治療設(shè)備兩種。其中醫(yī)學(xué)超聲診斷設(shè)備種類較多，應(yīng)用很廣，是目前醫(yī)院臨床不可缺少的重要醫(yī)學(xué)設(shè)備。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)3前言 醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備主要有醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備和醫(yī)學(xué)治療設(shè)備兩種4.1超聲波的物理基礎(chǔ)1、超聲波的基本概念超聲波：頻率高于20KHz的聲波 （頻率范圍在21043108 Hz）在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用的超聲波一般在0.2MHz15MHz。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)44.1超聲波的物理基礎(chǔ)1、

2、超聲波的基本概念2022/10/2超聲波的特點(diǎn)：直線傳播且易會(huì)聚 超聲波的頻率高，波長很短（1MHz，波長1.5mm；20MHz，波長0.075mm），可以像光線那樣沿直線傳播，具有很高的穿透能力，且能量易會(huì)聚。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)5超聲波的特點(diǎn)：2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)5電聲轉(zhuǎn)換容易且能量大 超聲使介質(zhì)的微粒振動(dòng)，雖然振幅很小，當(dāng)加速度非常大，具有很大的能量，能量與頻率的平方成正比。物理機(jī)制復(fù)雜且參數(shù)多超聲工作安靜且危害小 總之，醫(yī)用超聲的特點(diǎn)：易會(huì)聚，能量大，參數(shù)多，危害小。 2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)6電聲轉(zhuǎn)換容易且能量大2022/

3、10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培超聲波的分類：縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相同的波。例如聲波?？v波可以在固體、液體、氣體介質(zhì)中傳播。橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波。不能在液體及氣體中傳播。 人體組織（除骨骼外）基本上都為液體及氣體成分，因此超聲診斷儀是用縱波。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)7超聲波的分類：2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)72、超聲的物理量聲速c,頻率f,波長 c=f一般情況下,超聲波的速度是不隨頻率而變的。超聲波在人體的軟組織，如血液、脂肪、肝腎等實(shí)質(zhì)性臟器的聲速，大致在1500m/s左右。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)82、超

4、聲的物理量2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)82022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)92022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)9 f、在超聲成像中是兩個(gè)極重要的參數(shù)，波長決定了成像的縱向極限分辨率，在縱向上需檢出的病灶必須大于半個(gè)波長；而頻率則決定了可成像的組織深度，f越高則可檢出深度越淺。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)10 f、在超聲成像中是兩個(gè)極重要的參數(shù)，波長決定了成像的縱向聲壓 聲波作為縱波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)各部分時(shí)而密集時(shí)而稀疏，交替出現(xiàn)密部和疏部，介質(zhì)各部分壓強(qiáng)相應(yīng)變化。 設(shè)若沒有聲波傳播時(shí)，介質(zhì)某處的靜壓強(qiáng)為P0 出現(xiàn)密部時(shí)：P P0 出現(xiàn)疏部時(shí)：

5、PZ1，還是Z2Z1（例如：Z水1.492瑞利， Z氣0.00428瑞利），則ri99。因此可見，超聲很難從氣體進(jìn)入固體或液體中，反之也很難從固體或液體進(jìn)入氣體中，這就是為什么人體重要器官之一肺，很難利用超聲診斷的原因。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)18可見，若Z2Z1，無發(fā)射波，當(dāng)Z1 ，Z2不同時(shí)，聲阻抗差2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)19常見組織界面的聲壓反射系數(shù)：軟組織和水 0.05軟組織和空氣 0.9991肌肉和肝 0.01肌肉和血 0.03肌肉和脂肪 0.01脂肪和骨胳 0.69 脂肪和血 0.032022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)19常見組織界面的

6、超聲波的折射 超聲波的折射定律與光波相同 。據(jù)試驗(yàn)測量及計(jì)算結(jié)果，當(dāng)超聲波經(jīng)液體入射到人體體表，臨界角約為1520o。即當(dāng)入射角大于1520o時(shí)，超聲波在介質(zhì)分界面上全部反射。由于人體內(nèi)各種軟組織的聲速相當(dāng)接近，因此折射不明顯，可將超聲看成直線傳播。 2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)20超聲波的折射2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)20超聲波的透射聲壓透射系數(shù)：當(dāng)超聲以角投射到兩種不同聲阻抗的介質(zhì)界面時(shí)，在不考慮超聲吸收的情況下，聲壓透射系數(shù)為 2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)21超聲波的透射2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)21聲強(qiáng)透射系數(shù)：當(dāng)超聲以角投射

