超聲基礎(chǔ)知識(shí)課件

超聲基礎(chǔ)知識(shí)超聲基礎(chǔ)知識(shí)主要內(nèi)容1.超聲診斷的物理基礎(chǔ)2.超聲成像原理3.超聲應(yīng)用主要內(nèi)容1.超聲診斷的物理基礎(chǔ)第一部分

超聲診斷的物理基礎(chǔ)第一部分

超聲診斷的物理基礎(chǔ)超聲基礎(chǔ)知識(shí)課件超聲基礎(chǔ)知識(shí)課件超聲基礎(chǔ)知識(shí)課件超聲波的傳播超聲波的種類(lèi)：橫波：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向垂直于傳播方向。在固體中波以橫波形式傳播縱波：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向平行于傳播方向。在軟組織中波以縱波形式傳播。在超聲診斷中，主要應(yīng)用超聲縱波聲速與介質(zhì)有關(guān)固定>液體>氣體空氣液體固體超聲波的傳播超聲波的種類(lèi)：空氣液體固體聲波在軟組織中的速度

在軟組織的平均速度是1540米/秒探測(cè)1cm深度目標(biāo)所需時(shí)間為13us聲波在軟組織中的速度超聲波的幾個(gè)重要物理量波長(zhǎng)λ(一個(gè)超聲波周期所經(jīng)歷的長(zhǎng)度)頻率f(每秒發(fā)射的超聲波的脈沖數(shù)量)C=λ*ff=1/T振幅A(超聲信號(hào)的強(qiáng)度)周期T(完成一個(gè)完整的波長(zhǎng)所需的時(shí)間)TimeWavelengthAmplitudeFrequency超聲波的幾個(gè)重要物理量波長(zhǎng)λ(一個(gè)超聲波周期所經(jīng)歷的長(zhǎng)度)超聲診斷的物理基礎(chǔ)（1）超聲波的回聲是反射式超聲成像的基礎(chǔ)界面反射超聲在均勻介質(zhì)中沿直線傳播不同介質(zhì)界面，會(huì)發(fā)生反射與折射鏡面反射及反射系數(shù)超聲診斷的物理基礎(chǔ)（1）超聲波的回聲是反射式超聲成像的基礎(chǔ)超聲診斷的物理基礎(chǔ)（2）聲學(xué)特性阻抗差異大的界面反射特性Z1<<Z2（氣體-固體）OrZ1>>Z2（固體-氣體）將會(huì)發(fā)生近乎全部反射，即強(qiáng)力反射，例如甲狀腺（氣管黑色）；肺部很難成像；超聲耦合劑超聲診斷的物理基礎(chǔ)（2）聲學(xué)特性阻抗差異大的界面反射特性超聲診斷的物理基礎(chǔ)（3）聲學(xué)特性阻抗差異小的界面反射特性如果Z1和Z2相近，則反射很小。軟組織的特性阻抗非常相近例如：肝-腎界面只有6%的入射波能量反射會(huì)肝中，其余94%的能量透入界面送入腎超聲診斷的物理基礎(chǔ)（3）聲學(xué)特性阻抗差異小的界面反射特性小結(jié)界面反射是超聲成像的基礎(chǔ)，只要有1‰的聲阻抗差異，就會(huì)產(chǎn)生反射，所以超生對(duì)軟組織的分辨力非常高。如果不發(fā)生反射？反射太強(qiáng)？小結(jié)界面反射是超聲成像的基礎(chǔ)，只要有1‰的聲阻抗差異，就會(huì)產(chǎn)超聲波的散射散射：入射聲波遇到小界面時(shí)產(chǎn)生散射超聲波的散射散射：入射聲波遇到小界面時(shí)產(chǎn)生散射超聲波的折射折射系數(shù)由于超聲波在界面兩邊的聲速不同，其聲速之比決定折射程度如果速度相等，則不發(fā)生折射偽像的產(chǎn)生—折射人體各種軟組織的聲速都是接近的超聲波的折射折射系數(shù)超聲波的聲場(chǎng)特性聲場(chǎng)分布由換能器發(fā)出超聲后，呈狹窄的圓柱形分布，其直徑與晶體大小接近，有明顯的方向性，稱為超聲束。主瓣和旁瓣

