超聲類型超聲探頭及其應(yīng)用課件

超聲類型超聲探頭及其應(yīng)用超聲類型超聲探頭及其應(yīng)用前言圖像分析方法聲像圖分類超聲成像原理

超聲診斷物理基礎(chǔ)STEP4STEP3STEP2STEP1超聲成像的基本原理前言圖像分析方法超聲波的性質(zhì)發(fā)射和接收波長(zhǎng)速度定義發(fā)射：電能轉(zhuǎn)換成聲能

接收：聲能轉(zhuǎn)換成電能軟組織》骨與軟骨》含氣臟器超聲波的定義

超聲波的速度

超聲波的波長(zhǎng)

超聲波的發(fā)射和接收同一介質(zhì)中，聲速恒定，頻率與波長(zhǎng)成反比λ=c/f超聲的頻率：>20000Hz（20KHz）一、超聲診斷的物理基礎(chǔ)超聲波的性質(zhì)發(fā)射和接收波長(zhǎng)速度定義發(fā)射：電能轉(zhuǎn)換成在聲源與觀察者作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波密集，頻率增高；在背向運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yīng)。正頻移負(fù)頻移一、超聲診斷的物理基礎(chǔ)在聲源與觀察者作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波密集，頻率增高；在背二、超聲掃描分類A超（幅度調(diào)制型）

A型超聲儀是最早出現(xiàn)的超聲診斷儀，其接收到的回聲信號(hào)以振幅的形式顯示。當(dāng)聲束在人體組織中傳播遇到不同聲阻抗的臨近介質(zhì)介面時(shí)，在該界面上就產(chǎn)生反射（回聲），當(dāng)遇到一個(gè)界面，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)。由于人體臟器、組織其正常與異常的物理性質(zhì)及結(jié)構(gòu)不同，形成相應(yīng)的超聲界面，認(rèn)識(shí)這些界面回聲規(guī)律，即A型診斷法的診斷基礎(chǔ)。20世紀(jì)60年代初，A型超聲儀已在我國(guó)普及，臨床應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代開(kāi)始逐漸被B型超聲儀所取代，目前臨床已很少使用。B超（輝度調(diào)制型）與A型診斷法基本相同，都是應(yīng)用回聲原理進(jìn)行診斷。但是B型超聲是將反射脈沖加載示波管的控制柵極上（而非在示波管的垂直偏板上，如A型），其通過(guò)改變陰極—柵極之間的電壓來(lái)控制示波器上光點(diǎn)的亮度，將不同深度界面反射回來(lái)的信息顯示為灰階形式，即亮度模式。

1、幅度調(diào)制顯示改進(jìn)為輝度調(diào)制顯示

2、探頭發(fā)射的聲束必須進(jìn)行掃查

3、得到的是一系列人體切面聲像圖M超（運(yùn)動(dòng)顯示型）

M超可以顯示為運(yùn)動(dòng)模式的軌跡。M型超聲的探頭是固定在探測(cè)點(diǎn)上的。在垂直深度掃描線上出現(xiàn)的光點(diǎn)，是同一探測(cè)點(diǎn)超聲束穿過(guò)體內(nèi)各層組織界面的反射波脈沖所形成的。如果某組織的界面是運(yùn)動(dòng)的，則相對(duì)應(yīng)的光點(diǎn)會(huì)上下移動(dòng)。類似B型診斷法原理。M型儀是在水平偏轉(zhuǎn)板上加入一對(duì)慢掃描鋸齒波，使回聲光點(diǎn)沿水平方向掃描，代表時(shí)間。保留原來(lái)垂直方向的深度掃描線。探頭位置的固定，心臟有規(guī)律地收縮和舒張，心臟各層組織和探頭的距離便產(chǎn)生節(jié)律性的改變。隨著水平方向的慢掃描，便把心臟各層組織的回聲展開(kāi)成曲線。彩超（多普勒超聲法）

彩超超聲波又稱多普勒超聲法（D超），它可通過(guò)獲取血流方向、速率及血流動(dòng)力學(xué)資料，經(jīng)過(guò)分析、計(jì)算，診斷出心臟和血管的病變，也可間接了解某些組織的供血情況。血流相對(duì)于聲源的運(yùn)動(dòng)。即脈沖超聲波在人體中以恒定的速度c向血流運(yùn)動(dòng)，而血流又以某一速度V相對(duì)于超聲波運(yùn)動(dòng)（相向或同相）從而由探頭接受回聲信息，接受回波的頻率與發(fā)射超聲頻率有一偏移，經(jīng)信號(hào)處理可以檢出Doppler頻移。二、超聲掃描分類A超（幅度調(diào)制型）B超（輝度調(diào)制型）M超（運(yùn)機(jī)理：以波幅變化反映回聲情況特點(diǎn)：一維波形圖，不直觀用途：鑒別液、實(shí)性包塊，測(cè)距

