超声基础知识(迈瑞)【可编辑的】课件

2010 Mindray Confidentialn 2目目目目 录录录录n 3声学基础知识声学基础知识人的听力范围是人的听力范围是202020kHz20kHz，超过，超过20kHz20kHz的声音的声音被称为超声，低于被称为超声，低于20HZ20HZ的声音称为次声。的声音称为次声。n 4 超声波定义：弹性介质中传播的声源振动的频率超声波定义：弹性介质中传播的声源振动的频率 20000Hz20000Hz的机械波。的机械波。医学超声诊断最常用频率在医学超声诊断最常用频率在医学超声诊断最常用频率在医学超声诊断最常用频率在2-13MHz2-13MHz2-13MHz2-13MHz（1MHz1MHz1MHz1MHz1 1 1 1百万百万百万百万HzHzHzHz）地震波和海啸都是次声波地震波和海啸都是次声波地震波和海啸都是次声波地震波和海啸都是次声波老鼠老鼠老鼠老鼠 蝙蝠、海豚、狗能感知超声波蝙蝠、海豚、狗能感知超声波蝙蝠、海豚、狗能感知超声波蝙蝠、海豚、狗能感知超声波 3 3、超声波、超声波0Hz0Hz0Hz0Hz 16Hz 16Hz 16Hz 16Hz 20KHz 20KHz 20KHz 20KHz1MHz1MHz1MHz1MHz 30MHz 30MHz 30MHz 30MHz 400MHz 400MHz 400MHz 400MHz 次声波次声波次声波次声波 可听见声音可听见声音可听见声音可听见声音 超超超超声声声声 红外线红外线红外线红外线 耳朵耳朵耳朵耳朵无损探伤无损探伤无损探伤无损探伤 图像诊断图像诊断图像诊断图像诊断 声学显微镜声学显微镜声学显微镜声学显微镜声学基础知识声学基础知识n 53 3、超声波、超声波 超声波的物理特性超声波的物理特性（一）（一）方向性方向性：由于超声波的频率高，波长短，接近红外线由于超声波的频率高，波长短，接近红外线 的波长，因此和光线一样，具有较强的方向的波长，因此和光线一样，具有较强的方向 性，形成超声波束，能沿一定的方向传播。性，形成超声波束，能沿一定的方向传播。探头探头声学基础知识声学基础知识n 63 3、超声波、超声波 超声波的物理特性超声波的物理特性（二）（二）反射和透射性反射和透射性：超声波在体内传播中碰到不同组织密度 形成的界面时，一部分产生反射波，另一部分可透过该界 面进入深层组织。透射波遇到深层界面又可产生新的反射 和透射波，如此直达深部。探头探头界面界面 界面界面 界面界面声学基础知识声学基础知识n 7超声波的声学特性超声波的声学特性反射反射n 83 3、超声波、超声波 超声波的物理特性超声波的物理特性（三）（三）穿透力和分辨力的关系穿透力和分辨力的关系 超声波的频率越高，分辨力就越高，但穿透力越低。超声波的频率越高，分辨力就越高，但穿透力越低。相反，频率越低，穿透力就越强，但分辨力较差。相反，频率越低，穿透力就越强，但分辨力较差。声学基础知识声学基础知识n 93 3、超声波、超声波 超声波的物理特性超声波的物理特性（四）（四）折射折射：由于超声波在人体内各组织、脏器中传播的速度不同，产生传播方向的改变，称为折射。界面界面斜向声束斜向声束折射波折射波斜向反射波斜向反射波声学基础知识声学基础知识n 103 3、超声波、超声波 超声波的物理特性超声波的物理特性 （五）（五）声衰减声衰减：超声波入射人体后，超声能量在传播中不断超声波入射人体后，超声能量在传播中不断 消耗及被人体组织吸收（特别是脂肪组织），导至透消耗及被人体组织吸收（特别是脂肪组织），导至透 入人体深部的超声波逐渐减少，反射回来的超声信号入人体深部的超声波逐渐减少，反射回来的超声信号 减弱，使远场图像质量下降。减弱，使远场图像质量下降。声学基础知识声学基础知识n 11超声波的声学特性超声波的声学特性衰减衰减n 12目目目目 录录录录n 13 利用超声波的反射和散射等物理特性获得利用超声波的反射和散射等物理特性获得利用超声波的反射和散射等物理特性获得利用超声波的反射和散射等物理特性获得切面图像切面图像切面图像切面图像,通过所获得的图像对人体组织和血通过所获得的图像对人体组织和血通过所获得的图像对人体组织和血通过所获得的图像对人体组织和血流进行观察并最终诊断。