旁瓣會(huì)產(chǎn)生偽像—克服旁瓣，增強(qiáng)主瓣a-主瓣b,c-旁瓣超聲波的聲場(chǎng)特性聲場(chǎng)分布a-主瓣超聲波的衰減特性超聲波的衰減與傳播距離成正比；與頻率的2/3方成正比。高頻衰減大，低頻衰減小（穿透力強(qiáng)）引起衰減的因素吸收散射，折射等減弱超聲波的衰減特性超聲波的衰減與傳播距離成正比；與頻率的2/超聲的多普勒效應(yīng)多普勒公示：公式中，C，f0不變，v是變化的多普勒效應(yīng)是血流成像的基礎(chǔ)！超聲的多普勒效應(yīng)多普勒公示：超聲的分辨力分辨力的定義指超聲檢查時(shí)，能在熒光屏上被分別顯示為兩個(gè)點(diǎn)的最小距離的能力。軸向分辨力聲束穿過(guò)介質(zhì)中能被分辨為前后兩點(diǎn)的最小距離與超聲波的頻率成正比最大分辨力為λ/2側(cè)向分辨力或者橫向分辨力與聲束相垂直的線或面上，能在熒光屏上被分別顯示為兩個(gè)點(diǎn)的最小距離的能力。與聲束的寬窄有關(guān)超聲的分辨力分辨力的定義超聲的穿透力穿透力的增加，以分辨力的損失為代價(jià)頻率越高，分辨力越高，穿透力越小頻率越低，穿透力越強(qiáng)，分辨力越低超聲的穿透力穿透力的增加，以分辨力的損失為代價(jià)超聲診斷的優(yōu)點(diǎn)安全、無(wú)輻射。適用于胎兒診斷。設(shè)備可移動(dòng)，成本低。實(shí)時(shí)成像通過(guò)掃描角度變化，獲得更佳的圖像。多普勒－檢測(cè)血流量信息。超聲診斷的優(yōu)點(diǎn)安全、無(wú)輻射。適用于胎兒診斷。第二部分

超聲成像原理第二部分

超聲成像原理超聲的模式在監(jiān)視器上顯示的超聲圖像是二維圖像，這與CT和核磁共振所形成的圖像相同?；夭ㄕ穹鵏ine1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Line81.A模式：是一種振幅的模式。它在顯示上形成垂直偏轉(zhuǎn)的曲線圖。2.B模式：是一種亮度的模式。其圖像由不同亮度的點(diǎn)所組成的直線構(gòu)成。點(diǎn)的亮度代表接收到回聲的振幅。通過(guò)連續(xù)掃描，二維的剖面圖像不斷地被更新，這就是實(shí)時(shí)B模式。探頭換能器監(jiān)視器Line12345678超聲的模式在監(jiān)視器上顯示的超聲圖像是二維圖像，這與CT和核磁3.M模式：

M模式中的M表示運(yùn)動(dòng)，M模式通過(guò)B模式圖象來(lái)顯示一個(gè)取樣線，然后在以時(shí)間為軸線的波形圖上表示其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通常M模式用于檢測(cè)心臟及胎兒的心率。TransducerTransducerTransducerTransducerLine45t1Line45t2Line45t3Line45t4t1234567...4.D模式（多普勒模式）－（后面詳述）3.M模式：TransducerTransducerTra圖像的形成所有的超聲儀器使用同樣的超聲信號(hào)的基本成分進(jìn)行發(fā)射,并形成圖像.

探頭脈沖發(fā)射器/接收器中央處理器數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器顯示及存貯圖像的形成所有的超聲儀器使用同樣的超聲信號(hào)的基本成分進(jìn)行發(fā)射圖像的形成(con’t.)SoundbeamTransducerPulser/receiverSystemCPUDigitalScanConverterMonitorRecordingDevicesVCR/PrinterLaserCamera圖像的形成(con’t.)SoundbeamTransdu探頭用于超聲的探頭也稱為換能器，是用來(lái)產(chǎn)生和檢測(cè)超聲波的部件，即換能器。既是發(fā)射器，也是接收器。它是超聲設(shè)備最重要的部分。結(jié)構(gòu)：詳見(jiàn)右圖所示。其中：壓電陶瓷－發(fā)射/接收超聲波；聲透鏡－軸向聚焦；背襯材料－防止產(chǎn)生超聲波反向振動(dòng)；壓電效應(yīng)：是指具有壓電特性的材料(陶瓷、石英)在受到外界壓力后，在其受壓端面產(chǎn)生電壓；在其端面施加交變電信號(hào)時(shí)，其端面會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，發(fā)出聲波。工作原理：主機(jī)通過(guò)電纜在基元上施加電信號(hào)，使基元振動(dòng)，發(fā)出超聲波，超聲波經(jīng)物體反射作用在基元上，使基元兩端產(chǎn)生電信號(hào)，通過(guò)電纜傳送至主機(jī)處理、顯示。

聲透鏡壓電陶瓷(基元)背襯材料襯套電纜物體發(fā)射反射探頭用于超聲的探頭也稱為換能器，是用來(lái)產(chǎn)生和檢測(cè)超聲波的部件探頭的種類(lèi)相控陣探頭：3S曲陣探頭：3.5C，4C線陣探頭：10L腔內(nèi)探頭：經(jīng)食道探頭面陣探頭：M7C探頭的種類(lèi)相控陣探頭：3S超聲掃描方式超聲設(shè)備在醫(yī)學(xué)臨床上有多種診斷方式。目前主要采用以下的方式：電子掃描方式探頭的許多基元通過(guò)電子控制產(chǎn)生掃描波束并且通過(guò)延時(shí)線對(duì)波束進(jìn)行聚焦。