以波幅的高低代表界面反射信號(hào)的強(qiáng)弱，可探測(cè)臟器徑線及鑒別病變的物理特性。由于其過(guò)分粗略，目前已基本淘汰。淺深弱反射回聲強(qiáng)A超(Amplitudemode_幅度調(diào)制型)二、超聲掃描分類機(jī)理：以波幅變化反映回聲情況淺深弱反射回聲強(qiáng)A超(Ampli機(jī)理：以單聲束取樣，獲得活動(dòng)界面回聲，再以慢掃描方式展開(kāi)，以亮度反映回聲的強(qiáng)弱，垂直方向表示檢測(cè)深度，水平方向表示時(shí)間（心臟的活動(dòng)時(shí)相），顯示心臟各層結(jié)構(gòu)相對(duì)體表的相對(duì)距離隨時(shí)間的變化曲線，反映心臟一維空間組織結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，所以稱為M型(motionmode)。特點(diǎn)：一維－時(shí)間運(yùn)動(dòng)曲線圖用途：分析心臟和大血管的運(yùn)動(dòng)幅度，主要應(yīng)用于心臟領(lǐng)域：心臟的檢查，包括檢查心腔大小，室間隔厚度，心臟瓣膜的形態(tài)與活動(dòng)度以及心內(nèi)腫瘤等。M超(Time-motionmode_運(yùn)動(dòng)顯示型)二、超聲掃描分類機(jī)理：以單聲束取樣，獲得活動(dòng)界面回聲，再以慢掃描方式展開(kāi)，以B型超聲所顯示的是人體組織或臟器的二維超聲斷層圖(或稱剖面圖)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)臟器，還可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示。機(jī)理：不同的光點(diǎn)反映回聲變化，用切面顯示正常組織與異常組織特點(diǎn)：二維斷面圖像，灰階/彩階實(shí)時(shí)顯示，直觀用途：及其廣泛與A型不同之處：

1、幅度調(diào)制顯示改進(jìn)為亮度調(diào)制顯示2、探頭發(fā)射的聲束必須進(jìn)行掃查3、得到的是一系列人體切面聲像圖本質(zhì)為二維超聲B超(Brightnessmode_為輝度調(diào)制型)二、超聲掃描分類B型超聲所顯示的是人體組織或臟器的二維超聲斷層圖(或稱剖面圖B超應(yīng)用范圍1.膽，膽結(jié)石、膽囊炎、膽道腫瘤、膽道蛔蟲病、阻塞性黃疸。2.肝臟檢查。3.婦科檢查，如檢查女性盆腔及其附件、膀胱等臟器，男性可以檢查膀胱。4.孕期檢查，既能對(duì)胎盤定位、羊水測(cè)量，又能對(duì)單胎多胎、胎兒發(fā)育情況及有否畸形和葡萄胎等作出早期診斷。5.眼部B超，檢查的疾病最主要的是玻璃體，如玻璃體液化，玻璃體出血，玻璃體異物，玻璃體膜增生與后脫離，另外對(duì)視網(wǎng)膜脫離，視神經(jīng)的損傷，及異物有否穿透眼球后層都是不錯(cuò)的檢查手段。二、超聲掃描分類B超應(yīng)用范圍二、超聲掃描分類A、B超成像對(duì)比二、超聲掃描分類A、B超成像對(duì)比二、超聲掃描分類又稱P型顯示，它可視為一種持殊的B型顯示，超聲換能器置于圓周的中心，徑向旋轉(zhuǎn)掃查線與顯示器上的徑向掃描線作同步的旋轉(zhuǎn)。主要適用于對(duì)肛門、直腸內(nèi)腫瘤、食道癌及子宮頸癌的檢查，亦可用于對(duì)尿道、膀胱的檢查。P型超聲診斷儀所使用的探頭稱為徑向掃描探頭，如尿道探頭，直腸探頭都屬于徑向掃描探頭。掃描時(shí)探頭置于體腔內(nèi)，如食道、胃或直腸等。P型超聲二、超聲掃描分類又稱P型顯示，它可視為一種持殊的B型顯示，超聲換能器置于圓周超聲波束能進(jìn)行X、Y兩個(gè)方向掃描（平面），采用亮度調(diào)節(jié)。C型距離選通（平面深度位置）是一個(gè)常數(shù)（固定深度）。F型則是一個(gè)變量。C型、F型超聲二、超聲掃描分類超聲波束能進(jìn)行X、Y兩個(gè)方向掃描（平面），采用亮度調(diào)節(jié)。C型D型超聲(超聲多普勒法)二、超聲掃描分類機(jī)理：利用Doppler原理對(duì)心血管內(nèi)血流進(jìn)行探測(cè)分析。頻譜多普勒（PW+CW）：以頻譜曲線顯示，檢測(cè)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

彩色多普勒血流顯像（CDFI）：彩色編碼實(shí)時(shí)顯示血流方向、速度及血流性質(zhì)D型超聲(超聲多普勒法)二、超聲掃描分類機(jī)理：利用DopplCW(連續(xù)多普勒)正常腎彩色多普勒血流顯示二、超聲掃描分類CW(連續(xù)多普勒)正常腎彩色多普勒血流顯示二、超聲掃描分

利用聲波的多普勒效應(yīng)，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(jìn)行多普勒采樣。當(dāng)頻移為正時(shí)，以正向波表示，而負(fù)向波則表示負(fù)頻移。臨床多用于檢測(cè)心臟及血管的血流動(dòng)力學(xué)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(jià)值。PW超(pulsewaveform_脈沖多普勒)二、超聲掃描分類利用聲波的多普勒效應(yīng)，以頻譜的方式顯示多普勒頻移彩色多普勒血流顯像（CDFI）二尖瓣血流二、超聲掃描分類彩色多普勒血流顯像（CDFI）二尖瓣血流二、超聲掃描分類三維超聲成像系統(tǒng)的基本原理是將連續(xù)采集到的動(dòng)態(tài)二維切面圖像經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的一系列處理，并按照一定順序排列重新組成組織器官的三維圖像。

