超聲探頭和成像原理專家講座

超聲探頭原理超聲探頭和成像原理專家講座第1頁超聲探頭醫(yī)用超聲探頭：是各種型號超聲診療儀借以將高頻電能轉(zhuǎn)換為超聲機械能向外輻射，并接收超聲回波將聲能轉(zhuǎn)換為電能一個聲-電可逆轉(zhuǎn)換器件在醫(yī)學(xué)試驗中慣用換能器有張力（機械－電）換能器和壓力換能器兩類。超聲探頭和成像原理專家講座第2頁醫(yī)用超聲探頭含有兩大特征：

1）使用特征：使用特征實際上是探頭與儀器配合使用綜合性能，它并不等于換能器本身性能，包含工作頻率(fc)、頻帶寬度(BandWidth)、靈敏度(Sensitivity)、分辨力(Resolution)。

2）聲學(xué)特征：超聲探頭聲學(xué)特征主要與探頭中超聲換能器所用材料特征相關(guān)，包含頻率特征、換能特性、暫態(tài)特征、輻射特征和吸收特征。超聲探頭和成像原理專家講座第3頁1.超聲換能器工作原理探頭關(guān)鍵：壓電晶體或復(fù)合壓電材料壓電效應(yīng)：正電壓效應(yīng)：機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽ń邮粘暡ǎ┠鎵弘娦?yīng)：電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能（發(fā)射超聲波）工作原理：主機經(jīng)過電纜在陣元上施加電信號，使陣元振動，發(fā)出超聲波，超聲波經(jīng)物體反射吸收再作用在陣元上，使陣元兩端產(chǎn)生電信號，經(jīng)過電纜傳送至主機處理、顯示。超聲探頭和成像原理專家講座第4頁1.超聲換能器工作原理探頭關(guān)鍵：壓電晶體或復(fù)合壓電材料壓電效應(yīng)：正電壓效應(yīng)：機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽ń邮粘暡ǎ┠鎵弘娦?yīng)：電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能（發(fā)射超聲波）工作原理：主機經(jīng)過電纜在陣元上施加電信號，使陣元振動，發(fā)出超聲波，超聲波經(jīng)物體反射吸收再作用在陣元上，使陣元兩端產(chǎn)生電信號，經(jīng)過電纜傳送至主機處理、顯示。超聲探頭和成像原理專家講座第5頁1）按診療部位分類：

眼科探頭、心臟探頭、腹部探頭和顱腦探頭等；2）按應(yīng)用方式分類：體外探頭、體內(nèi)探頭、穿刺活檢探頭；3）按探頭中換能器所用振元數(shù)目分類：單元探頭和多元探頭；4）按波束控制方式分類：線掃探頭、相控陣探頭、機械扇掃探頭和方陣探頭等；5）按探頭幾何形狀分類（慣用分類方法）:矩形探頭、柱形探頭、弧形探頭（又稱凸形）、圓形探頭等。還有其它一些分類方法，通常工作中，習(xí)慣使用較多是按①、④、⑤三種方式分類。

2.超聲探頭分類超聲探頭和成像原理專家講座第6頁3.B超探頭組成：超聲探頭和成像原理專家講座第7頁聲透鏡壓電陶瓷(陣元)背襯材料襯套電纜匹配層物體發(fā)射反射聲透鏡（acousticlens）（橫/縱軸）軸向聚焦匹配層（layer）用于降低因為皮膚與探頭之間聲阻抗差異所造成多重反射。壓電陶瓷

發(fā)射/接收超聲波背襯材料（Back）減輕來自晶片振動，縮短波長并提升軸向分辨率超聲探頭和成像原理專家講座第8頁4.B超探頭分類：1).凸陣探頭(ConvexArrayTransducer)超聲探頭和成像原理專家講座第9頁

2).高頻線陣探頭（7.5-12M）(HighFrequencyLinearArrayTransducer)1.對等間隔排列多個陣元同時施加脈沖激勵2.疊加聲束傳輸方向和探頭表面垂直3.次序掃描超聲探頭和成像原理專家講座第10頁

3).微凸探頭(Mirco-convexArrayTransducer)超聲探頭和成像原理專家講座第11頁

4).腔體探頭（陰道探頭和直腸探頭）(CavityArrayTransducer)分為兩種：一個為單平面主要用于婦產(chǎn)科另一個為雙平面，主要用于經(jīng)直腸探查前列腺。但現(xiàn)在很多醫(yī)院為了節(jié)約資金只購置一個單平面探頭兼作兩種檢驗。常規(guī)頻率：3.5~5.0MHz超聲探頭和成像原理專家講座第12頁超聲探頭和成像原理專家講座第13頁

5).相控陣探頭1.對等間隔排列多個陣元施加脈沖時間不一樣2.疊加聲束傳輸方向按一定規(guī)律自動改變方向主要用于心臟也可兼作頭顱探查常規(guī)頻率：2.5~5.0MHz超聲探頭和成像原理專家講座第14頁5）.其它類型B超探頭(OtherTypeOfTransducer)另外還有手術(shù)中探頭、經(jīng)食道心臟探頭、穿刺探頭和腹腔鏡探頭等。但這些探頭當前在國內(nèi)還不普及，尤其是經(jīng)食道探頭日常維護和保養(yǎng)費用也很可觀。超聲探頭和成像原理專家講座第15頁超聲探頭和成像原理專家講座第16頁凸陣探頭：腹部斷面(成人和兒科)從肝臟、腎臟、胰腺、膽囊、膀胱、脾臟、胃腸道和泌尿生殖器官結(jié)構(gòu)圖像中檢測反常情況。

腹部斷面(產(chǎn)科和婦科)；從胎兒、子宮和骨盆結(jié)構(gòu)圖像中檢測和發(fā)覺反常情況，估算胎齡和胎重并評定胎兒心臟功效。5.常見B超探頭臨床應(yīng)用超聲探頭和成像原理專家講座第17頁高頻線陣（淺表）探頭：

適合用于小器官（甲狀腺、乳腺、睪丸、新生兒、外周血管及前列腺）等部位檢驗；皮膚斷面(小器官)從乳房、甲狀腺，睪丸等器官圖像粗略評定中檢測反常情況。新生兒頭部斷面從新生兒頭部圖像中檢測大腦體積及腦結(jié)構(gòu)反常改變。皮膚斷面(外周血管)從外圍血管圖像及流速測量中檢測及評定血管狹窄和堵塞）。

超聲探頭和成像原理專家講座第18頁微凸探頭：適合用于心臟（包含成人、兒童心臟）等部位檢驗；胸部斷面(成人及兒科心臟)分析M模式圖像，檢測心臟結(jié)構(gòu)和功效反常情況。腔體探頭：通常指陰道探頭，適合用于婦科（包含子宮、卵巢）、產(chǎn)科（包含早孕、基本產(chǎn)科、完全產(chǎn)科、多胎、胎兒回聲）檢驗；超聲探頭和成像原理專家講座第19頁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)探頭以下部位應(yīng)用以下探頭是最正確

超聲探頭和成像原理專家講座第20頁6.常見B超探頭比較探頭類型探頭面接觸面近場視野遠場視野