電子掃描方式 機(jī)械掃描方式 特殊方式－線陣 －機(jī)械扇掃 －斜向掃描－凸陣（含微型凸陣） －徑向掃描 －梯形掃描－相控陣 －擴(kuò)大掃描 －向量掃描－線陣：用于小器官、血管及術(shù)中。特點(diǎn)：孔徑大近場(chǎng)視野寬旁瓣影響小－凸陣：也稱彎曲線陣，與線陣的區(qū)別在于基元是彎曲的。用于腹部和婦產(chǎn)科。特點(diǎn)：近、遠(yuǎn)場(chǎng)視野寬超聲掃描方式超聲設(shè)備在醫(yī)學(xué)臨床上有多種診斷方式。目前主要采用3.機(jī)械掃描方式機(jī)械掃描是通過(guò)單個(gè)或多個(gè)基元機(jī)械運(yùn)動(dòng)（擺動(dòng)）來(lái)產(chǎn)生超聲波束的。－機(jī)械扇掃：是超聲波束通過(guò)基元機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)回?cái)[動(dòng)進(jìn)行掃描的。特點(diǎn)：制作成本低；掃描角度大。噪音大；幀頻低；壽命短?；嗫仃嚕合嗫仃嚪绞绞峭ㄟ^(guò)連續(xù)變換延時(shí)線來(lái)得到產(chǎn)生超聲波束的不同角度。主要用于心臟。延時(shí)線掃描超聲波束相控陣探頭 通過(guò)延時(shí)線聚焦3.機(jī)械掃描方式基元－相控陣：延時(shí)線掃描超聲波束相控陣探延時(shí)線路脈沖發(fā)射/接收處理濾波器、對(duì)數(shù)放大器、時(shí)間增益控制

DSC數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器監(jiān)視器記錄設(shè)備錄像機(jī) 打印機(jī)彩色打印機(jī)圖象檔案管理存儲(chǔ)硬盤(pán)、磁光盤(pán)主機(jī)探頭超聲系統(tǒng)延時(shí)線路處理DSC通過(guò)窄孔徑，在近場(chǎng)聚焦中場(chǎng)通過(guò)寬孔徑，在遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦對(duì)每一深度聚焦動(dòng)態(tài)接收聚焦透鏡焦點(diǎn)聚焦發(fā)散1.聚焦許多超聲設(shè)備都有調(diào)整聚焦的功能，對(duì)感興趣的區(qū)域進(jìn)行聚焦，從而使圖象分辨率更高，圖象更清晰。超聲系統(tǒng)的幾種聚焦方式：－只在發(fā)射端聚焦（接收端：自動(dòng)聚焦）：保持較高的幀頻－發(fā)射和接收端聚焦：可使圖象質(zhì)量更好，但是幀頻很低常用的聚焦方式：分段聚焦；動(dòng)態(tài)聚焦；連續(xù)動(dòng)態(tài)聚焦(CDF）名詞解釋通過(guò)窄孔徑，中場(chǎng)通過(guò)寬孔徑，對(duì)每一深度聚焦動(dòng)態(tài)接收聚焦透鏡焦2.寬頻及變頻5MHz5MHz傳統(tǒng)探頭寬頻帶探頭頻帶寬度寬頻＋變頻－－有效地解決探頭分辨率與穿透力的矛盾主機(jī)帶寬探頭帶寬遠(yuǎn)場(chǎng)近場(chǎng)5MHz10MHz3.幀頻幀頻是指單位時(shí)間內(nèi)獲得圖象的幀數(shù)。高幀頻可以捕捉細(xì)小的信息。移動(dòng)的物體低幀頻高幀頻寬頻是指探頭的工作頻率范圍比較寬。寬頻帶探頭是實(shí)現(xiàn)變頻的基礎(chǔ)。變頻是一種新技術(shù)：改變同一個(gè)探頭的頻率。若目標(biāo)區(qū)域在近場(chǎng)，可以選用高頻率；若目標(biāo)區(qū)域在遠(yuǎn)場(chǎng)，可以切換到低頻率。2.寬頻及變頻5MHz5MHz傳統(tǒng)探頭寬頻帶探頭頻帶寬度4.數(shù)字化數(shù)字化的標(biāo)志是數(shù)字化處理裝置。前端數(shù)字化－全數(shù)字化后端數(shù)字化－部分?jǐn)?shù)字化

數(shù)字化處理A/D放大、處理顯示放大、濾波數(shù)字化處理A/DΣ?目標(biāo)數(shù)字化延時(shí)數(shù)字化疊加數(shù)字波束形成器探頭處理顯示4.數(shù)字化數(shù)字化放大、顯示放大、數(shù)字化Σ?目標(biāo)數(shù)字5.分辨率分辨率是指對(duì)兩個(gè)靠近物體的識(shí)別能力，即對(duì)圖象的區(qū)分。軸向（縱向）分辨率：是指沿超聲波束軸方向上可區(qū)分的 兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的最小距離。軸向分辨率由超聲波束的波長(zhǎng)所決定。一般來(lái)說(shuō)，軸向分辨率為波長(zhǎng)的2到4倍??分辨率幾何分辨率灰度分辨率軸向分辨率側(cè)向分辨率軸向分辨率高 低側(cè)向分辨率高 低側(cè)向（橫向）分辨率：是指對(duì)垂直于超聲波束軸方向上可 區(qū)分的兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的最小距離。側(cè)向分辨率取決于超聲波束的寬度和波束聚焦情況?；叶龋▽?duì)比度）分辨率：是指對(duì)兩個(gè)相似密度的物體的 識(shí)別能力?；叶确直媛蕩缀畏直媛势胶鈳缀畏直媛矢撸叶确直媛什?.分辨率分辨率幾何分辨率軸向分辨率軸向分辨率多普勒技術(shù)在超聲診斷中非常有價(jià)值。主要用于檢測(cè)心臟、血管內(nèi)血液的流向，流速及流量。主要包括以下三種：-脈沖多普勒(PW) -高脈沖重復(fù)頻率多普勒(HPRF)