三維成像過(guò)程主要包括：原始圖像的采集與處理；三維圖像的重建與顯示；三維圖像的分割與理解；圖像三維的顯示。原始圖像的采集是三維成像的第一步，也是最關(guān)鍵的一步。將立體圖象以投影圖或透視圖表現(xiàn)在平面上的顯示方式，可從各個(gè)角度來(lái)觀察該立體目標(biāo)。三維(three-dimensionalultrasoundimaging)二、超聲掃描分類三維超聲成像系統(tǒng)的基本原理是將連續(xù)采集到的動(dòng)態(tài)二維切超聲掃描分類三維(three-dimensionalultrasoundimaging)REAL-3D(機(jī)械扇掃）三維超聲（自由臂）超聲掃描分類三維(three-dimensionalult超聲掃描分類超聲掃描分類超聲診斷儀的類型二、超聲掃描分類超聲診斷儀的類型二、超聲掃描分類三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理超聲診斷儀是通過(guò)探頭產(chǎn)生入射超聲波（發(fā)射波）和接收反射超聲波（回波）的，它是診斷設(shè)備的重要部件。而超聲探頭的任務(wù)是就是將電信號(hào)變換為超聲波信號(hào)或相反地將超聲波信號(hào)變換為電信號(hào)。探頭可以發(fā)射和接收超聲，進(jìn)行電聲、信號(hào)轉(zhuǎn)換，能夠?qū)⒂芍鳈C(jī)送來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l振蕩的超聲信號(hào)，又能將從組織臟器反射回來(lái)的超聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)而顯示于主機(jī)的顯示器上。超聲探頭就是利用這一工作原理制成。

探頭內(nèi)的部分的晶片，在通電狀態(tài)下，它能產(chǎn)生彈性形變，從而產(chǎn)生超聲聲波；相反情況下，當(dāng)超聲聲波通過(guò)晶片時(shí)，又能引起它產(chǎn)生彈性形變，繼而引起電壓的變化，最后通過(guò)信號(hào)處理板對(duì)相應(yīng)電信號(hào)變化的處理來(lái)完成被探測(cè)物的圖像探查。這一處理過(guò)程稱之為壓電效應(yīng)（正、逆壓電效應(yīng)）。三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理

正壓電效應(yīng)

在晶體的一定方向上，加上機(jī)械力使其發(fā)生形變，晶體的兩個(gè)受力面上，會(huì)產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；形變方向相反，電荷的極性隨之變換，電荷密度同外施機(jī)械力成正比，這種因機(jī)械力作用而激起表面電荷的效應(yīng)，稱為正壓電效應(yīng)。如圖所示：三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理正壓電效應(yīng)三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理逆壓電效應(yīng)在晶體的表面沿著電場(chǎng)方向施加電壓，在電場(chǎng)作用下引起晶體的幾何形狀發(fā)生改變；電壓方向改變，應(yīng)變方向亦隨之改變，形變與電場(chǎng)電壓成比例，這種因電場(chǎng)作用而誘發(fā)的形變效應(yīng)，稱為逆壓電效應(yīng)。如下頁(yè)圖所示：三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理逆壓電效應(yīng)三、超聲探頭分類及工作原理晶片聲透鏡匹配層吸聲塊支撐架聲頭外殼探頭組成探頭組件是通過(guò)插頭與B超機(jī)連接的，而插頭的連接由里面的插針與B超機(jī)的插座相連接的，常見(jiàn)的插針數(shù)量有：24P、96P、156P、260P等等。固定旋鈕插針插頭聲透鏡匹配層晶片吸聲塊支撐架三、超聲探頭分類及工作原理晶片探頭組成探頭組件是通過(guò)插頭與B超聲探頭分類方式：①按診斷部位分類：有眼科探頭、心臟探頭、腹部探頭、顱腦探頭、腔內(nèi)探頭和兒童探頭等之分；②按應(yīng)用方式分類:有體外探頭、體內(nèi)探頭、穿刺活檢探頭之分;③按探頭中換能器所用振元數(shù)目分類：有單元探頭和多元探頭之分;④按波束控制方式分類:則有線掃探頭、相控陣探頭、機(jī)械扇掃探頭和方陣探頭等;⑤按探頭的幾何形狀分類:用在不同診則有矩形探頭、柱斷部位的各形探頭、弧形探類超聲探頭(又稱凸形)、圓形探頭等。⑥按工作原理分：脈沖回波探頭、多普勒式探頭。三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭分類方式：①按診斷部位分類：有眼科探頭、心臟探頭、探頭的發(fā)射頻率是探頭最重要的特性參數(shù)之一，超聲診斷中常根據(jù)不同的受檢對(duì)象和部位選擇不同的探頭，如2MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz等，探頭的發(fā)射頻率是由晶體的厚度決定的。而晶片形狀則確定了聲束的形狀和聲場(chǎng)分布等重要特性。機(jī)械扇掃探頭：全稱機(jī)械扇形掃描探頭，早期通用于腹部和心臟超聲檢查，現(xiàn)幾乎僅用于眼科A/B超。平面線陣：在凸陣出現(xiàn)之前，是腹部檢查的主力，頻率大多為3.5MHz；凸陣出現(xiàn)并成為腹部檢查主力后，主要用于小器官和表淺組織檢查，頻率一般在5MHz~7.5MHz（甚至9MHz）。凸陣：凸陣的大R（晶片曲率半徑）通常在30mm以上，用于腹部檢查；小R（10~20mm，醫(yī)生們多稱微凸）用于心臟檢查。相控陣：用于彩超中作心血管彩色血流成像，因該圖像是鑲嵌(疊加)在解剖結(jié)構(gòu)的灰階圖像上的，故黑白、彩色圖像及多普勒頻譜是利用該同一探頭的不同工作模式獲得。三、超聲探頭分類及工作原理探頭的發(fā)射頻率是探頭最重要的特性參數(shù)之一，超聲診斷中常根據(jù)不經(jīng)陰道探頭經(jīng)直腸探頭心臟深腹部小器官血管肝膽胰脾腎

婦產(chǎn)科凸陣3.5MHz線陣3.5MHz相控陣3.0MHz腔內(nèi)6.5MHz常用的探頭分類三、超聲探頭分類及工作原理經(jīng)陰道探頭經(jīng)直腸探頭心臟深腹部小器官血管肝膽胰脾腎婦產(chǎn)科凸