流进行观察并最终诊断。流进行观察并最终诊断。流进行观察并最终诊断。1 1、超声波诊断的主要成像原理、超声波诊断的主要成像原理超声波诊断系统超声波诊断系统n 14 安全、无辐射，适用于胎儿诊断。安全、无辐射，适用于胎儿诊断。检查灵活方便，成本低。检查灵活方便，成本低。实时成像，可获得静止或运动的组织图像。实时成像，可获得静止或运动的组织图像。通过扫描角度变化，获得更佳的图像。通过扫描角度变化，获得更佳的图像。多普勒检测血流信息。多普勒检测血流信息。2 2、超声波诊断的优点、超声波诊断的优点超声波诊断系统超声波诊断系统n 15 目前主要应用于肝、脾、肾、胰、胆囊、胃肠道、泌尿生殖系统的成像目前主要应用于肝、脾、肾、胰、胆囊、胃肠道、泌尿生殖系统的成像及测量，胎儿及子宫结构的成像及测量，心脏及大血管的成像及及测量，胎儿及子宫结构的成像及测量，心脏及大血管的成像及M M模式模式研究，胎儿及子宫结构，包括胚胎及胎儿成像，骨盆结构成像，包括研究，胎儿及子宫结构，包括胚胎及胎儿成像，骨盆结构成像，包括前列腺、膀胱及下部肠壁，可见的外围血管成像，新生儿前列腺、膀胱及下部肠壁，可见的外围血管成像，新生儿3 3、超声波诊断的应用范围、超声波诊断的应用范围超声波诊断系统超声波诊断系统n 16一台超声设备硬件组成主要有哪几部分？一台超声设备硬件组成主要有哪几部分？一台超声设备硬件组成主要有哪几部分？一台超声设备硬件组成主要有哪几部分？4 4、超声波诊断仪的组成、超声波诊断仪的组成超声波诊断系统超声波诊断系统n 17超声仪器的组成超声仪器的组成探头探头显示器显示器主机主机n 184、超声成像系统组成、超声成像系统组成n超声探头n超声发射与接收n显示器n 19分类分类按临床用途分类按临床用途分类按临床用途分类按临床用途分类腹部、妇产科腹部、妇产科腹部、妇产科腹部、妇产科大凸阵、小凸阵大凸阵、小凸阵大凸阵、小凸阵大凸阵、小凸阵心脏心脏心脏心脏小凸阵、相控阵小凸阵、相控阵小凸阵、相控阵小凸阵、相控阵浅表脏器浅表脏器浅表脏器浅表脏器高频线阵高频线阵高频线阵高频线阵其它其它其它其它腔内、穿刺、术中腔内、穿刺、术中腔内、穿刺、术中腔内、穿刺、术中超声探头类型超声探头类型n 20 超声探头类型超声探头类型n 21n n凸阵凸阵：用于腹部、盆腔脏器，常用频率：用于腹部、盆腔脏器，常用频率 3.0-6.0 MHz3.0-6.0 MHzn n线阵线阵：用于浅表器官及外周血管，常用频率：用于浅表器官及外周血管，常用频率 5.0-12.0 MHz5.0-12.0 MHzn n相控阵相控阵：用于心脏、颅脑检查，常用频率：用于心脏、颅脑检查，常用频率 2.0-4.0 MHz2.0-4.0 MHzn n腔内探头腔内探头：用于经阴道或经直肠、经食道检查，常用频率：用于经阴道或经直肠、经食道检查，常用频率 5.0-8.0 5.0-8.0 MHzMHzn n特殊探头特殊探头：术中探头、腹腔镜探头：术中探头、腹腔镜探头超声探头类型及应用超声探头类型及应用n 22探头的构造探头的构造匹配层匹配层换能器（阵元）换能器（阵元）背衬材料背衬材料手柄手柄电缆电缆n 23探头工作原理探头工作原理+-+-+-+-超声波发射形成超声波发射形成将将电脉冲信号电脉冲信号转换为转换为超声波信号超声波信号也将也将回波信号回波信号转换为转换为电脉冲信号电脉冲信号n 244、超声成像系统组成、超声成像系统组成n超声探头n超声发射与接收n显示器n 25超声成像系统框图超声成像系统框图探头探头 脉冲发射与接收器中央处理器数字扫描转换器显示器n 264、超声成像系统组成、超声成像系统组成n超声探头n超声发射与接收n显示器n 27隔行扫描和逐行扫描隔行扫描和逐行扫描n逐行=高分辨力,无闪烁显示n逐行扫描实现一倍密度的显示隔行隔行扫描扫描1 1 3 3 5 5 7 7 9 9 11 11 2 2 4 4 6 6 8 8 10 10 12 