-連續(xù)波多普勒

(CW). -單連續(xù)波多普勒 -可控連續(xù)波多普勒TXMRCVRCV如果接收體向著振動(dòng)源運(yùn)動(dòng)，則接收到的頻率將高于發(fā)射頻率。

如果接收體背著振動(dòng)源運(yùn)動(dòng)，則接收到的頻率將低于發(fā)射頻率。TXM1.多普勒效應(yīng)：振動(dòng)源和接收體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),所接收到的回聲頻率不同于振源所發(fā)射 的聲頻率,其差別與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān),這就是多普勒效應(yīng)。多普勒多普勒技術(shù)在超聲診斷中非常有價(jià)值。主要用于檢測(cè)2.多普勒效應(yīng)公式：2cos?f。

C?ΔfV(cm/s)=V血流V(cm/s):血流速度C(cm/s):聲速(1530m/s)(度):血流與超聲波束之間的夾角

Δf(Hz):多普勒頻移

f。(Hz):超聲頻率超聲波束血管角的調(diào)整：30°0.86633°0.8393.2%cos誤差變化70°0.34273°0.29217.1%夾角θ的最佳范圍：30－60°2.多普勒效應(yīng)公式：2cos?f。C?Δf3.多普勒波的含義多普勒波包括以下含義(數(shù)據(jù))－速度－速度范圍（寬度）－血流量大?。鞣较蛞粋€(gè)心跳周期寬的速度范圍逆流時(shí)間基準(zhǔn)線慢快快迎向背向最高峰收縮舒張舒張結(jié)束3.多普勒波的含義一個(gè)心跳周期寬的速度范圍逆流時(shí)間基準(zhǔn)線慢4.彩色血流成像（彩色多普勒）彩色血流成像（CFM）是在二維聲像圖上疊加彩色實(shí)時(shí)血流顯像。每一個(gè)彩色的點(diǎn)表示小區(qū)域內(nèi)血液流量的平均值。不同的顏色代表血液流量的速度及檢測(cè)方式的不同。通常，紅色表示迎向探頭的血流方向，藍(lán)色表示離向探頭血流方向。

一個(gè)心跳周期寬的速度范圍逆流時(shí)間基準(zhǔn)線慢快快平均值CFM迎向背向色標(biāo)4.彩色血流成像（彩色多普勒）一個(gè)心跳周期寬的速度范圍逆流時(shí)（1）材料一、材料二體現(xiàn)文化生活的哪些道理？①文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)成為投資回報(bào)最高的行業(yè)之一，引起了各國(guó)的高度重視，體現(xiàn)了文化與經(jīng)濟(jì)相互交融，文化的經(jīng)濟(jì)功能越來(lái)越強(qiáng)，成為國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。（3分）②休閑旅游能放松身心，欣賞特色文化，體現(xiàn)了優(yōu)秀文化能豐富人的精神世界。（3分）③A縣獨(dú)具特色的客家圍屋，體現(xiàn)了文化具有區(qū)域性的特點(diǎn)。（2分）（1）材料一、材料二體現(xiàn)文化生活的哪些道理？①文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)成①中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)必須堅(jiān)持以中國(guó)共產(chǎn)黨為領(lǐng)導(dǎo)核心，為此該縣縣委提出“文化興縣”的發(fā)展戰(zhàn)略。（3分）②中國(guó)共產(chǎn)黨必須堅(jiān)持科學(xué)執(zhí)政、民主執(zhí)政和依法執(zhí)政。A縣縣委遵循經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)律，提出發(fā)展戰(zhàn)略是科學(xué)執(zhí)政的要求；問(wèn)計(jì)于民是民主執(zhí)政的要求；提交縣人大審議通過(guò)是依法執(zhí)政的要求。（4分）③中國(guó)共產(chǎn)黨必須貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，文化興縣有利于經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。（3分）（2）運(yùn)用“我國(guó)政黨制度“知識(shí)，分析材料三中A縣縣委上述做法的依據(jù)。①中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)必須堅(jiān)持以中國(guó)共產(chǎn)黨為領(lǐng)導(dǎo)核心，為此該①矛盾具有普遍性（共性），借鑒其他地區(qū)成功做法，有利于促進(jìn)本地文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)發(fā)展。②矛盾具有特殊性，借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)，還必須做到具體問(wèn)題具體分析。③復(fù)雜事物的矛盾有主次之分；發(fā)展文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)要全面開(kāi)花、齊頭并進(jìn)的思路，堅(jiān)持了“兩點(diǎn)論”，但沒(méi)有堅(jiān)持“重點(diǎn)論”。④A縣要將其他地區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn)與本地的特點(diǎn)相結(jié)合，重點(diǎn)發(fā)展文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)中具有本地特色、優(yōu)勢(shì)的門(mén)類(lèi)，兼顧其他門(mén)類(lèi)。（每點(diǎn)3分）（3）運(yùn)用矛盾分析法，對(duì)材料四的觀點(diǎn)予以評(píng)析①矛盾具有普遍性（共性），借鑒其他地區(qū)成功做法，有

