醫(yī)學超聲成像原理課件

1、醫(yī)學醫(yī)學超聲攝影原理、3.4醫(yī)學超聲攝影原理、醫(yī)學超聲攝像技術超聲波檢測技術可分為回聲掃描超聲波檢測技術和多普勒效應超聲波檢測技術兩大類。 回聲掃描超聲波檢測技術主要用于解剖學領域的檢查、器官的組織形態(tài)學狀況和變化。 基于多普勒效應的超聲波檢測技術主要用于了解組織器官功能狀況和血流動力學大姨媽病理狀況，如血流狀態(tài)監(jiān)測、心臟運動狀況和血管栓塞檢查等方面。 醫(yī)學醫(yī)學超聲診斷裝置、a型醫(yī)學超聲診斷裝置、m型醫(yī)學超聲診斷裝置、b型醫(yī)學超聲斷層圖像修正、醫(yī)學超聲多普勒血流修正、圖像攝像裝置和醫(yī)學超聲醫(yī)學超聲三次元圖像形成系統(tǒng)(超聲波CT )、型(超聲波顯示法)、機構：振幅變化反映回聲狀況的特征：一維波形

2、圖，非直觀用途：鑒別液，實質性包塊， 測距的當前顯示特征：探頭不向人體反射聲波，根據(jù)回聲出現(xiàn)的位置、回聲寬度的高低、形狀、有無多少來確定被檢體病變或解剖部位的信息，但專一性不突出，解剖學特征缺乏的。型(醫(yī)學超聲掃描法)、反應歷程：單聲束采樣，得到活動界面回聲，以里肌肉掃描方式展開特征：一維度時間運動曲線圖用途：分析心臟和大血管運動幅度，m型曲線圖，型(醫(yī)學超聲顯影法)，反應歷程：不同光點反映回聲變化的直觀用途：其廣泛、肝臟醫(yī)學超聲、 心臟醫(yī)學超聲、d型(醫(yī)學超聲多普勒法)、反應歷程：利用Doppler原理探測分析心血管內血流的光譜多普勒(PW CW )用光譜曲線表示，檢測血流動態(tài)殘奧儀彩色多普

3、勒血流像(CDFI )彩色編碼，實時顯示血流方向的聲束聚焦， 為了提高醫(yī)學超聲成像系統(tǒng)的靈敏度和極限分辨率，除了在線傳感器探頭中實施多振動元件的組合輻射外，對醫(yī)學超聲進行聚焦，使聲束變細，使強度聚焦，提高聲束的透射力和回波強度，提高靈敏度和極限分辨率的聲束聚焦有： 1、聲聚焦2、電子聚焦， 作為醫(yī)學超聲束處理技術，目前，在先進的超聲波設備中采用的有效的束處理方法有：在：(l )使結晶表面凹陷(2)基于聲透鏡的聚光(3)可變孔徑(4)電子聚焦(5)動態(tài)聚焦(6)實時動態(tài)聚焦(7)動態(tài)跟蹤等， 凹面晶體在該對焦方式中焦點的聲束細，橫向極限分辨率好，但如果偏離聚焦范圍，則聲束比未聚焦粗，因此，為了采

4、用該聚焦型探頭，與能夠分為聚焦范圍的深度、一般為近距離、中距離和遠路3的光學聚焦原理相同通過在平面晶體表面上添加聲透鏡，可以將醫(yī)學超聲光束會聚到一點，即焦點、焦深，即焦距長度。 當對聲透鏡的曲率半徑、聲透鏡中的醫(yī)學超聲的傳播速率和人體中的音速所決定的聲聚焦、電子聚焦、線性振膜式傳感器陣列的各陣列施加適當延遲的激勵脈沖時，能夠在規(guī)定的距離得到聚光。 二、電子聚焦所謂的電子聚焦，是控制各振子的相位，通過控制其放射的醫(yī)學超聲束在焦點區(qū)域增強為同相長度，實現(xiàn)聚焦的目的，實際上控制延遲來控制相位。延遲量的修正計算：分別為L1、L2、L3，設焦距長度F=35cm，單元間距d=0.5mm，從圖中得到l1=3

