醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座

第四章醫(yī)學(xué)超聲儀器4.1超聲波物理基礎(chǔ)4.2超聲發(fā)射與接收4.3超聲成像系統(tǒng)4.4超聲多普勒成像與彩超4.5其它超聲設(shè)備2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系1醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第1頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系2醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第2頁序言醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備主要有醫(yī)學(xué)診療設(shè)備和醫(yī)學(xué)治療設(shè)備兩種。其中醫(yī)學(xué)超聲診療設(shè)備種類較多，應(yīng)用很廣，是當(dāng)前醫(yī)院臨床不可缺乏主要醫(yī)學(xué)設(shè)備。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系3醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第3頁4.1超聲波物理基礎(chǔ)1、超聲波基本概念超聲波：頻率高于20KHz聲波（頻率范圍在2×104～3×108

Hz）在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用超聲波普通在0.2MHz～15MHz。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系4醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第4頁超聲波特點(diǎn)：直線傳輸且易會(huì)聚

超聲波頻率高，波長很短（1MHz，波長1.5mm；20MHz，波長0.075mm），能夠像光線那樣沿直線傳輸，含有很高穿透能力，且能量易會(huì)聚。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系5醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第5頁電聲轉(zhuǎn)換輕易且能量大超聲使介質(zhì)微粒振動(dòng)，即使振幅很小，當(dāng)加速度非常大，含有很大能量，能量與頻率平方成正比。物理機(jī)制復(fù)雜且參數(shù)多超聲工作平靜且危害小

總之，醫(yī)用超聲特點(diǎn)：易會(huì)聚，能量大，參數(shù)多，危害小。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系6醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第6頁超聲波分類：縱波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳輸方向相同波。比如聲波?？v波能夠在固體、液體、氣體介質(zhì)中傳輸。橫波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳輸方向垂直波。不能在液體及氣體中傳輸。人體組織（除骨骼外）基本上都為液體及氣體成份，所以超聲診療儀是用縱波。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系7醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第7頁2、超聲物理量①聲速c,頻率f,波長λc=fλ普通情況下,超聲波速度是不隨頻率而變。超聲波在人體軟組織，如血液、脂肪、肝腎等實(shí)質(zhì)性臟器聲速，大致在1500m/s左右。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系8醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第8頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系9醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第9頁f、λ在超聲成像中是兩個(gè)極主要參數(shù)，波長決定了成像縱向極限分辨率，在縱向上需檢出病灶必須大于半個(gè)波長；而頻率則決定了可成像組織深度，f越高則可檢出深度越淺。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系10醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第10頁②聲壓聲波作為縱波在彈性介質(zhì)中傳輸時(shí)，介質(zhì)各部分時(shí)而密集時(shí)而稀疏，交替出現(xiàn)密部和疏部，介質(zhì)各部分壓強(qiáng)對(duì)應(yīng)改變。 設(shè)若沒有聲波傳輸時(shí)，介質(zhì)某處靜壓強(qiáng)為P0出現(xiàn)密部時(shí)：P>P0出現(xiàn)疏部時(shí)：P<P02023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系11醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第11頁聲壓：因?yàn)槁暡ㄗ饔枚a(chǎn)生壓強(qiáng)叫“聲壓”。瞬時(shí)聲壓P與靜壓強(qiáng)P0差。（當(dāng)空氣中有聲波傳輸時(shí)該點(diǎn)壓強(qiáng)與沒有聲音傳輸時(shí)壓強(qiáng)之差叫做該點(diǎn)聲壓。

）聲壓是改變，若聲源作周期性振動(dòng)，聲壓也隨之周期性改變。通慣用幅值Pm表示：其中A：振幅ω：角頻率ρ：介質(zhì)密度c：聲速

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系12醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第12頁③聲強(qiáng)：指超聲在傳輸過程中，垂直于超聲傳輸方向上截面單位面積在單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過超聲能量。聲強(qiáng)與聲壓關(guān)系：2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系13醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第13頁④聲阻抗表征聲振動(dòng)在介質(zhì)中傳輸時(shí)要受到妨礙，發(fā)生傳輸損耗。若不考慮發(fā)射波時(shí)：Z＝ρc人體正常組織聲阻抗平均值：

