最新醫(yī)學超聲成像原理教學講義ppt.ppt

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1、醫(yī)學超聲成像原理3.4超聲波成像原理超聲波成像技術(shù)超聲波探測技術(shù)可以分為兩大類，即基于回波掃描的超聲探測技術(shù)和基于多普勒效應的超聲探測技術(shù)?；诨夭⊕呙璧某曁綔y技術(shù)主要用于解剖學范疇的檢測、了解器官的組織形態(tài)學方面的狀況和變化?；诙嗥绽招某曁綔y技術(shù)主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況，如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。醫(yī)學超聲波診斷儀A型超聲波診斷儀M型超聲波診斷儀B型超聲波斷層顯像儀超聲多普勒血流儀、成像儀與彩超超聲三維成像系統(tǒng)（超聲CT）Ｍ型（超聲掃描法）機理：以單聲束取樣，獲得活動界面回聲，再以慢掃描方式展開特點：一

2、維－時間運動曲線圖用途：分析心臟和大血管的運動幅度M型曲線圖Ｂ型（超聲顯象法）機理：不同的光點反映回聲變化，用切面顯示正常組織與異常組織特點：二維斷面圖像，灰階/彩階實時顯示，直觀用途：及其廣泛肝臟B超心臟B超D型（超聲多普勒法）機理：利用Doppler原理對心血管內(nèi)血流進行探測分析頻譜多普勒（PW+CW）以頻譜曲線顯示，檢測血流動力學參數(shù)彩色多普勒血流顯像（CDFI）彩色編碼實時顯示血流方向、速度及血流性質(zhì)二尖瓣血流CDFI二尖瓣血流－PW聲束的聚焦要提高超聲成像系統(tǒng)的靈敏度和分辨力，除了對線陣探頭實施多振元組合發(fā)射外，還需要對超聲進行聚焦，使聲束變細，使強度聚焦收斂，提高聲

3、束的穿透力和回波強度，從而提高靈敏度和分辨力聲束聚焦分為：1、聲學聚焦2、電子聚焦超聲波束處理技術(shù)在超聲波發(fā)射和接收時.采用多種波束處理技術(shù)，使主波束變窄，旁瓣變小.現(xiàn)在，先進B超設備中已采用的具有實際效果的波束處理方法有:(l)使晶體表面凹陷;(2)采用聲學透鏡聚焦;’(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)變跡等.一．凹面晶體用這種聚焦方式，焦點的聲束比較細，橫向分辨性能好.但是，一旦偏離聚焦范圍，聲束比未聚焦的還粗，因此，采用這種聚焦型探頭，要注意聚焦范圍的深度、一般可分成近距離、中距離和遠路離3個檔次。與光學聚焦原理類似，在平面晶體

4、表面附加聲學透鏡，可使超聲波束匯聚到一點，即焦點.焦點深度，即焦距。由聲學透鏡曲率半徑、超聲波在聲學透鏡中的傳播速度和人體中聲速所決定.聲學聚焦１、電子聚焦對線性換能器陣的各陣之上加上適當延時的激勵脈沖，則可在預定的距離上獲得聚焦波。二、電子聚焦所謂電子聚焦，就是控制各振元的相位，使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強，達到聚焦的目的，實際上是通過控制延時達到控制相位的。延時量的計算：分別為L1，L2，L3，焦距F=35cm，陣元間距d=0.5mm，由圖可得L1=3.5d=3.5×0.5=1.75mmL2=2.5d=1.25mmL3=1.5d=0.75mm設聲速c=1540m/

5、s則第1號振元與第2號振元的相差延時量為：Δτ1=ΔS1/c=0.02141/1540×103=13.9ns同理2號振元與3號振元之間的延時量為：Δτ2=ΔS2/c=9.27ns3號與4號振元延時差為：Δτ3=ΔS3/c=4.64ns設第1號及第8號振元無延時，則2號振元延時時間為：τ1=13.9ns3、6號振元延時時間為：τ1+τ2τ2=13.9+9.27=23.17ns4、5號振元延時時間為：τ3=Δτ1+Δτ2+Δτ3=27.81ns那么延時量是如何實現(xiàn)的，是通過延遲線來實現(xiàn)的。三聚焦探度和焦點直徑在聚焦點，聲束寬度最小。在焦點附近一個有限的范圍內(nèi)，聚焦聲束寬度小于同一陣

6、列換能器同時被激勵，即未聚焦時所產(chǎn)生的聲束寬度。離焦點越遠，聚焦聲束寬度越寬，直至大于同一陣列換能器未聚焦聲束寬度。動態(tài)電子聚焦為了提高成像系統(tǒng)的分辨力，需要進行聚焦，焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了，確實提高了分辨力，但焦區(qū)以外，聲束不僅沒有變細，反而變得更粗了，焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高，反而變得更差了，因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦，使整個深度上的分辨力都得到提高。動態(tài)電子聚焦又分為：1、等速動態(tài)電子聚焦2、全深度分段動態(tài)電子聚焦1、等速動態(tài)電子聚焦等速動態(tài)電子聚焦是通過計算機控制，以一定的速度改變發(fā)射和接收的延遲時間，使焦點隨發(fā)射波和接收同步移動，使整個深度的所有位置，都

7、有良好的橫向分辨力，顯然這種聚焦最為理想，但由于焦點移動速度快，延時分級細，延時程度高，故電路更復雜，成本更高。2、全深度分段動態(tài)電子聚焦：全深度分段動態(tài)電子聚焦就是將探測深度分成若干，只對每個段分別進行聚焦，接收時只取每個焦區(qū)的回波信號，最后將各段焦區(qū)的回波信號迭加合成一行回波信號。優(yōu)點是：分段數(shù)少，延遲線分段段數(shù)少，操作簡便，成本低。缺點是：成像速度慢，精度低。但可以TV方式顯示，以慢入快出的方式對存貯器進行續(xù)寫，并進行各種圖像處理，從而就得穩(wěn)定清晰圖像。四可變孔徑技術(shù)變孔徑技術(shù)，在近場