5、.5d=3.50.5=1.75mml2=2.5d=的聲速c=1540m/s，則第1振子和第2振子的相位差第二單元延遲時間為1=13.9ns 3、第六單元延遲時間為1 2 2=13.9 9.27=23.17ns 4、第五單元延遲時間為3=1 2 3=27.81ns這樣延遲量如何實現(xiàn)在有限范圍內，聚焦波束寬度小于當同一陣列振膜式傳感器被云同步(即，聚焦)激勵時產生的波束寬度。 離焦點越遠，聚焦波束寬度越寬，直到大于同一陣列振膜式傳感器的未聚焦音波束寬度為止。 動態(tài)電子聚焦為了提高成像系統(tǒng)的極限分辨率而需要對焦，焦點區(qū)域內的聲束變細，確實提高了極限分辨率，但焦點區(qū)域以外的聲束不是變細而是變粗，焦點區(qū)

6、域以外的極限分辨率不僅沒有提高而且變差， 需要在全貫通深度聚焦的動態(tài)電子焦點還有1、等速動態(tài)電子焦點2、全深度階段動態(tài)電子焦點1、等速動態(tài)電子焦點等速動態(tài)電子焦點通過計算機控制，以一定的速度實現(xiàn)發(fā)送和接收的延遲時間2、全深度段動態(tài)電子焦點：全深度段動態(tài)電子焦點將探針深度分為幾個部分，對每個段進行聚焦，在接收時進行聚焦，使焦點與發(fā)送波和接收同步移動，使全深度的所有位置都具有良好的橫向極限分辨率最后將各段的聚焦區(qū)域的回波信號重疊，具有1行的回波段數(shù)少、延遲線段數(shù)少、操作簡便且低成本的優(yōu)點。 缺點是成像速度慢，精度低。 但是，通過以擲界外球方式繼續(xù)寫入能夠以TV方式顯示的存儲器并進行各種圖片處理，能

7、夠穩(wěn)定鮮明的圖像。 四可變孔徑技術的變孔徑技術在近場采用小孔徑，在遠場采用大孔徑。掃描方式、一、掃描：將振膜式傳感器在被探測區(qū)域取得人體信息的運動過程稱為掃描。 機械掃描和電子掃描，機械掃描和電子掃描(1)機械掃描：當電機轉動或搖動振膜式傳感器時，位置傳感器連續(xù)檢測振膜式傳感器的瞬時方向，產生位置信號，使其與顯視器的掃描方向相對應。 (2)電子掃描：用電子方法控制多陣列元件振膜式傳感器實現(xiàn)掃描，分為重尼亞斯島掃描和相控陣掃描。 ()線掃描線探頭長度為1015cm，寬度為1cm左右，為了用電子開關切換多變量振膜式傳感器的振動要素，使其按順序動作，提高系統(tǒng)的極限分辨率和靈敏度，通常，相應的幾個相鄰

8、的小單元被云同步激勵，發(fā)射醫(yī)學超聲并對其進行回波截斷前面的單元，發(fā)射1個單元()相控陣：陣列要素數(shù)少，長度短，一般為13cm左右，寬度為1cm左右。 動作時，將所有的振子激發(fā)到云同步，適當控制施加到各振子上的激發(fā)信號的相位來改變醫(yī)學超聲的發(fā)送方向，接收時進行與接收信號類似的相位控制，形成扇形掃描。 設醫(yī)學超聲波束的掃描(線)、另一方面，組合順掃描中總振動要素數(shù)為n，振動組的振動要素數(shù)為m(m=4)，則激勵順序為14、25、36、47即順開關順切換方式，將相鄰的m個振動要素構成為一個特點：掃描方法簡單，但聲束之間的線距等于振動元件距離，聲束線數(shù)為n-m 1，少，不利于提高極限分辨率。二、組合間隔掃描的組合順序掃描的缺點是行間距寬、行數(shù)少、影像質量差，為了提高影像質量，必須減小聲束的行間距。 1、d/2間隔掃描設總振蕩元件數(shù)為n，副振蕩元件的組合被分成兩組：一組為m，一組為m 1，若m=5，則組激勵順序為15、16、26、27、37、38。 特點：其聲束間距為d/2，線數(shù)增加了一倍。 三、微角掃描設置n個振子，副振子組為m，分組情況類似于組合順序掃描，但副振子組的m個振子激發(fā)的相位稍有不同，使出射聲束線和中心線具有微小偏角，使相位變化規(guī)律反轉， 電子相控陣扇形掃描光束的時空控制：該探測器既沒有開關控制支重輪，也沒有子陣列，可得到偏向中心線另一側的另一條聲束線。 這是因為相控陣的所有