7、到兩種不同聲阻抗的介質(zhì)界面時(shí)，在不考慮超聲吸收的情況下，聲強(qiáng)透射系數(shù)為 2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)22聲強(qiáng)透射系數(shù)：當(dāng)超聲以角投射到兩種不同聲阻抗的介質(zhì)界面時(shí)（4）超聲的衰減超聲波在媒質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)像光通過媒質(zhì)或X射線穿過物體一樣發(fā)生衰減，同樣可用朗伯定律來描述。超聲衰減的因素：擴(kuò)散衰減，散射衰減，吸收衰減。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)23傳感器d（4）超聲的衰減超聲波在媒質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)像光通過媒質(zhì)或X射線穿 有研究表明衰減不僅與距離有關(guān)系同樣也與超聲的頻率成正比關(guān)系，超聲頻率越高衰減越大。所以我們給出另一個(gè)參數(shù) 平均衰減系數(shù)單位是dB/(CM.MHZ)24醫(yī)學(xué)超聲儀

8、器專業(yè)知識培訓(xùn) 有研究表明衰減不僅與距離有關(guān)系同樣也與超聲的頻率成正比常見組織平均衰減系數(shù)：軟組織 1.351.68 dB/(MHz.cm) 水 0.002 dB/(MHz.cm)顱骨 20 dB/(MHz.cm)血液 0.18 dB/(MHz.cm)空氣 10 dB/(MHz.cm)肝臟 0.04 dB/(MHz.cm) 假設(shè) 1M超聲在顱骨中傳播1cm時(shí)。就衰減20dB即聲強(qiáng)僅為原來的1/10。 25醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)常見組織平均衰減系數(shù)：25醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)衰減的原因：（1）擴(kuò)散衰減:超聲本身的發(fā)散，反射，折射等造成的強(qiáng)度衰減。 ( 2 ) 散射衰減：當(dāng)組織的被測物體與超聲

9、的波長差不多時(shí)，該物體在接受到超聲信號后，會(huì)以該物體為中心向周圍反射超聲信號，這種現(xiàn)象就是散射。散射造成衰減。（3）吸收衰減: 組織的吸收，傳播過程中組織將聲場能量吸收轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌芰勘热缯f熱能等。26醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)衰減的原因：26醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)衰減對超聲成像的影響： 衰減會(huì)消弱超聲的回波信號，使遠(yuǎn)處的組織成像結(jié)果較差。27醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)衰減對超聲成像的影響：27醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn) 超聲物理特性是超聲在醫(yī)學(xué)中運(yùn)用的基礎(chǔ)。如超聲成像中，超聲的反射，透射，折射，衰減等特性均需要考慮。除了上述的物理性質(zhì)，超聲在人體中還具有熱效應(yīng)，空化效應(yīng)等生物特性。這些特性在醫(yī)學(xué)超

10、聲設(shè)備中具有重要的作用，也是目前重要的研究課題。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)28 超聲物理特性是超聲在醫(yī)學(xué)中運(yùn)用的基礎(chǔ)。如超聲成4.2 超聲的發(fā)射與接收壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)：對某些材料兩端施加壓力時(shí)，在材料的兩個(gè)電極表面出現(xiàn)電荷，產(chǎn)生當(dāng)場分布。超聲波的接收逆壓電效應(yīng)：材料兩端施加電壓時(shí)，材料將出現(xiàn)形變。超聲波的發(fā)射材料：石英晶體、壓電陶瓷2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)294.2.1 超聲探頭4.2 超聲的發(fā)射與接收壓電效應(yīng)2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)302022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)30醫(yī)學(xué)診斷上所使用的超聲波頻率一

11、般為0.2MHz15MHz，多是由壓電晶體一類的材料制成的超聲探頭產(chǎn)生的。利用壓電陶瓷或晶體的正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，可以將其做成超聲波發(fā)射和人體組織反射波接收的器件，即超聲換能器，它是超聲診斷儀器的重要部件，也稱探頭。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)31 B超換能器外形圖醫(yī)學(xué)診斷上所使用的超聲波頻率一般為0.2MHz15MHz，2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)32主體殼體壓電振子：壓電晶體和電極組成吸收塊：背材，吸收后射聲場保護(hù)層：阻抗匹配外殼連接件電纜線單陣元超聲探頭2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)32主體殼體壓電振一個(gè)探頭內(nèi)可以安裝1個(gè)壓電晶片（例如A型和M