凸陣探頭線陣探頭術(shù)中探頭穿刺探頭相控陣探頭腔內(nèi)探頭三、超聲探頭分類及工作原理凸陣探頭線陣探頭術(shù)中探頭穿刺探頭相控陣探頭腔內(nèi)探頭三、超聲基本的探頭比較三、超聲探頭分類及工作原理探頭類型探頭面接觸面近場(chǎng)視野遠(yuǎn)場(chǎng)視野成像特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)線陣平面大大小矩形價(jià)格便宜凸陣凸面小小大扇形應(yīng)用廣泛環(huán)陣凸面小小大扇形層厚偽像少相控陣平面最小最小大扇形適合心臟基本的探頭比較三、超聲探頭分類及工作原理探頭類型探頭面接觸面線掃扇掃弧掃聲束的掃查及不同探頭形成的聲像圖三、超聲探頭分類及工作原理線掃扇掃弧掃聲束的掃查及不同探頭形成的聲像圖三、超聲探頭分類常見(jiàn)探頭規(guī)格三、超聲探頭分類及工作原理常見(jiàn)的探頭規(guī)格有：R40、R50、R60、R10、R13、R20、L40、L60等。這里面：R

表示探頭掃描方式為凸陣掃描，也有用C表示；后面的數(shù)字表示掃描的曲率半徑；L

表示探頭掃描方式為線陣掃描；后面的數(shù)字表示掃描的寬度。例如：R60表示此探頭為凸陣探頭，掃描曲率半徑為60mm。常見(jiàn)探頭規(guī)格三、超聲探頭分類及工作原理常見(jiàn)的探頭規(guī)格有：探頭選擇三、超聲探頭分類及工作原理使用部位探頭選擇腹部凸陣探頭小器官高頻線陣心臟微凸陣探頭血管線陣探頭產(chǎn)科凸陣探頭外科線陣探頭兒科凸陣探頭胎兒線陣探頭腔內(nèi)腔內(nèi)探頭探頭選擇三、超聲探頭分類及工作原理使用部位探頭選擇腹部凸陣探B超生產(chǎn)廠家——國(guó)外廠家GE(通用)HITACHI(日立)MEDISON(麥迪遜)

TOSHIBA(東芝)SIEMENS（西門子）

ALOKA(阿諾卡)SHIMADZU(日本島津）HONDEX(海馬）ESAOTE(意大利百勝）PHILIPS（飛利浦）三、超聲探頭分類及工作原理B超生產(chǎn)廠家——國(guó)外廠家GE(通用)ALOKA(阿諾卡)三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理B超生產(chǎn)廠家——國(guó)內(nèi)廠家邁瑞海鷹恩普開(kāi)立汕超美科凱信理邦祥生先鋒索尼克天惠華威爾德旭康創(chuàng)新三、超聲探頭分類及工作原理B超生產(chǎn)廠家——國(guó)內(nèi)廠家邁瑞美科索尼克三、超聲探頭分類及工作三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理單軸聲束的聲照射入人體數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器（DSC）聲束的掃查回聲的放大與前處理人體組織對(duì)入射超聲的反應(yīng)－回聲

顯示

記錄傳統(tǒng)超聲成像的步驟四、超聲成像單軸聲束的數(shù)字掃描聲束的掃查回聲的放大人體組織對(duì)顯示人體組織的聲學(xué)特征臟器內(nèi)部回聲無(wú)回聲（無(wú)反射型）—膽汁、尿液、血液低回聲（少反射型）—肝、脾強(qiáng)回聲（多反射型）—血管壁、結(jié)石極強(qiáng)回聲（全反射型）—肺、胃腸道四、超聲成像人體組織的聲學(xué)特征臟器內(nèi)部回聲四、超聲成像四、超聲成像脈沖回波原理：人體組織和臟器具有不同的聲速和聲阻抗，聲波在傳播途中，遇到不同介質(zhì)的界面時(shí)會(huì)反射聲波，稱為回波。

超聲脈沖回波成像法：發(fā)射超聲脈沖，遇界面反射，接收回波，檢測(cè)出其中所攜帶的信息；由于界面兩邊聲學(xué)差異并不是很大，大部分聲波穿過(guò)界面繼續(xù)向前傳播，到達(dá)第二個(gè)界面時(shí)又產(chǎn)生回波，并仍有大部分聲波透過(guò)該界面繼續(xù)前進(jìn)；將每次回波信號(hào)接收放大，并在顯示器上顯示。四、超聲成像脈沖回波原理：四、超聲成像超聲描述內(nèi)容臟器內(nèi)部回聲多普勒頻譜分析1、大小2、位置3、外形、形態(tài)4、包膜、壁5、邊界6、內(nèi)部回聲7、后方回聲8、跟周邊組織的關(guān)系分析四、超聲成像超聲描述內(nèi)容臟器內(nèi)部回聲多普勒頻譜分析分A型超聲B型超聲M型超聲彩色多普勒、能量多普勒頻譜多普勒、組織多普勒自由臂、機(jī)械扇掃、多排電子陣列黑白超聲