12 单数线单数线 双数线双数线逐逐行行扫描扫描1 1 3 3 5 5 7 7 9 9 11 11 2 2 4 4 6 6 8 8 10 10 12 12 所有线所有线 n 28解剖超声解剖超声解剖超声解剖超声 一维：一维：一维：一维：A A超超超超(amplitude mode)M(amplitude mode)M超超超超(motion mode)(motion mode)二维：二维：二维：二维：B B超超超超(brightness mode)(brightness mode)三维：立体三维：立体三维：立体三维：立体 血流超声血流超声血流超声血流超声 一维：一维：一维：一维：PWPW超超超超(pulse waveform)(pulse waveform)如经颅超声如经颅超声如经颅超声如经颅超声TCD TCD 二维：彩色多普勒二维：彩色多普勒二维：彩色多普勒二维：彩色多普勒(color(color dopplerdoppler)三维：立体彩色多普勒三维：立体彩色多普勒三维：立体彩色多普勒三维：立体彩色多普勒分类分类n 29A A型：幅度调制型：幅度调制以幅度的高低显示组织回波信号的强以幅度的高低显示组织回波信号的强弱弱特点：一维成像，原理简单特点：一维成像，原理简单操作者个人经验依靠性强操作者个人经验依靠性强容易引起误诊容易引起误诊n 30M型：型：以以亮度亮度的强弱显示组织回波信号的强弱，的强弱显示组织回波信号的强弱，同时在时间轴上展开以显示这些光点的运动轨迹，同时在时间轴上展开以显示这些光点的运动轨迹，反映反映一维一维的组织结构和运动信息。的组织结构和运动信息。特点：特点：一维时间运动一维时间运动曲线图，主要用于分析心脏和大血曲线图，主要用于分析心脏和大血管的运动幅度。管的运动幅度。n 31B B型：型：以以亮度亮度的强弱显示组织回波信号的强弱，并的强弱显示组织回波信号的强弱，并采用多声束扫描法，将各扫描线组成采用多声束扫描法，将各扫描线组成二维二维灰度图灰度图像。像。特点：特点：二维断面图像，二维断面图像，实时实时显示组织结构，形象直观显示组织结构，形象直观n 32M型（型（Motion）和）和B型（型（Brightness）n 33 频谱多普勒（频谱多普勒（D型）型）n 34 彩色多普勒血流（彩色多普勒血流（C型）型）n 35三维成像三维成像重建（自由臂）三维重建（自由臂）三维利用利用一维探头一维探头采集图采集图像并进行图像融合，像并进行图像融合，建立三维图像建立三维图像实时三维实时三维利用利用二维探头二维探头，实时，实时地显示三维组织结构地显示三维组织结构n 36重建（自由臂）三维成像重建（自由臂）三维成像n 37实时三维成像实时三维成像n 38彩色多普勒能量图彩色多普勒能量图n 39彩色多普勒组织成像（彩色多普勒组织成像（DTIDTI）将将运动运动的组织按照血流的编码方式的组织按照血流的编码方式显示就是显示就是组织多普勒组织多普勒n 40梯形成像梯形成像n 41宽景成像宽景成像n 42小结小结n超声成像系统由哪几部分组成？n超声波诊断仪主要有哪几种成像模式？n 43目目目目 录录录录n 44 超声图像反映人体某一断层的图像，每一断层的图像均有相应的空超声图像反映人体某一断层的图像，每一断层的图像均有相应的空超声图像反映人体某一断层的图像，每一断层的图像均有相应的空超声图像反映人体某一断层的图像，每一断层的图像均有相应的空间位置，目前国内通用的标准有：间位置，目前国内通用的标准有：间位置，目前国内通用的标准有：间位置，目前国内通用的标准有：人体解剖及对应图像人体解剖及对应图像 1 1、图像方位的标准、图像方位的标准n 45 图像左侧示被检查者右侧，图像右侧示被检查者左侧图像左侧示被检查者右侧，图像右侧示被检查者左侧图像左侧示被检查者右侧，图像右侧示被检查者左侧图像左侧示被检查者右侧，图像右侧示被检查者左侧。人体解剖及对应图像人体解剖及对应图像 横横 断断 面面n 46 图像左侧示被检查者头侧，图像右侧示被检查者足图像左侧示被检查者头侧，图像右侧示被检查者足图像左侧示被检查者头侧，图像右侧示被检查者足图像左侧示被检查者头侧，图像右侧示被检查者足侧。