12、型超聲診斷探頭），或數(shù)十個(gè)以至千個(gè)以上晶片，如實(shí)時(shí)超聲診斷探頭，由1至數(shù)個(gè)晶片組成一個(gè)陣元，依次輪流工作、發(fā)射和接收聲能。按頻率有單頻、多頻和寬頻探頭。實(shí)時(shí)超聲探頭按壓電晶片的排列分線陣、環(huán)陣、凸陣等，按用途又有體表、腔內(nèi)、管內(nèi)各種名稱，有的探頭僅數(shù)毫米，可進(jìn)入冠狀動(dòng)脈內(nèi)。 2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)33一個(gè)探頭內(nèi)可以安裝1個(gè)壓電晶片（例如A型和M型超聲診斷探頭）4.2.2 超聲場的特性超聲場：超聲能量作用的彈性介質(zhì)空間，是描述波動(dòng)能量在一定區(qū)域的空間分布狀態(tài)。在理論上一般根據(jù)惠更斯菲涅爾原理為基礎(chǔ)來分析?！净莞狗颇鶢栐恚骸白硬ㄏ喔伞痹?，即同一波前上各點(diǎn)所發(fā)出的子波，在傳

13、播過程中相遇于空間某點(diǎn)時(shí)，也可相互疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象】2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)344.2.2 超聲場的特性2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知1、點(diǎn)聲源的超聲場對單個(gè)振子，尺寸極小時(shí)，可看成是一個(gè)點(diǎn)聲源，根據(jù)惠更斯菲涅爾原理，它所產(chǎn)生的超聲場是沒有指向性的球面波。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)351、點(diǎn)聲源的超聲場2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)2、圓形單晶片振源的超聲場多數(shù)超聲換能器都是扁平狀，場面為圓形，其前表面的振動(dòng)平行于法線，類似于活塞作用產(chǎn)生的壓力波。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)36圓形單晶片發(fā)射的超聲場是什么？2、圓形單晶片振源的

14、超聲場2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)37單晶體的圓形超聲探頭超聲場根據(jù)聲程可分為近場和遠(yuǎn)場。如下圖所示。近場和遠(yuǎn)場的分界和探頭的半徑及發(fā)射超聲的波長有關(guān)系。例：直徑為10mm，1.5MHz的單陣元超聲探頭測量人體時(shí)的近場深度為？2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)37單晶體的圓形超近場(Fresnel區(qū))瞬時(shí)聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速不同相。超聲能量基本上集中在半徑約為d的圓柱聲束中，直到最后一個(gè)極大聲強(qiáng)處。近場是一個(gè)花瓣區(qū)，由于波動(dòng)干涉和衍射，使聲壓和聲強(qiáng)起伏很大，是不能用于超聲診斷的一個(gè)死區(qū)。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)38近場(Fre

15、snel區(qū))2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)遠(yuǎn)場(Fraubofer區(qū))瞬時(shí)聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速同相。遠(yuǎn)場區(qū)聲壓和聲強(qiáng)比較平穩(wěn)，可以用于超聲診斷。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)39主聲束的擴(kuò)散角遠(yuǎn)場(Fraubofer區(qū))2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器遠(yuǎn)場聲場指向性由于不同電源波動(dòng)能量相互干涉的原因，超聲能量在中心軸線以外的其他聲場的分布也是不均勻的，即聲場中遠(yuǎn)場的聲壓除了和距離有關(guān)系外還隨著方向角 變化而變化。這稱之為超聲換能器聲場的指向性。指向性一般用指向性函數(shù)來表示：2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)40在距陣元中心相同距離處，中心軸上的聲壓為 。偏離中心軸角度 的聲壓為

16、 。k為波數(shù)，J1為第一類貝塞爾函數(shù)。遠(yuǎn)場聲場指向性由于不同電源波動(dòng)能量相互干涉的原因，超聲能量在2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)412022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)41當(dāng)ro/的比值增加時(shí)，波束主瓣的變窄，且出現(xiàn)較小的旁瓣。主瓣的寬度對超聲的應(yīng)用有重要的影響。 一般認(rèn)為當(dāng) 得到的角度 為代表了主瓣的寬度。上式可表示為：【 主聲束半擴(kuò)散角： 】可見，當(dāng)超聲源的ro/很大時(shí)，超聲波就集中成一束，并以c角擴(kuò)散。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)42例：直徑為10mm，1.5MHz的單陣元超聲探頭測量人體時(shí)的遠(yuǎn)場主瓣寬度為？10MHz的超聲探頭呢？答：7度和1.05度當(dāng)r

