医学超声仪器2-课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,医学超声仪器,医学超声仪器,1,医学超声仪器,作业,阅读：,Current Status and Future Technical Advanced,of Ultrasonic Imaging,IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine,Vol. 19 No.5 September/October 2000, p14-20,完成一个小项目的设计报告,医学超声仪器 作业阅读：完成一个小项目的设计报告,2,小项目的设计报告要求,1、调查研究，选择课题（与超声有关）。 （1周）,2、查阅文献，总结已有的方法及存在的问题。（1周）,3、提出自己的设计方案 （4周）,目的与主要技术指标,原理框图,硬件线路图或软件流程图,实验结果与分析（尽可能做）,项目总结,小项目的设计报告要求1、调查研究，选择课题（与超声有关）。,3,课题示例,A超：液面、液位的测量,B超：平面大视野图像,三维成像,课题示例A超：液面、液位的测量B超：平面大视野图像,4,血流,测量,流速剖面,形成,B型,成像,探头,系统框图,谱分析,血流流速剖面B型探头系统框图谱分析,5,医学超声仪器,第一部分：结构成像（B型成像）,第一章 换能器与波束形成,第二章 数字扫描变换器,第三章 信号与图像处理,第二部分：血流测量,第四章 声谱图多普勒血流测量,第五章 彩色血流图成像,第六章 新技术与前沿动态,6.1 谐波成像,6.2 三维成像,6.3 PACS,医学超声仪器第一部分：结构成像（B型成像）第二部分：血流测量,6,波束形成,电路,图像,存储器,坐标变换,电路,DSC部件,探头,显示器,B超显像仪系统方框图,波束形成图像坐标变换DSC部件探头显示器B超显像仪系统方框图,7,第一章 换能器与波束形成,探头,波束形成器,信号与,图像处理,第一章 换能器与波束形成探头波束形成器信号与,8,本章要点,1、换能器,2、声场特性,3、波束形成器,新技术,数字式波束形成器,本章要点1、换能器新技术数字式波束形成器,9,换能器,换能器,10,t,换能器,采样体积,超声换能器与发射脉冲,激励电脉冲,有效激励的条件：,或,t换能器采样体积超声换能器与发射脉冲激励电脉冲有效激励的条件,11,换能器结构,声透镜,匹配层1,匹配层2,压电晶体,背衬材料,地电极,“火”电极,Q =,中心频率,带宽,高Q值 - 连续波,低Q值 - 脉冲波,匹配层,计算举例,换能器结构声透镜匹配层1匹配层2压电晶体背衬材料地电极“火”,12,换能器结构,线阵探头,凸阵探头,相控阵探头,换能器结构线阵探头凸阵探头相控阵探头,13,声场特性,声场特性,14,波束的声场特性,超声辐射声场的空间分布,与辐射频率、辐射孔径及辐射面结构等有关。,孔径分布函数与声压远场指向函数为一对富里叶变换。,空间波束的指向性函数：,描述发射器辐射声场或接收器灵敏度的空间分布函数。,p52,波束的声场特性超声辐射声场的空间分布孔径分布函数与声压远场指,15,主瓣与旁瓣,换能器,copy52,主瓣与旁瓣换能器copy52,16,换能器声场,（近场与远场）,近场,远场,D=2a,z,换能器声场（近场与远场）近场远场D=2az,17,换能器,声束的发散,动态孔径,：近场用小孔径；远场用大孔径,换能器声束的发散动态孔径：近场用小孔径；远场用大孔径,18,波束形成器,波束形成器,19,阵列换能器之一,线阵探头,换能器,阵元,阵列换能器之一换能器,20,阵列换能器之二,凸阵探头,阵列换能器之二 凸阵探头,21,阵列换能器之三,相控阵阵探头,合成波阵面,波束方向,1,n,2,3,发射脉冲,1,n,2,3,发射脉冲,合成波阵面,波束方向,1,n,2,3,合成波阵面,波束方向,发射脉冲,1,n,2,3,合成波阵面,波束方向,发射脉冲,焦点,延迟线,计算举例,阵列换能器之三 相控阵阵探头合成波阵面波束方向1n2,22,t,换能器,采样体积,激励电脉冲,空间分辨率：,轴向分辨率与侧向分辨率,轴向分辨率,侧向分辨率,波束细,脉冲窄,t换能器采样体积激励电脉冲空间分辨率：轴向分辨率与侧向分辨率,23,发射脉冲,电激励信号,声压,发射脉冲电激励信号声压,24,轴向分辨率,A,B,A,B,1,2,A,B,2,1,3,A,B,4,3,2,1,轴向分辨率ABAB12AB213AB4321,25,改善轴向分辨率的方法,1、 降低Q,2、 提高频率,改善轴向分辨率的方法 1、 降低Q2、 提高频率,26,换能器,声透镜,超声束,声透镜聚焦,侧向分辨率,换能器声透镜超声束声透镜聚焦侧向分辨率,27,改善侧向分辨率的方法,声透镜聚焦,一维电子聚焦,动态孔径,环阵技术,动态频率扫描,变迹技术,数字式波束形成器,改善侧向分辨率的方法 声透镜聚焦,28,换能器,声透镜,超声束,声透镜聚焦,换能器声透镜超声束声透镜聚焦,29,换能器,阵元,一维电子聚焦,换能器一维电子聚焦,30,换能器,阵元,动态孔径,换能器动态孔径,31,换能器,超声波束,一维电子聚焦存在的问题,1.5维探头,换能器超声波束一维电子聚焦存在的问题1.5维探头,32,超声波束,换能器,环阵技术,超声波束换能器环阵技术,33,孔径变迹,换能器,窗函数,孔径变迹换能器窗函数,34,再,见,再,35,