丁澤超超聲成像剖析

1、主要內(nèi)容什么是超聲成像？超聲成像設(shè)備？幾種成像方式的優(yōu)缺點比照？彩超與B超比照？總結(jié)一、什么是超聲成像？1、超聲？ 頻率在2萬赫茲以上的機械振動波，稱為超聲波ultrasonic wave，簡稱超聲ultrasound2、如何產(chǎn)生超聲波？ 醫(yī)用高頻超聲波是由超聲診斷儀上的壓電換能器產(chǎn)生的，這種換能器又稱為探頭？，能將電能轉(zhuǎn)換為超聲能，發(fā)射超聲波，同時，它也能承受返回的超聲波并把它轉(zhuǎn)換成電信號。3、超生的傳播特性？1聲特性阻抗2聲特性阻抗差與聲學界面3聲波的界面反射與折射4聲波的衍射和散射5聲衰減6超聲多普勒效應聲波的界面反射與折射 當兩種介質(zhì)的聲特性阻抗一樣或很接近時，為均勻介質(zhì)，超聲波在均勻

2、介質(zhì)中傳播時，沒有反射。兩種介質(zhì)聲特性阻抗差異很大時，聲波幾乎全部反射，沒有透射。這種情況常發(fā)生在氣體與軟組織，或軟組織和骨骼、結(jié)石所組成的交界面。雖然人體軟組織聲特性阻抗差異很小，但只要有1的聲特性阻抗差，其組成的界面產(chǎn)生的反射波都可被超聲診斷儀檢測出來，所以超聲對軟組織有很高的分辨力。當超聲波垂直分界面入射時，可得到最正確的反射效果。 多普勒效應在聲源與觀察者作相對運動時，聲波密集，頻率增高；在背向運動時聲波疏散，頻率減低，這種引起聲波頻率變化的現(xiàn)象為多普勒效應。在聲源與觀察者作相對運動時，聲波密集，頻率增高；在背向運動時聲波疏散，頻率減低，這種引起聲波頻率變化的現(xiàn)象為多普勒效應。人體內(nèi)的

3、多普勒效應 產(chǎn)生條件：超聲進入人體后，只要遇到運動界面即產(chǎn)生多普勒效應。 層流朝向探頭-紅，背離探頭-藍 湍流(正向-黃 紅+綠，負向-青 藍+綠) 射流湍流流速快切紊亂的血流層流射流 如湍流血流方向朝向探頭，紅色+綠色將產(chǎn)生黃色，出現(xiàn)以紅色為主五色相間的血流圖象； 如湍流血流方向背向探頭，監(jiān)色+綠色將產(chǎn)生青色，出現(xiàn)以監(jiān)色為主五色相間的血流圖象；紅+綠=黃藍+綠=青紅+藍=品紅正常情況過二尖瓣或三尖瓣為紅色血流，過主動脈瓣或肺動脈瓣為藍色血流-如湍流血流方向朝向探頭如分流束，紅色+綠色將產(chǎn)生黃色，出現(xiàn)以紅色為主五色相間的血流圖象舒張期：二狹、三狹，； -如湍流血流方向背向探頭返流束，監(jiān)色+綠色

4、將產(chǎn)生青色，出現(xiàn)以監(jiān)色為主五色相間的血流圖象收縮期：主狹、肺狹彩色多普勒效應彩色編碼技術(shù)是由紅、藍、綠三種根本顏色組成，當頻移為正時，以紅色來表示，而蘭色那么表示負的頻移。在顯示屏上以不同彩色顯示不同的血流方向和流速。超聲成像？ 目前的醫(yī)用超聲診斷儀都是利用超聲波照射人體，通過接收和處理載有人體組織或構(gòu)造性質(zhì)特征信息的回波，獲得人體組織性質(zhì)與構(gòu)造的可見圖像的方法和技術(shù)。特點1有高的軟組織分辨力2. 具有高度的平安性3. 實時成像：它能高速實時成像，可以觀 察運動的器官，并節(jié)省檢查時間。4. 使用簡便，費用較低，用處廣泛。探頭是什么？ 探頭具有發(fā)射和承受超聲兩種功能。常用的探頭分為線陣型、扇型、

5、凸陣型，探頭的類型不同，發(fā)射的超聲束形狀和大小各不一樣，而各種探頭根據(jù)探查部位的不同被設(shè)計成不同的形狀。探頭的構(gòu)造？ 換能器 殼體 電纜換能器組成？1壓電振子 關(guān)鍵部件2匹配層：為了人體皮膚 和壓電材料的聲阻抗匹配。3聚焦件：為了進步橫向分辨率。4背襯塊：為了抑制不必要的振動和消除晶體反面的反射，進步縱向分辨率。分辨率根本分辨率：超聲的分辨力是指超聲診斷儀可以區(qū)分兩個相鄰界面之間最短間隔 的才能。即超聲波所能探測物體的最小直徑。1縱向分辨力軸向分辨力2側(cè)向分辨力3橫向分辨力厚度分辨力壓電元件？ 對某些非對稱結(jié)晶材料如石英進展一定方向的加壓或拉伸時，外表的兩側(cè)將會出現(xiàn)符號相反的電荷，這種現(xiàn)象稱為