17、o/的比值增加時(shí)，波束主瓣的變窄，且出現(xiàn)較小的旁瓣。主可見，半徑ro越大，半擴(kuò)散角c越小，超聲聲束性越好，方向性好，能量越集中，聲束越平行。一般診斷要求c應(yīng)小于3.5o,對于聲束的擴(kuò)散可采用聚焦的方法來解決。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)43可見，半徑ro越大，半擴(kuò)散角c越小，超聲聲束性越好，方向性2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)442022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)44超聲波集聚的方法：使用碗形換能器在換能器平面的輻射表面配以透鏡通過適當(dāng)?shù)姆瓷潴w通過多元換能器的相控聚焦2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)45簡單物理聚焦4.2.3 超聲波束的聚焦超聲波集聚

18、的方法：2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)通過多元換能器的相控聚焦組成：換能器陣列。每一陣元都是可獨(dú)立調(diào)控的波源，由主振蕩器及延遲元件控制。原理：通過計(jì)算機(jī)控制，選擇合適的相位延遲就可以得到朝向換能器法線任意一側(cè)的平面波陣，曲面（聚焦）波陣，及不同方向瞬時(shí)變化的聚焦。優(yōu)點(diǎn)：波束轉(zhuǎn)向不需換能器運(yùn)動(dòng)；動(dòng)態(tài)聚焦，可在不同方向聚焦；采用微機(jī)控制。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)46通過多元換能器的相控聚焦2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)47為什么要聚焦，聚焦和成像的關(guān)系？2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)47為什么要聚焦，4.3超

19、聲脈沖回波成像系統(tǒng)超聲診斷主要應(yīng)用超聲的良好指向性和與光相似的反射、散射、衰減及多普勒（Doppler）效應(yīng)等物理特性，利用其不同的物理參數(shù)，使用不同類型的超聲診斷儀器，采用各種掃查方法，將超聲發(fā)射到人體內(nèi)，并在組織中傳播，當(dāng)正常組織或病理組織的聲阻抗有一定差異時(shí)，它們組成的界面就會(huì)發(fā)生反射和散射，再將此回聲信號接收，加以檢波等處理后，顯示為波形、曲線或圖像等。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)484.3超聲脈沖回波成像系統(tǒng)超聲診斷主要應(yīng)用超聲的良好指向性和由于各種組織的界面形態(tài)、組織器官的運(yùn)動(dòng)狀況和對超聲的吸收程度等不同，其回聲有一定的共性和某些特性，結(jié)合生理、病理解剖知識與臨床醫(yī)學(xué)

20、，觀察、分析、總結(jié)這些不同的規(guī)律，可對患病的部位、性質(zhì)或功能障礙程度作出概括性以至肯定性的判斷。當(dāng)前超聲診斷技術(shù)主要用于體內(nèi)液性、實(shí)質(zhì)性病變的診斷，而對于骨、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。 2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)49由于各種組織的界面形態(tài)、組織器官的運(yùn)動(dòng)狀況和對超聲的吸收程度4.3.1超聲脈沖回波成像原理超聲脈沖回波成像法：就是把高頻超聲脈沖發(fā)射到生物體內(nèi)，再接收來自生物體內(nèi)反射波（回波）。根據(jù)回波成像。 發(fā)射和接受采用同一個(gè)探頭。通過回波信號回波時(shí)間，可以確定被測組織的深度。通過同一深度的回波信號的強(qiáng)弱可以判斷物體的形態(tài)。2022/10/2醫(yī)學(xué)

21、超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)50接收電路顯示器發(fā)射電路傳感器T/R開關(guān)4.3.1超聲脈沖回波成像原理超聲脈沖回波成像法：就是把高 超聲脈沖回波測量物體探頭物體51醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn) 超聲脈沖回波測量物體探頭物體51醫(yī)學(xué)超通過檢測回波脈沖，可以獲得有關(guān)超聲脈沖在介質(zhì)內(nèi)反射界面的位置信息和方位信息。脈沖回波顯示體內(nèi)有關(guān)結(jié)構(gòu)信息時(shí)，可有兩種類型的顯示顯示回波圖形的回聲圖顯示利用回波構(gòu)成圖像的聲像圖顯示2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)52通過檢測回波脈沖，可以獲得有關(guān)超聲脈沖在介質(zhì)內(nèi)反射界面的位置待檢查組織超聲束探頭掃描平面掃描范圍掃描方向影響超聲成像的因素？53醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)待檢查

