彩超技術(shù)概述諧波成像演示文稿

彩超技術(shù)概述諧波成像演示文稿當(dāng)前1頁，總共15頁。彩超技術(shù)概述諧波成像PPT當(dāng)前2頁，總共15頁。彩色多普勒超聲診斷儀成像技術(shù)二維灰階成像頻譜多普勒系統(tǒng)（PW、CW……）彩色多普勒血流成像（CDFI、CDE、CCD、TDI）諧波成像（自然組織諧波、造影劑諧波）三維成像功能單元當(dāng)前3頁，總共15頁。諧波根據(jù)法國數(shù)學(xué)家傅立葉(M．Fourier)分析原理證明：任何重復(fù)的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，每個(gè)諧波都具有不同的頻率，幅度和相角。諧波頻率是基波頻率的整倍數(shù)。當(dāng)前4頁，總共15頁。二次諧波成像

(secondharmonicimaging,SHI)超聲波在生物組織及人體臟器內(nèi)傳播時(shí)，不僅有從探頭發(fā)射的基礎(chǔ)頻率的超聲波（基波）傳播，并且有此基波頻率的諧波傳播，當(dāng)諧波頻率為基波頻率的2倍時(shí)，稱為2次諧波，諧波頻率越高其能量下降越迅速。

超聲成像時(shí)，只檢測二次諧波作為成像信息，其它頻率信息被濾去或不接收，這種成像方式稱為二次諧波成像。當(dāng)前5頁，總共15頁。

諧波產(chǎn)生的物理基礎(chǔ)隨著非線性學(xué)論理的發(fā)展，對超聲波在人體組織傳播的研究表明：超聲波與人體組織（介質(zhì)）作用，其傳播、反射（和散射）時(shí)都具有非線性效應(yīng)。這種非線性效應(yīng)使發(fā)射的基波頻率f0會(huì)出現(xiàn)nf0頻率的諧波(n=1,2,3…)。

當(dāng)前6頁，總共15頁。傳播時(shí):發(fā)射超聲波的中心頻率為f0，其能量比較高，在彈性介質(zhì)中非線性傳播時(shí)，不僅含有f0的基波，而且有2f0的諧波。反射時(shí):在超聲造影成像時(shí)聲波沖擊造影劑微泡，微泡可能在2倍或更高倍數(shù)的聲波頻率上振動(dòng)，作為新的聲源而發(fā)射2f0的諧波反回到探頭。接收造影劑的這種二次諧波就能很好地顯示造影劑回聲信號。這種非線性現(xiàn)象主要表現(xiàn)有三個(gè)方面：當(dāng)前7頁，總共15頁。

1).聲波速度的非線性改變——諧波的產(chǎn)生

介質(zhì)的壓縮與疏松脈沖波傳播過程中產(chǎn)生諧波示意圖當(dāng)前8頁，總共15頁。2).諧波能量的非線性改變：超波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，不僅產(chǎn)生諧波頻率，而且諧波頻率能量隨傳播距離而呈非線性改變。在近場表淺處，超聲波僅由基波頻率組成。但傳播后，能量會(huì)在二次諧波頻率處產(chǎn)生。其基波強(qiáng)度隨傳播距離而減少，但諧波強(qiáng)度呈非線性改變。在表淺處諧波能量較低，采用諧波成像，可克服來原于腹壁和接近腹壁的反射和散射的基波偽象，而傳播數(shù)厘米后，諧波能量明顯增加，產(chǎn)生具有一定強(qiáng)度的諧波頻率。

諧波能量變化示意圖當(dāng)前9頁，總共15頁。

3).基波能量與諧波能量的非線性改變

諧波頻率能量的高低與基波頻率能量有關(guān)，弱的基波頻率幾乎不產(chǎn)生諧波頻率能量，而強(qiáng)的基波產(chǎn)生較大的諧波能量。這種非線性改變對于基波能量弱的旁瓣產(chǎn)生的諧波，則極少會(huì)使諧波成像產(chǎn)生旁瓣偽像影響?；芰颗c諧波能量關(guān)系示意圖當(dāng)前10頁，總共15頁。二次諧波的接收

二次諧波接收是提取2f0的諧波回聲信號，包括自然組織與造影劑的諧波信號。諧波信號的接收示意圖當(dāng)前11頁，總共15頁。提取純凈諧波

銳利濾波反向脈沖編碼諧波當(dāng)前12頁，總共15頁。諧波成像可以明顯改變超聲圖像質(zhì)量

1)減少近場偽像干擾①表層腹壁或接近腹壁的反射和散射會(huì)產(chǎn)生超聲偽像，但這些偽像基波能量強(qiáng)，而諧波能量極少，當(dāng)采用諧波成像時(shí)，則近場的偽像將大部分被消除。②基波聲束旁瓣會(huì)產(chǎn)生明顯的旁瓣偽像，而二次諧波聲束旁瓣能量與中心聲束能量相比呈反比例降低，即使二次諧波信號強(qiáng)度放大與基波的信號強(qiáng)度相當(dāng)時(shí)，二次諧波的旁瓣仍比基波旁瓣低很多。在二次諧波成像時(shí)，就能明顯地消除聲束旁瓣偽像并使主瓣變細(xì)。

基波二次諧波聲束輪廓示意圖當(dāng)前13頁，總共15頁。2)消除近場混響聲束在表淺組織內(nèi)表層與肋骨之間產(chǎn)生混響,對圖像顯示常出現(xiàn)模糊霧狀改變。因此時(shí)尚未形成明顯的諧波能量，這些混響是由基波頻率的能量形成，當(dāng)聲束穿過表淺層進(jìn)入組織后，諧波信號能量明顯。在接收時(shí)，消除基波后，二次諧波成像使紊亂和模糊影像被消除，得到了更為清晰的圖像。自然組織諧波成像不需要注入造影劑，而需要高靈敏度的接收系統(tǒng)。包括探頭的靈敏度和大的動(dòng)態(tài)范圍及信號處理技術(shù)（提高信/噪比及接收微弱諧波信號的能力）。當(dāng)前14頁，總共15頁。超聲造影劑（utrasoundcontrastagent，UCA）諧波成像包括：

1)聲速非線性而產(chǎn)生的諧波成分，它是聲波在組織中傳播而產(chǎn)生的；

2)基波與諧波沖擊UCA微氣泡產(chǎn)生反射與散射的增強(qiáng)信號，即UCA微泡的反射非線性又產(chǎn)生入射信號的基波和諧波，但接收時(shí)，只接取2f0的諧波信號，但它是二種效果的綜合。即：①頻率為2f0的入射諧波和微氣泡對此反射的二次諧波。頻率為f0

的入射基波和微氣泡界面對比的非線性反射產(chǎn)生