1.5×106瑞利2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系14醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第14頁3、超聲波在介質(zhì)中傳輸特征2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系15醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第15頁⑴超聲波反射①聲壓反射系數(shù)：當(dāng)超聲以θ角投射到兩種不一樣聲阻抗介質(zhì)界面時(shí)，在不考慮超聲吸收情況下，聲壓發(fā)射系數(shù)為

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系16醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第16頁②聲強(qiáng)反射系數(shù)：當(dāng)超聲以θ角投射到兩種不一樣聲阻抗介質(zhì)界面時(shí)，在不考慮超聲吸收情況下，聲強(qiáng)發(fā)射系數(shù)為

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系17醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第17頁可見，若Z2＝Z1，無發(fā)射波，當(dāng)Z1，Z2不一樣時(shí)，聲阻抗差異越大。在氣體與固體或氣體與液體交界面上，不論是Z2>>Z1，還是Z2<<Z1（比如：Z水＝1.492瑞利，Z氣＝0.00428瑞利），則ri＝99％。所以可見，超聲極難從氣體進(jìn)入固體或液體中，反之也極難從固體或液體進(jìn)入氣體中，這就是為何人體主要器官之一肺，極難利用超聲診療原因。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系18醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第18頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系19常見組織界面聲壓反射系數(shù)：軟組織和水0.05軟組織和空氣0.9991肌肉和肝

0.01肌肉和血0.03肌肉和脂肪0.01脂肪和骨胳0.69脂肪和血0.03

醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第19頁⑵超聲波折射超聲波折射定律與光波相同。 據(jù)試驗(yàn)測(cè)量及計(jì)算結(jié)果，當(dāng)超聲波經(jīng)液體入射到人體體表，臨界角約為15～20o。即當(dāng)入射角大于15～20o時(shí)，超聲波在介質(zhì)分界面上全部反射。 因?yàn)槿梭w內(nèi)各種軟組織聲速相當(dāng)靠近，所以折射不顯著，可將超聲看成直線傳輸。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系20醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第20頁⑶超聲波透射①聲壓透射系數(shù)：當(dāng)超聲以θ角投射到兩種不一樣聲阻抗介質(zhì)界面時(shí)，在不考慮超聲吸收情況下，聲壓透射系數(shù)為

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系21醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第21頁②聲強(qiáng)透射系數(shù)：當(dāng)超聲以θ角投射到兩種不一樣聲阻抗介質(zhì)界面時(shí)，在不考慮超聲吸收情況下，聲強(qiáng)透射系數(shù)為

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系22醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第22頁（4）超聲衰減超聲波在媒質(zhì)中傳輸時(shí)會(huì)像光經(jīng)過媒質(zhì)或X射線穿過物體一樣發(fā)生衰減，一樣可用朗伯定律來描述。超聲衰減原因：擴(kuò)散衰減，散射衰減，吸收衰減。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系23傳感器d醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第23頁

有研究表明衰減不但與距離相關(guān)系一樣也與超聲頻率成正比關(guān)系，超聲頻率越高衰減越大。所以我們給出另一個(gè)參數(shù)–平均衰減系數(shù)單位是dB/(CM.MHZ)醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第24頁常見組織平均衰減系數(shù)：軟組織1.35~1.68dB/(MHz.cm)

水

0.002dB/(MHz.cm)顱骨

20dB/(MHz.cm)血液0.18dB/(MHz.cm)空氣10

dB/(MHz.cm)肝臟0.04dB/(MHz.cm)

假設(shè)

1M超聲在顱骨中傳輸1cm時(shí)。就衰減20dB即聲強(qiáng)僅為原來1/10。

醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第25頁衰減原因：（1）擴(kuò)散衰減:超聲本身發(fā)散，反射，折射等造成強(qiáng)度衰減。(2)散射衰減：當(dāng)組織被測(cè)物體與超聲波長差不多時(shí)，該物體在接收到超聲信號(hào)后，會(huì)以該物體為中心向周圍反射超聲信號(hào)，這種現(xiàn)象就是散射。散射造成衰減。（3）吸收衰減:

組織吸收，傳輸過程中組織將聲場(chǎng)能量吸收轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌芰勘热缯f熱能等。醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第26頁衰減對(duì)超聲成像影響：

衰減會(huì)消弱超聲回波信號(hào)，使遠(yuǎn)處組織成像結(jié)果較差。醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第27頁超聲物理特征是超聲在醫(yī)學(xué)中利用基礎(chǔ)。如超聲成像中，超聲反射，透射，折射，衰減等特征均需要考慮。除了上述物理性質(zhì)，超聲在人體中還含有熱效應(yīng)，空化效應(yīng)等生物特征。這些特征在醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備中含有主要作用，也是當(dāng)前主要研究課題。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系28醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第28頁4.2超聲發(fā)射與接收壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)：對(duì)一些材料兩端施加壓力時(shí)，在材料兩個(gè)電極表面出現(xiàn)電荷，產(chǎn)生當(dāng)場(chǎng)分布。——超聲波接收逆壓電效應(yīng)：材料兩端施加電壓時(shí)，材料將出現(xiàn)形變?！暡òl(fā)射材料：石英晶體、壓電陶瓷2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系294.2.1超聲探頭醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第29頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系30醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第30頁醫(yī)學(xué)診療上所使用超聲波頻率普通為0.2MHz~15MHz，多是由壓電晶體一類材料制成超聲探頭產(chǎn)生。利用壓電陶瓷或晶體正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，能夠?qū)⑵渥龀沙暡òl(fā)射和人體組織反射波接收器件，即超聲換能器，它是超聲診療儀器主要部件，也稱探頭。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系31

B超換能器外形圖醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第31頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系32主體殼體壓電振子：壓電晶體和電極組成吸收塊：背材，吸收后射聲場(chǎng)保護(hù)層：阻抗匹配外殼連接件電纜線單陣元超聲探頭醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第32頁一個(gè)探頭內(nèi)能夠安裝1個(gè)壓電晶片（比如A型和M型超聲診療探頭），或數(shù)十個(gè)以至千個(gè)以上晶片，如實(shí)時(shí)超聲診療探頭，由1至數(shù)個(gè)晶片組成一個(gè)陣元，依次輪番工作、發(fā)射和接收聲能。按頻率有單頻、多頻和寬頻探頭。實(shí)時(shí)超聲探頭按壓電晶片排列分線陣、環(huán)陣、凸陣等，按用途又有體表、腔內(nèi)、管內(nèi)各種名稱，有探頭僅數(shù)毫米，可進(jìn)入冠狀動(dòng)脈內(nèi)。