22、組織超聲束探頭掃描平面掃描范圍掃描方向影響超聲成像的因（2）影響超聲成像的因素聚焦性能 聚焦?fàn)顩r影響成像的橫向分辨率和對比度。陣元越多，聚焦能力越強(qiáng)。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)54現(xiàn)有的相控陣聚焦方法，聚焦能力越強(qiáng)，焦點(diǎn)的橫向分辨率越高，但旁瓣越大，焦點(diǎn)外的區(qū)域成像越差。一般采用加窗疊加的方式降低旁瓣，但橫向分辨率下降。（2）影響超聲成像的因素聚焦性能2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀超聲頻率和帶寬 系統(tǒng)的超聲的頻率和帶寬影響成像的深度和縱向分辨率。頻率越高，超聲受到的衰減越大，成像深度越小。頻率越大，帶寬越大，超聲脈沖寬度越小，縱向分辨率高。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培

23、訓(xùn)55超聲頻率和帶寬2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)55其他因素 除了上述因素外。超聲速度，超聲的衰減都會(huì)對成像造成影響。如聲速的誤差，帶來成像的偏差，聚焦性能的下降。超聲的衰減導(dǎo)致圖像的一致性變差等等。 另外還有成像理論，成像電路設(shè)計(jì)也是得到高質(zhì)量超聲成像的關(guān)鍵因素。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)56其他因素2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)56超聲回波成像的工作參數(shù)超聲頻率：f越高，分辨率高，衰減增加，探測深度減小。作用距離(穿透深度)：指超聲診斷儀發(fā)射的超聲波束可以穿透并能顯示出回聲圖像的被探測介質(zhì)深度。如：腹部 20cm，眼球：10cm提高深度的方法：降低

24、f；加大發(fā)射功率；提高接收機(jī)的靈敏度。 2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)57超聲回波成像的工作參數(shù)2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知脈沖重復(fù)頻率fpr：超聲儀器每秒重復(fù)發(fā)射超聲波脈沖的次數(shù)脈沖重復(fù)頻率太高：多次回波相互干擾脈沖重復(fù)頻率太低：影響圖像的幀頻或線密度常取：24KHz最大探測距離DmaxCT/2=C/(2fpr)Dmax并不等于儀器的作用距離，作用距離受上述因素的影響，而最大探測深度只是設(shè)計(jì)中允許設(shè)定探測距離的最大值。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)58脈沖重復(fù)頻率fpr：超聲儀器每秒重復(fù)發(fā)射超聲波脈沖的次數(shù)2脈沖寬度和占空比脈沖超聲探頭，不能在同一時(shí)間同時(shí)發(fā)射

25、和接收超聲，當(dāng)超聲波從探頭發(fā)射到被檢測經(jīng)組織發(fā)射再被探頭接收時(shí)，需要經(jīng)歷一個(gè)時(shí)間t，如果t小于發(fā)射脈沖的持續(xù)時(shí)間（脈沖寬度），發(fā)射始波將與反射波相重合，探頭無法接收而被漏測，顯然t應(yīng)大于脈沖寬度。最小探測深度：Dminc /2盲區(qū)：DV，則2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)92已知接收信號的頻移可知道血流的速度和方向故多普勒頻移：2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)924.4.3 多普勒血流信號處理2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)93 多普勒測量血流速度和方向的方法很多，其中正交相位檢測法是較為簡單，運(yùn)用較廣的一種，常用于連續(xù)波多普勒測量中。帶通帶通4.4.3 多普勒血

26、流信號處理2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)9490度相移網(wǎng)絡(luò)正向流信號反向流信號相域處理原理框圖 多普勒血流信號經(jīng)過正交解調(diào)和相域處理后得到不同方向的血流頻移信號，可以測得血流的方向和速度。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)9490度相移網(wǎng)絡(luò) 多普勒血流測量模式有兩種：連續(xù)波模式和脈沖波模式兩種。連續(xù)波模式是指超聲發(fā)射連續(xù)的超聲波。該模式不能得到深度信息。用連續(xù)多普勒儀器構(gòu)成的血管二維掃描基本上是一個(gè)平面圖，它代表血管在皮膚上的投影。 2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)95連續(xù)波多普勒儀器成像原理框圖4.4.4 多普勒血流測量模式 多普勒