①加強(qiáng)宏觀調(diào)控，加大財(cái)政投入，完善交通、住宿等配套設(shè)施建設(shè)（或擴(kuò)大對(duì)外開(kāi)放，通過(guò)招商引資完善配套設(shè)施建設(shè)）；②優(yōu)化資源配置，整合各景區(qū)資源，擴(kuò)大旅游休閑業(yè)規(guī)模。③提高自主創(chuàng)新能力，充分利用當(dāng)?shù)靥厣Y源，打造特色品牌；④誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)，提升服務(wù)水平，樹(shù)立良好的信譽(yù)和企業(yè)形象。（每點(diǎn)3分；若從其他角度提出建議且符合題意，可酌情給分）（4）運(yùn)用經(jīng)濟(jì)生活知識(shí)，結(jié)合A縣實(shí)際，為該縣旅游休閑業(yè)進(jìn)一步發(fā)展提出建議。①加強(qiáng)宏觀調(diào)控，加大財(cái)政投入，完善交通、住宿等配套設(shè)施(1)以共同體的方式，實(shí)現(xiàn)各成員國(guó)共同目標(biāo)。（2分）(2)①歐盟積極斡旋和協(xié)商，并最終通過(guò)救助希臘的方案，表明歐盟可以促進(jìn)主權(quán)國(guó)家協(xié)調(diào)、合作和調(diào)停糾紛；促進(jìn)成員國(guó)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展。（6分）②歐盟成員國(guó)對(duì)希臘的救助方案意見(jiàn)不一，致使救助方案遲遲無(wú)法出臺(tái)，表明歐盟的作用有其局限性。（2分）42題（選修）（1）以什么方式實(shí)現(xiàn)？2分（2）結(jié)合材料分析歐盟作為國(guó)際組織的作用。8分(1)以共同體的方式，實(shí)現(xiàn)各成員國(guó)共同目標(biāo)。（2分）42題（超聲基礎(chǔ)知識(shí)超聲基礎(chǔ)知識(shí)主要內(nèi)容1.超聲診斷的物理基礎(chǔ)2.超聲成像原理3.超聲應(yīng)用主要內(nèi)容1.超聲診斷的物理基礎(chǔ)第一部分

超聲診斷的物理基礎(chǔ)第一部分

超聲診斷的物理基礎(chǔ)超聲基礎(chǔ)知識(shí)課件超聲基礎(chǔ)知識(shí)課件超聲基礎(chǔ)知識(shí)課件超聲波的傳播超聲波的種類(lèi)：橫波：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向垂直于傳播方向。在固體中波以橫波形式傳播縱波：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向平行于傳播方向。在軟組織中波以縱波形式傳播。在超聲診斷中，主要應(yīng)用超聲縱波聲速與介質(zhì)有關(guān)固定>液體>氣體空氣液體固體超聲波的傳播超聲波的種類(lèi)：空氣液體固體聲波在軟組織中的速度