多普勒超聲

三維超聲四、超聲成像聲像圖分類：A型超聲B型超聲M型超聲超聲成像的類型四、超聲成像超聲成像的類型四、超聲成像四、超聲成像圖像質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)：461、圖像分辨力2、圖像清晰度3、圖像均勻性4、超聲切面標(biāo)準(zhǔn)性5、偽像的識(shí)別6、彩色血流的顯示7、圖像與臨床疾病相關(guān)性8、工作頻率與臟器相關(guān)性四、超聲成像圖像質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)：461、圖像分辨力四、超聲成像圖像質(zhì)量判定：超聲的分辨力是指超聲診斷儀能夠區(qū)分兩個(gè)細(xì)小目標(biāo)的能力。分為軸向、側(cè)向和橫向三種分辨力。軸向分辨力－是指在超聲聲束軸線上，能分辨兩點(diǎn)間的最小縱深距離。側(cè)向分辨力－是指垂直于超聲聲束軸線平面上與線陣探頭長(zhǎng)軸方向一致的軸線上，能分辨相鄰兩點(diǎn)（兩個(gè)病灶）間的最小距離。橫向分辨力－為與聲束軸線垂直平面上，探頭短軸方向，與側(cè)向分辨力相垂直方向上的分辨力。反映切面情況的真實(shí)性。又叫厚度分辨力。47四、超聲成像圖像質(zhì)量判定：超聲的分辨力是指超聲診斷儀能夠區(qū)分四、超聲成像清晰均勻性包括對(duì)比清晰度和圖像均勻性。對(duì)比清晰度是指超聲儀可顯示出的相似振幅，和不同于灰階細(xì)微差別的回聲能力，或在低對(duì)比度條件下鑒別軟組織類型和分清細(xì)微結(jié)構(gòu)的能力。圖像均勻性是指整個(gè)顯示畫面的均勻程度。48四、超聲成像清晰均勻性包括對(duì)比清晰度和圖像均勻性。48四、超聲成像圖像質(zhì)量判定：49探頭頻率越高，分辨力越高。然而頻率與穿透性呈反比。對(duì)應(yīng)的臨床應(yīng)用：檢測(cè)淺表器官，采用高頻探頭檢測(cè)深部臟器，采用低頻探頭四、超聲成像圖像質(zhì)量判定：49探頭頻率越高，分辨力越高。然而

一維→二維→三維幅度成像→實(shí)時(shí)灰階→彩色血流顯像定性診斷技術(shù)→半定量診斷技術(shù)→定量診斷技術(shù)模擬時(shí)代→數(shù)字化時(shí)代→全數(shù)字多功能智能化A型→M型→B型→D型→彩色多普勒→造影諧波,組織諧波成像。四、超聲成像超聲成像設(shè)備的發(fā)展方向一維→二維→三維幅度成像→實(shí)時(shí)灰階定性診斷技術(shù)→?？偨Y(jié)51一、超聲掃描物理原理二、超聲分類及應(yīng)用范圍三、超聲探頭的異同及生產(chǎn)廠家四、超聲成像及成像質(zhì)量判斷總結(jié)51一、超聲掃描物理原理超聲類型超聲探頭及其應(yīng)用超聲類型超聲探頭及其應(yīng)用前言圖像分析方法聲像圖分類超聲成像原理

超聲診斷物理基礎(chǔ)STEP4STEP3STEP2STEP1超聲成像的基本原理前言圖像分析方法超聲波的性質(zhì)發(fā)射和接收波長(zhǎng)速度定義發(fā)射：電能轉(zhuǎn)換成聲能

接收：聲能轉(zhuǎn)換成電能軟組織》骨與軟骨》含氣臟器超聲波的定義

超聲波的速度

超聲波的波長(zhǎng)

超聲波的發(fā)射和接收同一介質(zhì)中，聲速恒定，頻率與波長(zhǎng)成反比λ=c/f超聲的頻率：>20000Hz（20KHz）一、超聲診斷的物理基礎(chǔ)超聲波的性質(zhì)發(fā)射和接收波長(zhǎng)速度定義發(fā)射：電能轉(zhuǎn)換成在聲源與觀察者作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波密集，頻率增高；在背向運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yīng)。正頻移負(fù)頻移一、超聲診斷的物理基礎(chǔ)在聲源與觀察者作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波密集，頻率增高；在背二、超聲掃描分類A超（幅度調(diào)制型）

A型超聲儀是最早出現(xiàn)的超聲診斷儀，其接收到的回聲信號(hào)以振幅的形式顯示。當(dāng)聲束在人體組織中傳播遇到不同聲阻抗的臨近介質(zhì)介面時(shí)，在該界面上就產(chǎn)生反射（回聲），當(dāng)遇到一個(gè)界面，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)。由于人體臟器、組織其正常與異常的物理性質(zhì)及結(jié)構(gòu)不同，形成相應(yīng)的超聲界面，認(rèn)識(shí)這些界面回聲規(guī)律，即A型診斷法的診斷基礎(chǔ)。20世紀(jì)60年代初，A型超聲儀已在我國(guó)普及，臨床應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代開(kāi)始逐漸被B型超聲儀所取代，目前臨床已很少使用。B超（輝度調(diào)制型）與A型診斷法基本相同，都是應(yīng)用回聲原理進(jìn)行診斷。但是B型超聲是將反射脈沖加載示波管的控制柵極上（而非在示波管的垂直偏板上，如A型），其通過(guò)改變陰極—柵極之間的電壓來(lái)控制示波器上光點(diǎn)的亮度，將不同深度界面反射回來(lái)的信息顯示為灰階形式，即亮度模式。