27、血流測量模式有兩種：連續(xù)波模式和脈 脈沖波模式是發(fā)射脈沖的超聲波。脈沖超聲多普勒血流測量儀的采樣距離、采樣體積都可以調(diào)節(jié)，所以可以得到某一深度某一范圍內(nèi)的血流信息，既能顯示被測血流的深度，又能產(chǎn)生血管腔的橫斷面像和縱斷面像。 顯示方式有波形顯示和動(dòng)態(tài)聲譜圖顯示。波形顯示有正向血流、反向血流和正反向血流，幅度代表速度大小，水平方向代表時(shí)間。 還可監(jiān)聽多普勒血流聲，聲調(diào)高表示血流速度快，聲調(diào)低表示血流速度慢。 2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)96 脈沖波模式是發(fā)射脈沖的超聲波。脈沖超聲多普勒2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)97 脈沖超聲多普勒血流儀框圖2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲

28、儀器專業(yè)知識培訓(xùn)97 脈沖超聲多 多功能超聲診斷儀一般具有B型、M型及多普勒三種功能，它以B型圖像進(jìn)行定位，可以精確測得心臟內(nèi)某一位置的血流頻譜圖，對診斷心臟疾病有重大意義。這種超聲波診斷裝置，不僅能顯示血流頻譜圖，還能以彩色顯示的二維彩色血流圖像，迭加在黑白的B型圖像上，簡稱為“彩超”，該設(shè)備是將脈沖多譜勒血流測量結(jié)果疊加在超聲成像上。該技術(shù)大大提高了臨床診斷的水平。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)984.4.5 彩超 多功能超聲診斷儀一般具有B型、M型及多普勒三種功血流的彩色多普勒顯示方法：血流方向表示：紅色：朝向探頭的正向血流藍(lán)色：遠(yuǎn)離探頭的反向血流血流速度表示：常用彩色信號色

29、調(diào)表示。由顏色的輝度等級來顯示。一般儀器上由最亮到最暗分為8級。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)99血流的彩色多普勒顯示方法：2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)培訓(xùn)課件 由于脈沖超聲多普勒血流儀可以得到不同深度的信息，因而可得到血流速度在血管（或心臟）內(nèi)的分布，臨床上可診斷血管斑塊是否形成，血管是否阻斷，并可制成多普勒成像儀，可顯示血管（或心臟）的二維截面像，如圖，并以偽彩色代表血流的大小和方向。 2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)101超聲多普勒血管截面成像 由于脈沖超聲多普勒血流儀可以得到不同深度的信息，因2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)

30、1022022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)1024.5 其他超聲設(shè)備 在醫(yī)學(xué)臨床影像診斷中，僅通過觀察二維切片圖像，很難準(zhǔn)確確定病變體的空間位置、大小、幾何形狀和與周圍生物組織的關(guān)系。本世紀(jì)七十年代由計(jì)算機(jī)控制的超聲CT技術(shù)開始興起，將超聲診斷水平提高到一個(gè)新的高度，并有助于分子生物學(xué)和生物物理學(xué)的發(fā)展。2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)1034.5.1 超聲CT 4.5 其他超聲設(shè)備 在醫(yī)學(xué)臨床影像診斷超聲計(jì)算機(jī)斷層成像機(jī)械掃描系統(tǒng)框圖2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)104超聲計(jì)算機(jī)斷層成像機(jī)械掃描系統(tǒng)框圖2022/10/2醫(yī)學(xué)超4.5.2 超聲骨密度儀2022/10/2醫(yī)學(xué)超聲儀器專業(yè)知識培訓(xùn)105 骨質(zhì)疏松癥（OP）是由于骨量的下降和骨骼微結(jié)構(gòu)的破壞所造成的系統(tǒng)性疾病。該疾病可以導(dǎo)致骨骼脆性的增加，患骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加，并且在發(fā)病之前無明顯癥狀，被稱為“寂靜的殺手”。所以只能通過一些手段對患骨折的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測。定量超聲技術(shù)（QUS）是評估骨質(zhì)疏松癥的有效手段，具有輕便、無輻射、成本低的優(yōu)點(diǎn)。隨著我國人口老齡化的到來，骨質(zhì)疏松癥患者逐年上升，并有年輕化的趨勢。 寬帶超聲衰減(BUA)和超聲速度（SOS