b超超聲設(shè)備成像原理知識重點

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1、醫(yī)學(xué)課件1第四節(jié)超聲設(shè)備成像原理知識重點典型超聲設(shè)備的成像原理A型超聲M型超聲B型超聲D型超聲C型超聲F型超聲醫(yī)用超聲設(shè)備的主要參數(shù)分辨力超聲工作頻率和脈沖重復(fù)頻率幀頻灰階動態(tài)范圍第五節(jié)B型超聲成像一、機械扇形掃描B超儀超聲波束以扇形方式掃查，可以不受透聲窗口窄小的限制而保持較大的探查范圍。產(chǎn)生高速機械扇形掃描，通常采用的方法有兩種：單振元擺動法；風(fēng)車式多振元（三個或四個晶體換能器）旋轉(zhuǎn)法。擺動式扇掃B超儀擺動式扇掃B超儀探頭利用直流電機或步進(jìn)電機驅(qū)動，通過凸輪、曲柄、連桿機構(gòu)將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往返擺動，從而帶動單個晶體換能器在一定角度(30°-90°之間)范圍內(nèi)

2、產(chǎn)生扇形超聲掃描。用機械方法擺動或轉(zhuǎn)動換能器以實現(xiàn)超聲束在掃查平面內(nèi)作扇形掃查的方式。旋轉(zhuǎn)式扇掃B超儀采用4個（或3個）性能相同的換能器，等角度安放在一個圓形轉(zhuǎn)輪上，馬達(dá)帶動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，每個換能器靠近收/發(fā)窗口時開始發(fā)射和接收超聲波,各換能器交替工作。旋轉(zhuǎn)式探頭，掃描均勻，噪聲和振動小，壽命遠(yuǎn)比擺動式長。二、高速電子線形掃描B超儀將多個聲學(xué)上相互獨立的壓電晶體成一線排列稱作線陣，用電子開關(guān)切換接入發(fā)射/接收電路的晶體，使之分時組合輪流工作，如果這種組合是從探頭的一側(cè)向另一側(cè)順序進(jìn)行的，每次僅有接入電路的那一組被激勵，產(chǎn)生合成超聲波束發(fā)射并接收，即可實現(xiàn)電子控制下的超聲波

3、束線性掃描凸陣式扇形掃查沿圓弧排列并按一定的組合和順序工作的掃查的方式。1．多振元組合發(fā)射的意義單振元輻射面積小，波束發(fā)散角大，指向性差縮短了近場區(qū)。多振元組合發(fā)射：增大輻射面積，增加近場，提高分辨率、靈敏度振元等效寬度b的加大，既使波束的近場區(qū)增加，也可以提高遠(yuǎn)場的分辨率、靈敏度。2.超聲波束的掃描組合順序掃描組合間隔掃描三、電子相控陣扇形掃描B超儀應(yīng)用相控技術(shù)，對施加于線陣探頭的所有晶體振元的激勵脈沖進(jìn)行相控制，亦可以實現(xiàn)合成波束的扇形掃描，用此技術(shù)實現(xiàn)波束掃描的B型超聲波診斷儀稱為電子相控陣扇型掃描B超儀。1n23合成波陣面波束方向發(fā)射脈沖相控陣扇形掃查通過適當(dāng)

4、的調(diào)整，控制各單元激勵信號的時延，以實現(xiàn)聲束偏轉(zhuǎn)的掃查的方式。1.相控陣掃描原理對成線陣排列的多個聲學(xué)上相互獨立的壓電晶體振元同時給予電激勵，可以產(chǎn)生合成波束發(fā)射,且合成波束的方向與振元排列平面的法線方向一致。對線陣排列的各振元不同時給予電激勵，而是使施加到各振元的激勵脈沖有一個等值的時間差τ，合成波束的波前平面與振元排列平面之間，將有一相位差θ，合成波束的方向與振元排列平面的法線方向就有一相位差θ。通過控制激勵時間而實現(xiàn)波束方向變化的掃描方式，叫做相控陣掃描。2.儀器組成與工作原理偏向角參數(shù)發(fā)生器用于在半個幀頻周期內(nèi)，等時差地產(chǎn)生若干個不同周期的序列脈沖，相位控制

5、器用來把偏向角參數(shù)轉(zhuǎn)換成相控陣的觸發(fā)信號。觸發(fā)信號控制各路脈沖激勵器，產(chǎn)生激勵脈沖分別加于探頭各壓電振元，各振元產(chǎn)生超聲波發(fā)射。發(fā)射間歇時，各振元的回波信號，通過接收延時電路合成為一路送往接收放大電路處理后進(jìn)行調(diào)輝顯示。接收延時電路包含了聚焦延時和方向延時，因為發(fā)射時各路激勵脈沖接受了方向延時和聚焦延時，必須給予相應(yīng)的時間補償，才能保證在接收放大電路同相合成。四、超聲波束的聚焦增強波束的穿透力和回波強度分為聲學(xué)聚焦和電子聚焦聲學(xué)聚焦聲透鏡中心部位的厚度應(yīng)為透鏡中超聲波半波長的整數(shù)倍。電子聚焦即控制超聲探頭中不同振元的觸發(fā)延時時序,在精確的延時時序控制下,不同振元發(fā)出的

6、超聲波在空間發(fā)生干涉，產(chǎn)生所需要的合成波束。波的干涉是波的疊加的特殊情況兩列波的相干條件是：1.頻率相同2.振動方向相同3.相位相同或相位差恒定實時動態(tài)聚焦也是電子聚焦的一種，不同之處是，多點動態(tài)聚焦的焦點不是固定的，而是通過改變發(fā)射激勵脈沖的相位延時量，使在波束同一軸線（Z）方向上實現(xiàn)多點聚焦發(fā)射。動態(tài)電子聚焦3.相控陣扇掃與機械扇掃2種方式的比較機械扇掃B型超聲波診斷儀，具有較好的柱狀聲束，容易獲得較高的靈敏度與影像分辨力，波束控制電路簡單，成本低。缺點是機械式探頭制作要求嚴(yán)格、工作噪聲強、重量較大，探頭壽命短。振元不能直接與被檢者貼近，受肋骨的影響略大。相控陣扇

7、掃B超儀，沒有機械噪音，探頭壽命長，重量輕。缺點是波束副瓣大，干擾嚴(yán)重，分瓣力受影響;探頭晶陣切割精細(xì)，整機線路復(fù)雜，成本高。相控陣扇掃方式已占據(jù)主導(dǎo)地位。五、B超儀的常用性能指標(biāo)1.技術(shù)參數(shù)分辨力超聲工作頻率和脈沖重復(fù)頻率幀頻灰階動態(tài)范圍2.使用參數(shù)掃描方式和探頭規(guī)格掃描方式指儀器所發(fā)射的超聲波束對被測對象進(jìn)行探測的方法。探頭規(guī)格有標(biāo)稱工作頻率、尺寸、形狀等參數(shù)，還有是否可配合穿刺等特殊要求。顯示方式與顯示范圍顯示方式超聲診斷影像顯示有A型、M型、B型等一臺B型超聲診斷儀可以有B單幅顯示、B雙幅顯示、B/M顯示其中的一種或幾種功能。顯示范圍指的是屏