1、幅度調(diào)制顯示改進(jìn)為輝度調(diào)制顯示

2、探頭發(fā)射的聲束必須進(jìn)行掃查

3、得到的是一系列人體切面聲像圖M超（運(yùn)動(dòng)顯示型）

M超可以顯示為運(yùn)動(dòng)模式的軌跡。M型超聲的探頭是固定在探測(cè)點(diǎn)上的。在垂直深度掃描線上出現(xiàn)的光點(diǎn)，是同一探測(cè)點(diǎn)超聲束穿過(guò)體內(nèi)各層組織界面的反射波脈沖所形成的。如果某組織的界面是運(yùn)動(dòng)的，則相對(duì)應(yīng)的光點(diǎn)會(huì)上下移動(dòng)。類似B型診斷法原理。M型儀是在水平偏轉(zhuǎn)板上加入一對(duì)慢掃描鋸齒波，使回聲光點(diǎn)沿水平方向掃描，代表時(shí)間。保留原來(lái)垂直方向的深度掃描線。探頭位置的固定，心臟有規(guī)律地收縮和舒張，心臟各層組織和探頭的距離便產(chǎn)生節(jié)律性的改變。隨著水平方向的慢掃描，便把心臟各層組織的回聲展開(kāi)成曲線。彩超（多普勒超聲法）

彩超超聲波又稱多普勒超聲法（D超），它可通過(guò)獲取血流方向、速率及血流動(dòng)力學(xué)資料，經(jīng)過(guò)分析、計(jì)算，診斷出心臟和血管的病變，也可間接了解某些組織的供血情況。血流相對(duì)于聲源的運(yùn)動(dòng)。即脈沖超聲波在人體中以恒定的速度c向血流運(yùn)動(dòng)，而血流又以某一速度V相對(duì)于超聲波運(yùn)動(dòng)（相向或同相）從而由探頭接受回聲信息，接受回波的頻率與發(fā)射超聲頻率有一偏移，經(jīng)信號(hào)處理可以檢出Doppler頻移。二、超聲掃描分類A超（幅度調(diào)制型）B超（輝度調(diào)制型）M超（運(yùn)機(jī)理：以波幅變化反映回聲情況特點(diǎn)：一維波形圖，不直觀用途：鑒別液、實(shí)性包塊，測(cè)距

以波幅的高低代表界面反射信號(hào)的強(qiáng)弱，可探測(cè)臟器徑線及鑒別病變的物理特性。由于其過(guò)分粗略，目前已基本淘汰。淺深弱反射回聲強(qiáng)A超(Amplitudemode_幅度調(diào)制型)二、超聲掃描分類機(jī)理：以波幅變化反映回聲情況淺深弱反射回聲強(qiáng)A超(Ampli機(jī)理：以單聲束取樣，獲得活動(dòng)界面回聲，再以慢掃描方式展開(kāi)，以亮度反映回聲的強(qiáng)弱，垂直方向表示檢測(cè)深度，水平方向表示時(shí)間（心臟的活動(dòng)時(shí)相），顯示心臟各層結(jié)構(gòu)相對(duì)體表的相對(duì)距離隨時(shí)間的變化曲線，反映心臟一維空間組織結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，所以稱為M型(motionmode)。特點(diǎn)：一維－時(shí)間運(yùn)動(dòng)曲線圖用途：分析心臟和大血管的運(yùn)動(dòng)幅度，主要應(yīng)用于心臟領(lǐng)域：心臟的檢查，包括檢查心腔大小，室間隔厚度，心臟瓣膜的形態(tài)與活動(dòng)度以及心內(nèi)腫瘤等。M超(Time-motionmode_運(yùn)動(dòng)顯示型)二、超聲掃描分類機(jī)理：以單聲束取樣，獲得活動(dòng)界面回聲，再以慢掃描方式展開(kāi)，以B型超聲所顯示的是人體組織或臟器的二維超聲斷層圖(或稱剖面圖)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)臟器，還可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示。機(jī)理：不同的光點(diǎn)反映回聲變化，用切面顯示正常組織與異常組織特點(diǎn)：二維斷面圖像，灰階/彩階實(shí)時(shí)顯示，直觀用途：及其廣泛與A型不同之處：

1、幅度調(diào)制顯示改進(jìn)為亮度調(diào)制顯示2、探頭發(fā)射的聲束必須進(jìn)行掃查3、得到的是一系列人體切面聲像圖本質(zhì)為二維超聲B超(Brightnessmode_為輝度調(diào)制型)二、超聲掃描分類B型超聲所顯示的是人體組織或臟器的二維超聲斷層圖(或稱剖面圖B超應(yīng)用范圍1.膽，膽結(jié)石、膽囊炎、膽道腫瘤、膽道蛔蟲病、阻塞性黃疸。2.肝臟檢查。3.婦科檢查，如檢查女性盆腔及其附件、膀胱等臟器，男性可以檢查膀胱。4.孕期檢查，既能對(duì)胎盤定位、羊水測(cè)量，又能對(duì)單胎多胎、胎兒發(fā)育情況及有否畸形和葡萄胎等作出早期診斷。5.眼部B超，檢查的疾病最主要的是玻璃體，如玻璃體液化，玻璃體出血，玻璃體異物，玻璃體膜增生與后脫離，另外對(duì)視網(wǎng)膜脫離，視神經(jīng)的損傷，及異物有否穿透眼球后層都是不錯(cuò)的檢查手段。二、超聲掃描分類B超應(yīng)用范圍二、超聲掃描分類A、B超成像對(duì)比二、超聲掃描分類A、B超成像對(duì)比二、超聲掃描分類又稱P型顯示，它可視為一種持殊的B型顯示，超聲換能器置于圓周的中心，徑向旋轉(zhuǎn)掃查線與顯示器上的徑向掃描線作同步的旋轉(zhuǎn)。主要適用于對(duì)肛門、直腸內(nèi)腫瘤、食道癌及子宮頸癌的檢查，亦可用于對(duì)尿道、膀胱的檢查。P型超聲診斷儀所使用的探頭稱為徑向掃描探頭，如尿道探頭，直腸探頭都屬于徑向掃描探頭。掃描時(shí)探頭置于體腔內(nèi)，如食道、胃或直腸等。P型超聲二、超聲掃描分類又稱P型顯示，它可視為一種持殊的B型顯示，超聲換能器置于圓周超聲波束能進(jìn)行X、Y兩個(gè)方向掃描（平面），采用亮度調(diào)節(jié)。C型距離選通（平面深度位置）是一個(gè)常數(shù)（固定深度）。F型則是一個(gè)變量。C型、F型超聲二、超聲掃描分類超聲波束能進(jìn)行X、Y兩個(gè)方向掃描（平面），采用亮度調(diào)節(jié)。C型D型超聲(超聲多普勒法)二、超聲掃描分類機(jī)理：利用Doppler原理對(duì)心血管內(nèi)血流進(jìn)行探測(cè)分析。頻譜多普勒（PW+CW）：以頻譜曲線顯示，檢測(cè)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