在軟組織的平均速度是1540米/秒探測(cè)1cm深度目標(biāo)所需時(shí)間為13us聲波在軟組織中的速度超聲波的幾個(gè)重要物理量波長(zhǎng)λ(一個(gè)超聲波周期所經(jīng)歷的長(zhǎng)度)頻率f(每秒發(fā)射的超聲波的脈沖數(shù)量)C=λ*ff=1/T振幅A(超聲信號(hào)的強(qiáng)度)周期T(完成一個(gè)完整的波長(zhǎng)所需的時(shí)間)TimeWavelengthAmplitudeFrequency超聲波的幾個(gè)重要物理量波長(zhǎng)λ(一個(gè)超聲波周期所經(jīng)歷的長(zhǎng)度)超聲診斷的物理基礎(chǔ)（1）超聲波的回聲是反射式超聲成像的基礎(chǔ)界面反射超聲在均勻介質(zhì)中沿直線傳播不同介質(zhì)界面，會(huì)發(fā)生反射與折射鏡面反射及反射系數(shù)超聲診斷的物理基礎(chǔ)（1）超聲波的回聲是反射式超聲成像的基礎(chǔ)超聲診斷的物理基礎(chǔ)（2）聲學(xué)特性阻抗差異大的界面反射特性Z1<<Z2（氣體-固體）OrZ1>>Z2（固體-氣體）將會(huì)發(fā)生近乎全部反射，即強(qiáng)力反射，例如甲狀腺（氣管黑色）；肺部很難成像；超聲耦合劑超聲診斷的物理基礎(chǔ)（2）聲學(xué)特性阻抗差異大的界面反射特性超聲診斷的物理基礎(chǔ)（3）聲學(xué)特性阻抗差異小的界面反射特性如果Z1和Z2相近，則反射很小。軟組織的特性阻抗非常相近例如：肝-腎界面只有6%的入射波能量反射會(huì)肝中，其余94%的能量透入界面送入腎超聲診斷的物理基礎(chǔ)（3）聲學(xué)特性阻抗差異小的界面反射特性小結(jié)界面反射是超聲成像的基礎(chǔ)，只要有1‰的聲阻抗差異，就會(huì)產(chǎn)生反射，所以超生對(duì)軟組織的分辨力非常高。如果不發(fā)生反射？反射太強(qiáng)？小結(jié)界面反射是超聲成像的基礎(chǔ)，只要有1‰的聲阻抗差異，就會(huì)產(chǎn)超聲波的散射散射：入射聲波遇到小界面時(shí)產(chǎn)生散射超聲波的散射散射：入射聲波遇到小界面時(shí)產(chǎn)生散射超聲波的折射折射系數(shù)由于超聲波在界面兩邊的聲速不同，其聲速之比決定折射程度如果速度相等，則不發(fā)生折射偽像的產(chǎn)生—折射人體各種軟組織的聲速都是接近的超聲波的折射折射系數(shù)超聲波的聲場(chǎng)特性聲場(chǎng)分布由換能器發(fā)出超聲后，呈狹窄的圓柱形分布，其直徑與晶體大小接近，有明顯的方向性，稱為超聲束。主瓣和旁瓣

旁瓣會(huì)產(chǎn)生偽像—克服旁瓣，增強(qiáng)主瓣a-主瓣b,c-旁瓣超聲波的聲場(chǎng)特性聲場(chǎng)分布a-主瓣超聲波的衰減特性超聲波的衰減與傳播距離成正比；與頻率的2/3方成正比。高頻衰減大，低頻衰減?。ù┩噶?qiáng)）引起衰減的因素吸收散射，折射等減弱超聲波的衰減特性超聲波的衰減與傳播距離成正比；與頻率的2/超聲的多普勒效應(yīng)多普勒公示：公式中，C，f0不變，v是變化的多普勒效應(yīng)是血流成像的基礎(chǔ)！超聲的多普勒效應(yīng)多普勒公示：超聲的分辨力分辨力的定義指超聲檢查時(shí)，能在熒光屏上被分別顯示為兩個(gè)點(diǎn)的最小距離的能力。軸向分辨力聲束穿過(guò)介質(zhì)中能被分辨為前后兩點(diǎn)的最小距離與超聲波的頻率成正比最大分辨力為λ/2側(cè)向分辨力或者橫向分辨力與聲束相垂直的線或面上，能在熒光屏上被分別顯示為兩個(gè)點(diǎn)的最小距離的能力。與聲束的寬窄有關(guān)超聲的分辨力分辨力的定義超聲的穿透力穿透力的增加，以分辨力的損失為代價(jià)頻率越高，分辨力越高，穿透力越小頻率越低，穿透力越強(qiáng)，分辨力越低超聲的穿透力穿透力的增加，以分辨力的損失為代價(jià)超聲診斷的優(yōu)點(diǎn)安全、無(wú)輻射。適用于胎兒診斷。設(shè)備可移動(dòng)，成本低。實(shí)時(shí)成像通過(guò)掃描角度變化，獲得更佳的圖像。多普勒－檢測(cè)血流量信息。超聲診斷的優(yōu)點(diǎn)安全、無(wú)輻射。適用于胎兒診斷。第二部分

超聲成像原理第二部分

超聲成像原理超聲的模式在監(jiān)視器上顯示的超聲圖像是二維圖像，這與CT和核磁共振所形成的圖像相同?；夭ㄕ穹鵏ine1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Line81.A模式：是一種振幅的模式。它在顯示上形成垂直偏轉(zhuǎn)的曲線圖。2.B模式：是一種亮度的模式。其圖像由不同亮度的點(diǎn)所組成的直線構(gòu)成。點(diǎn)的亮度代表接收到回聲的振幅。通過(guò)連續(xù)掃描，二維的剖面圖像不斷地被更新，這就是實(shí)時(shí)B模式。探頭換能器監(jiān)視器Line12345678超聲的模式在監(jiān)視器上顯示的超聲圖像是二維圖像，這與CT和核磁3.M模式：

M模式中的M表示運(yùn)動(dòng)，M模式通過(guò)B模式圖象來(lái)顯示一個(gè)取樣線，然后在以時(shí)間為軸線的波形圖上表示其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通常M模式用于檢測(cè)心臟及胎兒的心率。TransducerTransducerTransducerTransducerLine45t1Line45t2Line45t3Line45t4t1234567...4.D模式（多普勒模式）－（后面詳述）3.M模式：TransducerTransducerTra圖像的形成所有的超聲儀器使用同樣的超聲信號(hào)的基本成分進(jìn)行發(fā)射,并形成圖像.

