超聲基礎(chǔ)知識(shí)（蒼松書屋）

1、GE超聲應(yīng)用培訓(xùn)超聲基礎(chǔ)知識(shí)凌云書屋一、超聲基礎(chǔ)知識(shí)2凌云書屋聲壓時(shí)間/位置縱向波1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)什么是聲波？ 在媒介中縱向傳播的機(jī)械波在媒介中周期變化的聲壓3凌云書屋什么是超聲波?頻率 & 波長(zhǎng) C / f :波長(zhǎng), C:速率, f:頻率傳播速率 1530m/s 水中, 344m/s 空氣中 (20C)頻率超過(guò)20kHz0Hz 20Hz 20KHz1MHz 30MHz 400MHz 次聲波 可聽見聲音 超聲波 紅外線 耳朵無(wú)損探傷 圖像診斷 聲學(xué)顯微鏡 聲音頻譜超聲波1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)4凌云書屋受迫應(yīng)子T = 0T = 1T = 2T = 3速度 x 時(shí)間 = 距離聲傳播1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)

2、5凌云書屋頻率和波長(zhǎng): C / f40Hz4000Hz8.5m8.5cm1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)6凌云書屋 超 聲 透 射transmission 反 射reflection 折 射refraction 衍 射 diffraction 散 射scattering 衰 減attenuation 吸 收absorption人體1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)7凌云書屋發(fā)射聲波鏡像反射折射散射、衍射聲波的方向變化探頭皮膚界面界面 指兩個(gè)不同組織的界面, 如脂肪與肌肉1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)8凌云書屋折(透)射 折射反射反射 超聲波在介質(zhì)中傳播遇到界面時(shí)會(huì)有反射和折射。 B模式圖像, 是由于超聲波在不同的人體組織中反射的 強(qiáng)弱

3、而導(dǎo)致的回波幅度的強(qiáng)弱來(lái)映射到不同的像素點(diǎn)成 像的。1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)9凌云書屋人體組織的反射類型 生理性 病理性無(wú)回聲型 液性無(wú)回聲 膽汁/膀胱尿液 胸腹水 衰減性無(wú)回聲 骨骼后方 纖維化后方 均質(zhì)性無(wú)回聲 淋巴結(jié) 淋巴瘤 低回聲型 心肌/腺體 甲減 強(qiáng)回聲型 包膜/骨骼 葡萄胎 全反射型 氣體1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)10凌云書屋Diffraction 衍射或稱繞射 Scattering 散射1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)11凌云書屋聲衰減（Acoustic attenuation） 聲波在介質(zhì)內(nèi)傳播過(guò)程中，隨著傳播距離的增大，聲波的能量逐漸減少，這一現(xiàn)象稱為聲衰減。 聲吸收（Acoustic absorpt

4、ion） 吸收是聲波在人體內(nèi)傳播或反射的過(guò)程中，由于體內(nèi)組織的特性使聲能耗失，耗失的能量轉(zhuǎn)換為熱能的現(xiàn)象。 1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)12凌云書屋頻率與靈敏度和衰減性是相關(guān)的能量/聲強(qiáng)與靈敏度和衰減性是相關(guān)的回聲強(qiáng)度cm深度噪聲回聲強(qiáng)度cm深度無(wú)TGC有TGCTGCTGC - Time Gain Compensation 時(shí)間增益補(bǔ)償1. 超聲基礎(chǔ)知識(shí)13凌云書屋二、超聲成像模式14凌云書屋2. 超聲成像模式 A模式B模式M模式DopplerPWD模式CFM模式PDI模式3D模式.15凌云書屋當(dāng)超聲聲束在人體組織中傳播遇到二層不同聲阻抗的相鄰介質(zhì)界面時(shí), 在該界面上就產(chǎn)生反射(回聲), 每遇到一個(gè)界面

5、, 產(chǎn)生一個(gè)回聲,該回聲在示波器的屏幕上以波的形式顯示出來(lái).界面兩邊介質(zhì)的聲阻抗差愈大, 其回聲的波幅愈高. 反之亦然.A型(模式)成像診斷法就是根據(jù)回聲波幅的高低,多少,形狀及有無(wú)進(jìn)行診斷。A : Amplitude 振幅, 幅度2. 超聲成像模式 A模式16凌云書屋RVIVSLVPW心臟舒張心臟收縮心臟剖面圖T 時(shí)間D 深度在確定的掃查方向(深度)上, 用亮度來(lái)顯示反射信號(hào)的強(qiáng)度2. 超聲成像模式 M模式17凌云書屋Line 45Line 45t1t2t3t4t5t6t7t82. 超聲成像模式 M模式18凌云書屋2. 超聲成像模式 B模式 (亮度/輝度 brightness) 圖像B模式表