彩色多普勒血流顯像（CDFI）：彩色編碼實(shí)時(shí)顯示血流方向、速度及血流性質(zhì)D型超聲(超聲多普勒法)二、超聲掃描分類機(jī)理：利用DopplCW(連續(xù)多普勒)正常腎彩色多普勒血流顯示二、超聲掃描分類CW(連續(xù)多普勒)正常腎彩色多普勒血流顯示二、超聲掃描分

利用聲波的多普勒效應(yīng)，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(jìn)行多普勒采樣。當(dāng)頻移為正時(shí)，以正向波表示，而負(fù)向波則表示負(fù)頻移。臨床多用于檢測(cè)心臟及血管的血流動(dòng)力學(xué)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(jià)值。PW超(pulsewaveform_脈沖多普勒)二、超聲掃描分類利用聲波的多普勒效應(yīng)，以頻譜的方式顯示多普勒頻移彩色多普勒血流顯像（CDFI）二尖瓣血流二、超聲掃描分類彩色多普勒血流顯像（CDFI）二尖瓣血流二、超聲掃描分類三維超聲成像系統(tǒng)的基本原理是將連續(xù)采集到的動(dòng)態(tài)二維切面圖像經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的一系列處理，并按照一定順序排列重新組成組織器官的三維圖像。

三維成像過(guò)程主要包括：原始圖像的采集與處理；三維圖像的重建與顯示；三維圖像的分割與理解；圖像三維的顯示。原始圖像的采集是三維成像的第一步，也是最關(guān)鍵的一步。將立體圖象以投影圖或透視圖表現(xiàn)在平面上的顯示方式，可從各個(gè)角度來(lái)觀察該立體目標(biāo)。三維(three-dimensionalultrasoundimaging)二、超聲掃描分類三維超聲成像系統(tǒng)的基本原理是將連續(xù)采集到的動(dòng)態(tài)二維切超聲掃描分類三維(three-dimensionalultrasoundimaging)REAL-3D(機(jī)械扇掃）三維超聲（自由臂）超聲掃描分類三維(three-dimensionalult超聲掃描分類超聲掃描分類超聲診斷儀的類型二、超聲掃描分類超聲診斷儀的類型二、超聲掃描分類三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理超聲診斷儀是通過(guò)探頭產(chǎn)生入射超聲波（發(fā)射波）和接收反射超聲波（回波）的，它是診斷設(shè)備的重要部件。而超聲探頭的任務(wù)是就是將電信號(hào)變換為超聲波信號(hào)或相反地將超聲波信號(hào)變換為電信號(hào)。探頭可以發(fā)射和接收超聲，進(jìn)行電聲、信號(hào)轉(zhuǎn)換，能夠?qū)⒂芍鳈C(jī)送來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l振蕩的超聲信號(hào)，又能將從組織臟器反射回來(lái)的超聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)而顯示于主機(jī)的顯示器上。超聲探頭就是利用這一工作原理制成。

探頭內(nèi)的部分的晶片，在通電狀態(tài)下，它能產(chǎn)生彈性形變，從而產(chǎn)生超聲聲波；相反情況下，當(dāng)超聲聲波通過(guò)晶片時(shí)，又能引起它產(chǎn)生彈性形變，繼而引起電壓的變化，最后通過(guò)信號(hào)處理板對(duì)相應(yīng)電信號(hào)變化的處理來(lái)完成被探測(cè)物的圖像探查。這一處理過(guò)程稱之為壓電效應(yīng)（正、逆壓電效應(yīng)）。三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理

正壓電效應(yīng)