侧。侧。侧。人体解剖及对应图像人体解剖及对应图像 纵纵 断断 面面n 47 人体解剖基础人体解剖基础 锁骨中锁骨中线线腋前线腋前线1 1、人体解剖标志线、人体解剖标志线n 48 人体解剖基础人体解剖基础 1 1、腹部脏器位置、腹部脏器位置肝脏肝脏胃胃结肠结肠腹部血管腹部血管直肠直肠n 49目目目目 录录录录n 50 数字化数字化数字化数字化处理处理处理处理 A/DA/DA/DA/D放大放大放大放大处理处理处理处理显示显示显示显示放大放大放大放大滤波滤波滤波滤波 数字化数字化数字化数字化处理处理处理处理 A/DA/DA/DA/D 前端数字化全数字前端数字化全数字前端数字化全数字前端数字化全数字 后端数字化部分数字化后端数字化部分数字化后端数字化部分数字化后端数字化部分数字化1 1、全数字、全数字超声常用术语超声常用术语 n 51 仪器可以接收回声信号幅度的变化范围。动态范围大，所显示图象的仪器可以接收回声信号幅度的变化范围。动态范围大，所显示图象的层次就越丰富。如果太大，图象较朦胧，如果太小，图像颗粒较粗，但层次就越丰富。如果太大，图象较朦胧，如果太小，图像颗粒较粗，但边缘锐利，对比度高。边缘锐利，对比度高。2 2、动态范围、动态范围超声常用术语超声常用术语 n 522 2、动态范围、动态范围Dynamic Range宽宽窄窄超声常用术语超声常用术语 n 53分辨力包括时间分辨力（帧频）、空间分辨力和对比分辨力。分辨力包括时间分辨力（帧频）、空间分辨力和对比分辨力。空间分辨力是指对两个靠近物体的识别能力，即对图像的区分。空间分辨力是指对两个靠近物体的识别能力，即对图像的区分。分辨力分辨力分辨力分辨力空间分辨力空间分辨力空间分辨力空间分辨力时间分辨力时间分辨力时间分辨力时间分辨力对比分辨力对比分辨力对比分辨力对比分辨力轴向分辨力轴向分辨力轴向分辨力轴向分辨力侧向分辨力侧向分辨力侧向分辨力侧向分辨力厚度分辨力厚度分辨力厚度分辨力厚度分辨力3 3、分辨力、分辨力超声常用术语超声常用术语 n 54 指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出图像的被测介质的深度。指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出图像的被测介质的深度。要提高仪器的探测深度，可以降低工作频率或加大发射功率。要提高仪器的探测深度，可以降低工作频率或加大发射功率。注意：设备实际最大穿透深度和设备标识的最大深度不同。注意：设备实际最大穿透深度和设备标识的最大深度不同。4 4、穿透深度、穿透深度超声常用术语超声常用术语 n 55 回波信号放大器回波信号放大器.医生可通过增益旋钮来完成对整幅图像的调节医生可通过增益旋钮来完成对整幅图像的调节。5 5、总增益、总增益超声常用术语超声常用术语 n 56 属于时间分辨率的概念。属于时间分辨率的概念。指仪器每秒钟内可成像的帧数。单位指仪器每秒钟内可成像的帧数。单位f/sf/s。线密、角度、深度可以影响帧频。线密、角度、深度可以影响帧频。6 6、帧频、帧频超声常用术语超声常用术语 n 57 时间增益控制（时间增益控制（TGCTGC），超声强度随探测深度的增加而减弱，致），超声强度随探测深度的增加而减弱，致使不同深度的发射回波强弱不等，使不同深度的发射回波强弱不等，TGCTGC就是对来自不同深度的回声给就是对来自不同深度的回声给予不同的增益补偿，也称为灵敏度时间控制予不同的增益补偿，也称为灵敏度时间控制(STC)(STC)。7 7、时间增益控制、时间增益控制超声常用术语超声常用术语 n 58 在正规招标中通常都是在限制条件下评价，如大凸探头在正规招标中通常都是在限制条件下评价，如大凸探头6868角，角，18cm18cm深度时，彩色取样满视野的情况，所显示的帧频。如果没有限制深度时，彩色取样满视野的情况，所显示的帧频。如果没有限制条件，评价意义不大。条件，评价意义不大。