探頭脈沖發(fā)射器/接收器中央處理器數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器顯示及存貯圖像的形成所有的超聲儀器使用同樣的超聲信號(hào)的基本成分進(jìn)行發(fā)射圖像的形成(con’t.)SoundbeamTransducerPulser/receiverSystemCPUDigitalScanConverterMonitorRecordingDevicesVCR/PrinterLaserCamera圖像的形成(con’t.)SoundbeamTransdu探頭用于超聲的探頭也稱為換能器，是用來(lái)產(chǎn)生和檢測(cè)超聲波的部件，即換能器。既是發(fā)射器，也是接收器。它是超聲設(shè)備最重要的部分。結(jié)構(gòu)：詳見(jiàn)右圖所示。其中：壓電陶瓷－發(fā)射/接收超聲波；聲透鏡－軸向聚焦；背襯材料－防止產(chǎn)生超聲波反向振動(dòng)；壓電效應(yīng)：是指具有壓電特性的材料(陶瓷、石英)在受到外界壓力后，在其受壓端面產(chǎn)生電壓；在其端面施加交變電信號(hào)時(shí)，其端面會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，發(fā)出聲波。工作原理：主機(jī)通過(guò)電纜在基元上施加電信號(hào)，使基元振動(dòng)，發(fā)出超聲波，超聲波經(jīng)物體反射作用在基元上，使基元兩端產(chǎn)生電信號(hào)，通過(guò)電纜傳送至主機(jī)處理、顯示。

聲透鏡壓電陶瓷(基元)背襯材料襯套電纜物體發(fā)射反射探頭用于超聲的探頭也稱為換能器，是用來(lái)產(chǎn)生和檢測(cè)超聲波的部件探頭的種類(lèi)相控陣探頭：3S曲陣探頭：3.5C，4C線陣探頭：10L腔內(nèi)探頭：經(jīng)食道探頭面陣探頭：M7C探頭的種類(lèi)相控陣探頭：3S超聲掃描方式超聲設(shè)備在醫(yī)學(xué)臨床上有多種診斷方式。目前主要采用以下的方式：電子掃描方式探頭的許多基元通過(guò)電子控制產(chǎn)生掃描波束并且通過(guò)延時(shí)線對(duì)波束進(jìn)行聚焦。

電子掃描方式 機(jī)械掃描方式 特殊方式－線陣 －機(jī)械扇掃 －斜向掃描－凸陣（含微型凸陣） －徑向掃描 －梯形掃描－相控陣 －擴(kuò)大掃描 －向量掃描－線陣：用于小器官、血管及術(shù)中。特點(diǎn)：孔徑大近場(chǎng)視野寬旁瓣影響?。龟嚕阂卜Q彎曲線陣，與線陣的區(qū)別在于基元是彎曲的。用于腹部和婦產(chǎn)科。特點(diǎn)：近、遠(yuǎn)場(chǎng)視野寬超聲掃描方式超聲設(shè)備在醫(yī)學(xué)臨床上有多種診斷方式。目前主要采用3.機(jī)械掃描方式機(jī)械掃描是通過(guò)單個(gè)或多個(gè)基元機(jī)械運(yùn)動(dòng)（擺動(dòng)）來(lái)產(chǎn)生超聲波束的。－機(jī)械扇掃：是超聲波束通過(guò)基元機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)回?cái)[動(dòng)進(jìn)行掃描的。特點(diǎn)：制作成本低；掃描角度大。噪音大；幀頻低；壽命短?；嗫仃嚕合嗫仃嚪绞绞峭ㄟ^(guò)連續(xù)變換延時(shí)線來(lái)得到產(chǎn)生超聲波束的不同角度。主要用于心臟。延時(shí)線掃描超聲波束相控陣探頭 通過(guò)延時(shí)線聚焦3.機(jī)械掃描方式基元－相控陣：延時(shí)線掃描超聲波束相控陣探延時(shí)線路脈沖發(fā)射/接收處理濾波器、對(duì)數(shù)放大器、時(shí)間增益控制