在晶體的一定方向上，加上機(jī)械力使其發(fā)生形變，晶體的兩個(gè)受力面上，會(huì)產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；形變方向相反，電荷的極性隨之變換，電荷密度同外施機(jī)械力成正比，這種因機(jī)械力作用而激起表面電荷的效應(yīng)，稱為正壓電效應(yīng)。如圖所示：三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理正壓電效應(yīng)三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理逆壓電效應(yīng)在晶體的表面沿著電場(chǎng)方向施加電壓，在電場(chǎng)作用下引起晶體的幾何形狀發(fā)生改變；電壓方向改變，應(yīng)變方向亦隨之改變，形變與電場(chǎng)電壓成比例，這種因電場(chǎng)作用而誘發(fā)的形變效應(yīng)，稱為逆壓電效應(yīng)。如下頁(yè)圖所示：三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭的工作原理逆壓電效應(yīng)三、超聲探頭分類及工作原理晶片聲透鏡匹配層吸聲塊支撐架聲頭外殼探頭組成探頭組件是通過(guò)插頭與B超機(jī)連接的，而插頭的連接由里面的插針與B超機(jī)的插座相連接的，常見(jiàn)的插針數(shù)量有：24P、96P、156P、260P等等。固定旋鈕插針插頭聲透鏡匹配層晶片吸聲塊支撐架三、超聲探頭分類及工作原理晶片探頭組成探頭組件是通過(guò)插頭與B超聲探頭分類方式：①按診斷部位分類：有眼科探頭、心臟探頭、腹部探頭、顱腦探頭、腔內(nèi)探頭和兒童探頭等之分；②按應(yīng)用方式分類:有體外探頭、體內(nèi)探頭、穿刺活檢探頭之分;③按探頭中換能器所用振元數(shù)目分類：有單元探頭和多元探頭之分;④按波束控制方式分類:則有線掃探頭、相控陣探頭、機(jī)械扇掃探頭和方陣探頭等;⑤按探頭的幾何形狀分類:用在不同診則有矩形探頭、柱斷部位的各形探頭、弧形探類超聲探頭(又稱凸形)、圓形探頭等。⑥按工作原理分：脈沖回波探頭、多普勒式探頭。三、超聲探頭分類及工作原理超聲探頭分類方式：①按診斷部位分類：有眼科探頭、心臟探頭、探頭的發(fā)射頻率是探頭最重要的特性參數(shù)之一，超聲診斷中常根據(jù)不同的受檢對(duì)象和部位選擇不同的探頭，如2MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz等，探頭的發(fā)射頻率是由晶體的厚度決定的。而晶片形狀則確定了聲束的形狀和聲場(chǎng)分布等重要特性。機(jī)械扇掃探頭：全稱機(jī)械扇形掃描探頭，早期通用于腹部和心臟超聲檢查，現(xiàn)幾乎僅用于眼科A/B超。平面線陣：在凸陣出現(xiàn)之前，是腹部檢查的主力，頻率大多為3.5MHz；凸陣出現(xiàn)并成為腹部檢查主力后，主要用于小器官和表淺組織檢查，頻率一般在5MHz~7.5MHz（甚至9MHz）。凸陣：凸陣的大R（晶片曲率半徑）通常在30mm以上，用于腹部檢查；小R（10~20mm，醫(yī)生們多稱微凸）用于心臟檢查。相控陣：用于彩超中作心血管彩色血流成像，因該圖像是鑲嵌(疊加)在解剖結(jié)構(gòu)的灰階圖像上的，故黑白、彩色圖像及多普勒頻譜是利用該同一探頭的不同工作模式獲得。三、超聲探頭分類及工作原理探頭的發(fā)射頻率是探頭最重要的特性參數(shù)之一，超聲診斷中常根據(jù)不經(jīng)陰道探頭經(jīng)直腸探頭心臟深腹部小器官血管肝膽胰脾腎

婦產(chǎn)科凸陣3.5MHz線陣3.5MHz相控陣3.0MHz腔內(nèi)6.5MHz常用的探頭分類三、超聲探頭分類及工作原理經(jīng)陰道探頭經(jīng)直腸探頭心臟深腹部小器官血管肝膽胰脾腎婦產(chǎn)科凸

凸陣探頭線陣探頭術(shù)中探頭穿刺探頭相控陣探頭腔內(nèi)探頭三、超聲探頭分類及工作原理凸陣探頭線陣探頭術(shù)中探頭穿刺探頭相控陣探頭腔內(nèi)探頭三、超聲基本的探頭比較三、超聲探頭分類及工作原理探頭類型探頭面接觸面近場(chǎng)視野遠(yuǎn)場(chǎng)視野成像特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)線陣平面大大小矩形價(jià)格便宜凸陣凸面小小大扇形應(yīng)用廣泛環(huán)陣凸面小小大扇形層厚偽像少相控陣平面最小最小大扇形適合心臟基本的探頭比較三、超聲探頭分類及工作原理探頭類型探頭面接觸面線掃扇掃弧掃聲束的掃查及不同探頭形成的聲像圖三、超聲探頭分類及工作原理線掃扇掃弧掃聲束的掃查及不同探頭形成的聲像圖三、超聲探頭分類常見(jiàn)探頭規(guī)格三、超聲探頭分類及工作原理常見(jiàn)的探頭規(guī)格有：R40、R50、R60、R10、R13、R20、L40、L60等。這里面：R

表示探頭掃描方式為凸陣掃描，也有用C表示；后面的數(shù)字表示掃描的曲率半徑；L

表示探頭掃描方式為線陣掃描；后面的數(shù)字表示掃描的寬度。例如：R60表示此探頭為凸陣探頭，掃描曲率半徑為60mm。常見(jiàn)探頭規(guī)格三、超聲探頭分類及工作原理常見(jiàn)的探頭規(guī)格有：探頭選擇三、超聲探頭分類及工作原理使用部位探頭選擇腹部凸陣探頭小器官高頻線陣心臟微凸陣探頭血管線陣探頭產(chǎn)科凸陣探頭外科線陣探頭兒科凸陣探頭胎兒線陣探頭腔內(nèi)腔內(nèi)探頭探頭選擇三、超聲探頭分類及工作原理使用部位探頭選擇腹部凸陣探B超生產(chǎn)廠家——國(guó)外廠家GE(通用)HITACHI(日立)MEDISON(麥迪遜)

TOSHIBA(東芝)SIEMENS（西門子）

ALOKA(阿諾卡)SHIMADZU(日本島津）HONDEX(海馬）ESAOTE(意大利百勝）PHILIPS（飛利浦）三、超聲探頭分類及工作原理B超生產(chǎn)廠家——國(guó)外廠家GE(通用)ALOKA(阿諾卡)三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理B超生產(chǎn)廠家——國(guó)內(nèi)廠家邁瑞海鷹恩普開(kāi)立汕超美科凱信理邦祥生先鋒索尼克天惠華威爾德旭康創(chuàng)新三、超聲探頭分類及工作原理B超生產(chǎn)廠家——國(guó)內(nèi)廠家邁瑞美科索尼克三、超聲探頭分類及工作三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲探頭分類及工作原理三、超聲