8 8、彩色血流显示帧频、彩色血流显示帧频超声常用术语超声常用术语 n 59 一种滤除噪声，对图像进行平滑处理的功能。一种滤除噪声，对图像进行平滑处理的功能。9 9、帧相关、帧相关超声常用术语超声常用术语 n 60 利用相控阵原理使发射声束偏转，通常在利用相控阵原理使发射声束偏转，通常在-20+20-20+20之内。之内。.。1010、线阵扫描偏转角度、线阵扫描偏转角度超声常用术语超声常用术语 n 61 通常是评价彩色灵敏度的指标，平均最低血流测量速度通常是评价彩色灵敏度的指标，平均最低血流测量速度5mm/s5mm/s(非噪声信号非噪声信号)。1111、彩色血流速度、彩色血流速度超声常用术语超声常用术语 n 62使实时显示的超声图像静止不动的功能。使实时显示的超声图像静止不动的功能。1212、冻结、冻结超声常用术语超声常用术语 n 63 一种放大图像的功能。一种放大图像的功能。1313、ZOOM(ZOOM(倍率倍率)超声常用术语超声常用术语 n 64 谐波是指频率为基波频率发射的中心频率倍数的那些频率成分。超声波在谐波是指频率为基波频率发射的中心频率倍数的那些频率成分。超声波在人体组织中传播时会产生谐波成份，专门选取回波中的谐波成份重建图人体组织中传播时会产生谐波成份，专门选取回波中的谐波成份重建图象就是所谓的谐波。象就是所谓的谐波。f02f0f f0 0Reception:f0+2f0FrequencyIntensityf02f0Filter1414、谐波、谐波超声常用术语超声常用术语 n 65 用于透声差、肥胖、年龄大、术后、皮下脂肪厚的人群。减少伪像，用于透声差、肥胖、年龄大、术后、皮下脂肪厚的人群。减少伪像，增强组织轮廓。增强组织轮廓。1515、谐波、谐波超声常用术语超声常用术语 n 66红色红色红色红色 代表血液流向探代表血液流向探代表血液流向探代表血液流向探头。头。头。头。血流速度加快时，血流速度加快时，血流速度加快时，血流速度加快时，颜色会逐渐转变成颜色会逐渐转变成颜色会逐渐转变成颜色会逐渐转变成 黄黄黄黄色色色色兰色兰色兰色兰色 代表血液流离探代表血液流离探代表血液流离探代表血液流离探头。头。头。头。血流速度加快时，颜血流速度加快时，颜血流速度加快时，颜血流速度加快时，颜色会逐渐转变成色会逐渐转变成色会逐渐转变成色会逐渐转变成 天兰天兰天兰天兰色色色色1616、“迎红离蓝迎红离蓝”超声常用术语超声常用术语 n 67目目目目 录录录录n 68信息发射采集技术信息发射采集技术 纯净谐波成像技术、空间复合成像、斑点噪声抑制技术、宽带多谱勒血流成像技术。纯净谐波成像技术、空间复合成像、斑点噪声抑制技术、宽带多谱勒血流成像技术。显示空间和视野扩展方面显示空间和视野扩展方面 实时三维成像技术，宽景成像技术等实时三维成像技术，宽景成像技术等提高帧频的技术。提高帧频的技术。多倍信号并行处理技术多倍信号并行处理技术参数调节与自适应技术参数调节与自适应技术 iTouchiTouch一键优化、自适应帧相关技术一键优化、自适应帧相关技术测量分析技术测量分析技术 三线解剖三线解剖M M型、心内膜自动描记、血管内中膜自动描记、组织多普型、心内膜自动描记、血管内中膜自动描记、组织多普 勒成像、勒成像、TeiTei指数指数造影谐波成像技术造影谐波成像技术PACSPACS系统系统超声前沿技术超声前沿技术 n 69目目目目 录录录录n 70n n向专业化发展。向专业化发展。n n向彩色超声诊断系统发展。向彩色超声诊断系统发展。n n向信息多元化发展。向信息多元化发展。n n从二维向三维、四维图像发展。从二维向三维、四维图像发展。n n从简单的二维测量向多种技术应用发展。从简单的二维测量向多种技术应用发展。n n从传统无创向有创、介入性发展。从传统无创向有创、介入性发展。n n从模拟技术向全数字化发展（速度快、容量大）。从模拟技术向全数字化发展（速度快、容量大）。n n从局部的、有限的交流向远程医疗通讯发展。从局部的、有限的交流向远程医疗通讯发展。超声发展趋势超声发展趋势 n 71