6、壓電效應。 具有此性質(zhì)的材料稱為壓電材料，分為壓電晶體、極化陶瓷、高分子聚合物和復合材料等。正壓電效應？壓力-變形-產(chǎn)生磁場 定義：由外力作用引起材料外表產(chǎn)生電荷，形成電場，稱為正壓電效應。結(jié)晶在其兩個受力界面上引起內(nèi)部正負電荷中心相對位移，在兩個界面產(chǎn)生等量異號電荷。逆壓電效應？ 定義：在材料兩端施加一個電壓時，晶體將產(chǎn)生幾何變形，稱為逆壓電效應。 在晶體外表施加電場，可引起晶體內(nèi)部正負電荷中心發(fā)生位移，這一極化位移導致了晶體的幾何形變。探頭工作原理？ 對壓電晶體施以一交變電場由于逆壓電效應，晶片即可發(fā)活力械性的壓縮與擴張，推動周圍介質(zhì)，使之振動，發(fā)出相應頻率的聲波。當交變電場的頻率大于2萬

7、赫時，壓電晶片即可產(chǎn)生超聲波。超聲檢查時，探頭發(fā)出的超聲波在人體組織中傳播，遇到聲阻抗不同的組織構(gòu)成的界面時，產(chǎn)生反射，反射回聲到達探頭后，沿電壓軸方向?qū)┮砸欢ǖ膲毫?，由于正壓電效應，使晶片兩?cè)產(chǎn)生相反電荷，這種高頻微弱電信號經(jīng)主機接收并予以放大處理，以不同方式顯示于示波屏上，即形成代表界面回聲的不同類型的超聲。探頭的分類按控制方式分： 1單探頭：由圓形單晶片組成，采用幾何聚焦。主要用于A、M型。 2機械探頭：利用機械方式使聲束掃查，包括單晶片擺動式、三四晶片轉(zhuǎn)動式、環(huán)陣探頭，主要用于機械扇掃超聲診斷儀。 3電子探頭：多元陣構(gòu)造 利用電子學原理控制聲束掃查。分為：線陣、凸陣、相控陣和面陣

8、探頭。電子探頭 柱形單振元探頭構(gòu)造剖面圖 電子線陣探頭剖面示意 相控陣探頭構(gòu)造示意二、超聲成像設(shè)備超聲診斷儀類型解剖超聲 一維： A超(幅度調(diào)制型) M超(運動顯示型) 二維： B超(輝度調(diào)制型) 三維：立體血流超聲 一維：PW超(pulse waveform脈沖多普勒) 二維：彩色多普勒(color doppler) 三維：立體彩色多普勒其他的還有如：C型、F型超聲診斷儀，全息超聲診 斷儀和超聲CTA超即幅度調(diào)制型。此法以波幅的上下代表界面反射信號的強弱，可探測臟器徑線及鑒別病變的物理特性。由于此法過分粗略，目前巳根本淘汰。B超 為輝度調(diào)制型。此法以不同輝度光點表示界面反射信號的強弱，反射強

9、那么亮，反射弱那么暗。因采用多聲束連續(xù)掃描，故可顯示臟器的二維圖像，本法是目前使用最為廣泛的超聲診斷法。本質(zhì)為二維超聲M型它是檢查運動臟器的構(gòu)造及其相對運動與時間關(guān)系的方法PW超脈沖多普勒 利用聲波的多普勒效應，以頻譜的方式顯示多普勒頻移，多與B型診斷法結(jié)合，在B型圖像上進展多普勒采樣。當頻移為正時，以正向波表示，而負向波那么表示負頻移。臨床多用于檢測心臟及血管的血流動力學狀態(tài)，尤其是先天性心臟病和瓣膜病的分流及返流情況，有較大的診斷價值。彩超彩色多普勒 彩色編碼技術(shù)是由紅、藍、綠三種根本顏色組成，當頻移為正時，以紅色來表示，而蘭色那么表示負的頻移。在多普勒二維顯像的根底上，以實時彩色編碼顯示

10、血流的方法，即在顯示屏上以不同彩色顯示不同的血流方向和流速。三維 是用一系列二維彩色多普勒圖所重建的彩色圖像。將立體圖象以投影圖或透視圖表如今平面上的顯示方式，可從各個角度來觀察該立體目的。 脈沖式多普勒成象儀構(gòu)造框圖三、幾種成像方式的比照四、彩超與B超比照？彩超分辨率高于B超，功能更多，檢查范圍及內(nèi)容更細，更廣?，F(xiàn)代彩超已完全取代了B超。 簡單的說就是高明晰度的黑白B超再加上彩色多普勒，既具有二維超聲構(gòu)造圖像的優(yōu)點，又同時提供了血流動力學的豐富信息?？梢赃@樣理解，普通B超就像黑白照片，彩色B超就像彩色照片，而三維B超就像是攝像機所拍攝的VCR。普通B超和彩色B超看到的只是一個平面，而三維B超看到的是胎兒的立體圖像，胎兒的前后、左右、上下都可以看到