超聲基本原理課件

超聲基本原理

回聲系統(tǒng)自然界怪異的海豚鯨人造的雷達(dá)聲納材料測(cè)試醫(yī)學(xué)診斷治療碎石物理療法

超聲優(yōu)勢(shì)診斷安全病人無痛苦實(shí)時(shí)影像不要特殊的房間相關(guān)費(fèi)用低軟組織診斷

超聲優(yōu)勢(shì)骨系統(tǒng)不適用肺系統(tǒng)不適用有氣體的區(qū)域是有問題的診斷依靠經(jīng)驗(yàn)

超聲是什么

超聲是超過人類聽力范圍之外的聲音頻率人類聽力 30Hzupto20kHz

超聲成像 2MHzupto12MHz

超聲是壓力波應(yīng)用壓力壓縮變稀薄

聲的傳播

聲波的傳播速度穿過媒介，它的速度被壓力波的比率決定，并且從一個(gè)分子到另一個(gè)分子轉(zhuǎn)移。聲音是什么？聲音是一種壓力波波谷：低壓波峰：高壓波長聲音的傳播聲音的傳播如水波……聲音不只在空氣中傳播，也能通過液體和固體媒介傳播（如：人體組織)聲音傳播的速率取決于媒介聲音的傳播頻率:一秒鐘內(nèi)通過的波峰數(shù)量單位：赫茲Hertz(Hz)1兆赫(MHz)=1,000,000Hz基壓不同固定點(diǎn)的壓力

壓縮

變稀薄聲傳播

媒介 速度(米/秒)空氣 331水

1480血液

1570肌肉

1585骨

4080超聲單位通常的平均傳播速度是:1540m/s傳播速度聲傳播

當(dāng)聲波到達(dá)邊界B時(shí)被反射并且回聲導(dǎo)致成像的結(jié)果速度在M1和M2之間是不同的echoBZ=pxC

Z=acousticimpedance（聲阻抗）

p=densityoftissue(組織密度)

C=velocityofsoundinthe

Media（在媒介中傳播的聲速）

M1=media1M2=media2M1M2聲阻抗(Z)ff=1...20MHz

T=1/fT=1…50ns

傳播聲波的頻率=振蕩期間粒子振動(dòng)的比率Frequency[Herz]:頻率是指每秒周期的次數(shù)PeriodT[second]:周期是指兩個(gè)頂點(diǎn)之間的時(shí)間消耗反射現(xiàn)象介質(zhì)的改變，使聲波在界面發(fā)生傳播變化舉例:聲波從空氣向水的傳播在水的表面聲波被部分反射，產(chǎn)生回聲

反射c1c2散射現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活中,絕大多數(shù)的界面是不規(guī)則的聲波向各個(gè)方向反射，稱為散射現(xiàn)象c1c2back-scatter(被散射)超聲成像原理超聲成像是由超聲設(shè)備產(chǎn)生的：

向機(jī)體組織發(fā)射高頻信號(hào)

接收反射回聲信號(hào)

計(jì)算組織距離

不同的組織和體液因?yàn)槊芏炔煌?，產(chǎn)生的回聲信號(hào)也是不同的，由此產(chǎn)生對(duì)比影像。超聲波組織1組織

2B超的基本構(gòu)造

任何B超儀都由探頭，主機(jī)，附件和記錄裝置幾部分組成。B超的基本構(gòu)造

主機(jī):B超的主體結(jié)構(gòu)主要為電路系統(tǒng)組成，電路系統(tǒng)主要包括主控電路、高頻發(fā)射電路、高頻信號(hào)放大電路、視頻信號(hào)放大器和掃描發(fā)生器等組成。B超的基本構(gòu)造

主機(jī):

主機(jī)面板上顯示有可供選擇的技術(shù)參數(shù)，如頻率、深度、凍結(jié)、增益，以及各級(jí)菜單。B超的基本構(gòu)造

探頭:

探頭是用來發(fā)射和接收超聲，進(jìn)行電聲信號(hào)轉(zhuǎn)換的部件，也稱換能器。它與超聲診斷儀器的靈敏度、分辨力等密切相關(guān)，是儀器最重要的部件。B超的基本構(gòu)造