DSC數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器監(jiān)視器記錄設(shè)備錄像機(jī) 打印機(jī)彩色打印機(jī)圖象檔案管理存儲(chǔ)硬盤(pán)、磁光盤(pán)主機(jī)探頭超聲系統(tǒng)延時(shí)線路處理DSC通過(guò)窄孔徑，在近場(chǎng)聚焦中場(chǎng)通過(guò)寬孔徑，在遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦對(duì)每一深度聚焦動(dòng)態(tài)接收聚焦透鏡焦點(diǎn)聚焦發(fā)散1.聚焦許多超聲設(shè)備都有調(diào)整聚焦的功能，對(duì)感興趣的區(qū)域進(jìn)行聚焦，從而使圖象分辨率更高，圖象更清晰。超聲系統(tǒng)的幾種聚焦方式：－只在發(fā)射端聚焦（接收端：自動(dòng)聚焦）：保持較高的幀頻－發(fā)射和接收端聚焦：可使圖象質(zhì)量更好，但是幀頻很低常用的聚焦方式：分段聚焦；動(dòng)態(tài)聚焦；連續(xù)動(dòng)態(tài)聚焦(CDF）名詞解釋通過(guò)窄孔徑，中場(chǎng)通過(guò)寬孔徑，對(duì)每一深度聚焦動(dòng)態(tài)接收聚焦透鏡焦2.寬頻及變頻5MHz5MHz傳統(tǒng)探頭寬頻帶探頭頻帶寬度寬頻＋變頻－－有效地解決探頭分辨率與穿透力的矛盾主機(jī)帶寬探頭帶寬遠(yuǎn)場(chǎng)近場(chǎng)5MHz10MHz3.幀頻幀頻是指單位時(shí)間內(nèi)獲得圖象的幀數(shù)。高幀頻可以捕捉細(xì)小的信息。移動(dòng)的物體低幀頻高幀頻寬頻是指探頭的工作頻率范圍比較寬。寬頻帶探頭是實(shí)現(xiàn)變頻的基礎(chǔ)。變頻是一種新技術(shù)：改變同一個(gè)探頭的頻率。若目標(biāo)區(qū)域在近場(chǎng)，可以選用高頻率；若目標(biāo)區(qū)域在遠(yuǎn)場(chǎng)，可以切換到低頻率。2.寬頻及變頻5MHz5MHz傳統(tǒng)探頭寬頻帶探頭頻帶寬度4.數(shù)字化數(shù)字化的標(biāo)志是數(shù)字化處理裝置。前端數(shù)字化－全數(shù)字化后端數(shù)字化－部分?jǐn)?shù)字化

數(shù)字化處理A/D放大、處理顯示放大、濾波數(shù)字化處理A/DΣ?目標(biāo)數(shù)字化延時(shí)數(shù)字化疊加數(shù)字波束形成器探頭處理顯示4.數(shù)字化數(shù)字化放大、顯示放大、數(shù)字化Σ?目標(biāo)數(shù)字5.分辨率分辨率是指對(duì)兩個(gè)靠近物體的識(shí)別能力，即對(duì)圖象的區(qū)分。軸向（縱向）分辨率：是指沿超聲波束軸方向上可區(qū)分的 兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的最小距離。軸向分辨率由超聲波束的波長(zhǎng)所決定。一般來(lái)說(shuō)，軸向分辨率為波長(zhǎng)的2到4倍??分辨率幾何分辨率灰度分辨率軸向分辨率側(cè)向分辨率軸向分辨率高 低側(cè)向分辨率高 低側(cè)向（橫向）分辨率：是指對(duì)垂直于超聲波束軸方向上可 區(qū)分的兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的最小距離。側(cè)向分辨率取決于超聲波束的寬度和波束聚焦情況。灰度（對(duì)比度）分辨率：是指對(duì)兩個(gè)相似密度的物體的 識(shí)別能力?；叶确直媛蕩缀畏直媛势胶鈳缀畏直媛矢撸叶确直媛什?.分辨率分辨率幾何分辨率軸向分辨率軸向分辨率多普勒技術(shù)在超聲診斷中非常有價(jià)值。主要用于檢測(cè)心臟、血管內(nèi)血液的流向，流速及流量。主要包括以下三種：-脈沖多普勒(PW) -高脈沖重復(fù)頻率多普勒(HPRF)

-連續(xù)波多普勒

(CW). -單連續(xù)波多普勒 -可控連續(xù)波多普勒TXMRCVRCV如果接收體向著振動(dòng)源運(yùn)動(dòng)，則接收到的頻率將高于發(fā)射頻率。

如果接收體背著振動(dòng)源運(yùn)動(dòng)，則接收到的頻率將低于發(fā)射頻率。TXM1.多普勒效應(yīng)：振動(dòng)源和接收體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),所接收到的回聲頻率不同于振源所發(fā)射 的聲頻率,其差別與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān),這就是多普勒效應(yīng)。多普勒多普勒技術(shù)在超聲診斷中非常有價(jià)值。主要用于檢測(cè)2.多普勒效應(yīng)公式：2cos?f。

C?ΔfV(cm/s)=V血流V(cm/s):血流速度C(cm/s):聲速(1530m/s)(度):血流與超聲波束之間的夾角

Δf(Hz):多普勒頻移

f。(Hz):超聲頻率超聲波束血管角的調(diào)整：30°0.86633°0.8393.2%cos誤差變化70°0.34273°0.29217.1%夾角θ的最佳范圍：30－60°2.多普勒效應(yīng)公式：2cos?f。C?Δf3.多普勒波的含義多普勒波包括以下含義(數(shù)據(jù))－速度－速度范圍（寬度）－血流量大?。鞣较蛞粋€(gè)心跳周期寬的速度范圍逆流時(shí)間基準(zhǔn)線慢快快迎向背向最高峰