6、現(xiàn)為亮度指示模式。B模式是一種組合成像模式，它可以把人體內(nèi)不同的組織類型和界面在圖像上顯示出來(lái)。19凌云書屋2. 超聲成像模式 B模式20凌云書屋2. 超聲成像模式 B模式21凌云書屋2. 超聲成像模式 B模式22凌云書屋2. 超聲成像模式 B模式23凌云書屋2. 超聲成像模式 B模式24凌云書屋2. 超聲成像模式 B模式25凌云書屋當(dāng)超聲波遇到朝相同方向運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)時(shí), 反射回波是以相對(duì)較低的頻率返回的當(dāng)超聲波遇到靜止目標(biāo)時(shí)，反射的回波是以相同的頻率返回的當(dāng)超聲波遇到朝相反方向運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)時(shí), 反射回波是以相對(duì)較高的頻率返回的2. 超聲成像模式 多普勒效應(yīng)26凌云書屋運(yùn)動(dòng)物體和靜止物體的聲音特性

7、不同對(duì)觀察者來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)聲音逐漸增強(qiáng)對(duì)觀察者來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)聲音逐漸減弱地面靜止的飛機(jī)聲音是保持不變的2. 超聲成像模式 多普勒效應(yīng)27凌云書屋彩色的速度與 q 相關(guān)；發(fā)射頻率 ft 越高，能檢測(cè)到的最低速度越小。v = fd c2 ft cos q 多普勒方程2. 超聲成像模式 多普勒效應(yīng)28凌云書屋多普勒處理器在頻譜上放置一個(gè)基于運(yùn)動(dòng)物體速率的點(diǎn)。2. 超聲成像模式 多普勒效應(yīng)29凌云書屋當(dāng)不同的對(duì)象以不同的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),多普勒處理器就會(huì)以不同的點(diǎn)來(lái)對(duì)應(yīng)每個(gè)對(duì)象。 2. 超聲成像模式 多普勒效應(yīng)30凌云書屋垂直的位置表示物體的速率。2. 超聲成像模式 多普勒效應(yīng)31凌云書屋當(dāng)幾個(gè)點(diǎn)以相同的速率運(yùn)

8、動(dòng)時(shí), 相應(yīng)的點(diǎn)在頻譜上會(huì)顯示得亮一些。v0time0v信號(hào)強(qiáng)度2. 超聲成像模式 多普勒效應(yīng)32凌云書屋2. 超聲成像模式 多普勒效應(yīng)33凌云書屋速度湍流用亮度來(lái)表示確定位置處頻譜的強(qiáng)度。強(qiáng)度2. 超聲成像模式 多普勒效應(yīng)34凌云書屋彩色多普勒成像采用相同的原理。超聲掃描系統(tǒng)為圖象上多個(gè)都獲取多普勒頻譜。在每一個(gè)點(diǎn)上，超聲掃描系統(tǒng)得到它的平均速率。這些平均速率被標(biāo)上了顏色， 一般來(lái)說(shuō)，紅色 表示朝向換能器的方向 藍(lán)色 表示背向換能器的方向。2. 超聲成像模式 彩色多普勒效應(yīng)35凌云書屋這幅圖象是用彩色來(lái)表示平均速率。通常情況下的超聲波束此區(qū)域?yàn)?紅色, 所以流向超聲波束的方向, 方向從左到右

9、此區(qū)域?yàn)?藍(lán)色, 所以背向超聲波束的方向, 方向從右到左2. 超聲成像模式 彩色多普勒效應(yīng)36凌云書屋使用強(qiáng)度來(lái)代替速率標(biāo)識(shí)血流的信息。我們稱之為能量多普勒 (PDI)。彩色血流是沒有角度依賴性的, 而且不會(huì)產(chǎn)生混疊。它的靈敏度更好。2. 超聲成像模式 能量多普勒效應(yīng)37凌云書屋機(jī)械掃查動(dòng)態(tài)三維超聲成像由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)二維B超探頭以一點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn),如圖從左到右旋轉(zhuǎn), 將采集的一系列同心的二維斷面圖像數(shù)據(jù)和相應(yīng)的間隔角度數(shù)據(jù)(斷面間的間隔通常不等同)組成一個(gè)三維圖像數(shù)據(jù), 系統(tǒng)后端作三維重建. 然后從右到左旋轉(zhuǎn), 從左到右旋轉(zhuǎn), 不斷重復(fù). 從而得到實(shí)時(shí)更新的三維圖像.2. 超聲成像模式 3D成像38凌云書屋三、超聲偽像39凌云書屋超聲偽像超聲成像儀的正常工作基于特定的假設(shè): 聲波是直線傳播的在組織內(nèi)聲波的傳播速度是一致的和固定的（大約為1540 m/s ）超聲波束在它橫向和厚度方向上是無(wú)限薄的回波僅僅產(chǎn)生于波束方向上的物體回波僅與物質(zhì)的反射和散射特性有關(guān)，而距離與聲束傳播時(shí)間成比例 當(dāng)