探頭類型:機(jī)械探頭：多為凸陣扇掃探頭電子探頭：電子線陣探頭和電子相控陣扇掃探頭探頭超聲波是由一個(gè)傳感器產(chǎn)生的，稱為探頭（probe）,探頭通過一根電纜與超聲設(shè)備連接發(fā)射相（transmittingphase）：探頭把電脈沖轉(zhuǎn)換為發(fā)向機(jī)體組織的壓力波接收相（receivingphase）：相反，探頭把回聲信號(hào)的壓力波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)

電纜背襯層PZT壓電陶瓷傳感片或盤電極匹配層透鏡耦合劑被用來增強(qiáng)發(fā)射和接收效果圖像形成B-mode(2D)image電動(dòng)機(jī)角傳感器軸（支點(diǎn)）薄壁(窗)水或油填充室傳感器機(jī)械裝置連電動(dòng)機(jī)連角傳感器連向傳感器的電屏蔽線探頭是超聲設(shè)備最重要的組成之一:其作用如同MRI的線圈或CT的探測(cè)器需要專門的設(shè)計(jì)以達(dá)到最佳成像需要高檔超聲設(shè)備一般至少配備4-5種探頭以適用于不同的檢查探頭設(shè)計(jì)與技術(shù)取決于被研究的不同器官的要求:要求獲得最佳視野能讓超聲波最佳穿透與器官形狀相匹配取決于成像要求:

要求最佳的成像質(zhì)量頻率越低、穿透力越好(深部器官)頻率越高、空間分辨力越好(精細(xì)圖像)相控陣傳感器現(xiàn)代探頭(相控陣)采用多晶片傳感器產(chǎn)生各種超聲波:沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)更快偽差最小化

舉例凸陣（Convex）線陣（Linear）ab探頭舉例凸陣探頭（Convex）采用低頻率超聲波(從2MHz到4MHz)用于腹部檢查扇形探頭（Sectorial）采用低頻率超聲波

(從2MHz到4MHz)用于心臟檢查線陣探頭（Linear）采用高頻率超聲波

(從7.5MHz到20MHz)用于淺表結(jié)構(gòu)的檢查,如乳腺、皮膚腔內(nèi)探頭（Intra-cavitary）采用高頻率超聲波(從7.5MHz到15MHz)用于前列腺、卵巢和子宮的檢查其他探頭類型非常特殊的應(yīng)用如:術(shù)中探頭（intra-operative）經(jīng)食道探頭（trans-esophageal）腹腔鏡探頭（laparoscopic）一些探頭可以使用幾種頻率工作探頭:圖例探頭:圖例食道探頭術(shù)中探頭腹腔鏡探頭B超的基本構(gòu)造

顯示及記錄系統(tǒng):顯示系統(tǒng)主要由顯示器、顯示電路和有關(guān)電源組成。記錄主要由圖象存儲(chǔ)、打印設(shè)備、錄象、拍照等保存，并進(jìn)行測(cè)量和編輯等。B超診斷儀的使用和維護(hù)

使用要求：1、電源性能穩(wěn)定。2、輝度和聚焦良好。3、時(shí)標(biāo)距離和掃描深度應(yīng)準(zhǔn)確并符合其性能。4、儀器的配套設(shè)施和配備探頭與主機(jī)應(yīng)保持一致性。B超診斷儀的使用和維護(hù)

操作方法：1、電壓必須穩(wěn)定在190-240V之間。2、選用合適的探頭并與主機(jī)連接好。3、打開電源，選擇超聲類型。4、調(diào)節(jié)輝度及聚焦。B超診斷儀的使用和維護(hù)

操作方法：5、動(dòng)物保定，剪毛，涂布耦合劑（與毛孔緊密耦合）。6、掃查。7、調(diào)節(jié)輝度、對(duì)比度、靈敏度、視窗深度和其他技術(shù)參數(shù)，獲得最佳聲像圖。8、凍結(jié)圖像，存儲(chǔ)、編輯、打印。9、關(guān)機(jī)，斷電源。B超診斷儀的使用和維護(hù)

儀器維護(hù)：1、儀器應(yīng)放置平穩(wěn)、防潮、防塵、防震。2、儀器持續(xù)使用2H后應(yīng)休息14分鐘，一般不應(yīng)持續(xù)使用4小時(shí)以上。3、開機(jī)和關(guān)機(jī)前，各