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系33醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第33頁4.2.2超聲場(chǎng)特征超聲場(chǎng)：超聲能量作用彈性介質(zhì)空間，是描述波動(dòng)能量在一定區(qū)域空間分布狀態(tài)。在理論上普通依據(jù)惠更斯－菲涅爾原理為基礎(chǔ)來分析?！净莞梗颇鶢栐恚骸白硬ㄏ喔伞痹恚赐徊ㄇ吧细鼽c(diǎn)所發(fā)出子波，在傳輸過程中相遇于空間某點(diǎn)時(shí)，也可相互疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象】2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系34醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第34頁1、點(diǎn)聲源超聲場(chǎng)對(duì)單個(gè)振子，尺寸極小時(shí)，可看成是一個(gè)點(diǎn)聲源，依據(jù)惠更斯－菲涅爾原理，它所產(chǎn)生超聲場(chǎng)是沒有指向性球面波。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系35醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第35頁2、圓形單晶片振源超聲場(chǎng)多數(shù)超聲換能器都是扁平狀，場(chǎng)面為圓形，其前表面振動(dòng)平行于法線，類似于活塞作用產(chǎn)生壓力波。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系36圓形單晶片發(fā)射超聲場(chǎng)是什么？醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第36頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系37單晶體圓形超聲探頭超聲場(chǎng)依據(jù)聲程可分為近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)。以下列圖所表示。近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)分界和探頭半徑及發(fā)射超聲波長相關(guān)系。例：直徑為10mm，1.5MHz單陣元超聲探頭測(cè)量人體時(shí)近場(chǎng)深度為？醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第37頁①近場(chǎng)(Fresnel區(qū))瞬時(shí)聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速不一樣相。超聲能量基本上集中在半徑約為d圓柱聲束中，直到最終一個(gè)極大聲強(qiáng)處。近場(chǎng)是一個(gè)花瓣區(qū)，因?yàn)椴▌?dòng)干涉和衍射，使聲壓和聲強(qiáng)起伏很大，是不能用于超聲診療一個(gè)死區(qū)。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系38醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第38頁②遠(yuǎn)場(chǎng)(Fraubofer區(qū))瞬時(shí)聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速同相。遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)聲壓和聲強(qiáng)比較平穩(wěn)，能夠用于超聲診療。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系39主聲束擴(kuò)散角醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第39頁遠(yuǎn)場(chǎng)聲場(chǎng)指向性因?yàn)椴灰粯与娫床▌?dòng)能量相互干涉原因，超聲能量在中心軸線以外其它聲場(chǎng)分布也是不均勻，即聲場(chǎng)中遠(yuǎn)場(chǎng)聲壓除了和距離相關(guān)系外還伴隨方向角改變而改變。這稱之為超聲換能器聲場(chǎng)指向性。指向性普通用指向性函數(shù)來表示：2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系40在距陣元中心相同距離處，中心軸上聲壓為。偏離中心軸角度聲壓為。k為波數(shù)，J1為第一類貝塞爾函數(shù)。醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第40頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系41醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第41頁當(dāng)ro/λ比值增加時(shí)，波束主瓣變窄，且出現(xiàn)較小旁瓣。主瓣寬度對(duì)超聲應(yīng)用有主要影響。

普通認(rèn)為當(dāng)?shù)玫浇嵌葹榇砹酥靼陮挾取Ｉ鲜娇杀硎緸椋骸局髀暿霐U(kuò)散角：】可見，當(dāng)超聲源ro/λ很大時(shí)，超聲波就集中成一束，并以θc角擴(kuò)散。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系42例：直徑為10mm，1.5MHz單陣元超聲探頭測(cè)量人體時(shí)遠(yuǎn)場(chǎng)主瓣寬度為？10MHz超聲探頭呢？答：7度和1.05度醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第42頁可見，半徑ro越大，半擴(kuò)散角θc越小，超聲聲束性越好，方向性好，能量越集中，聲束越平行。普通診療要求θc應(yīng)小于3.5o,對(duì)于聲束擴(kuò)散可采取聚焦方法來處理。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系43醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第43頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系44醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第44頁超聲波集聚方法：使用碗形換能器在換能器平面輻射表面配以透鏡經(jīng)過適當(dāng)反射體經(jīng)過多元換能器相控聚焦2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系45簡單物理聚焦4.2.3超聲波束聚焦醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第45頁經(jīng)過多元換能器相控聚焦組成：換能器陣列。每一陣元都是可獨(dú)立調(diào)控波源，由主振蕩器及延遲元件控制。原理：經(jīng)過計(jì)算機(jī)控制，選擇適當(dāng)相位延遲就能夠得到朝向換能器法線任意一側(cè)平面波陣，曲面（聚焦）波陣，及不一樣方向瞬時(shí)改變聚焦。優(yōu)點(diǎn)：波束轉(zhuǎn)向不需換能器運(yùn)動(dòng)；動(dòng)態(tài)聚焦，可在不一樣方向聚焦；采取微機(jī)控制。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系46醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第46頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系47為何要聚焦，聚焦和成像關(guān)系？醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第47頁4.3超聲脈沖回波成像系統(tǒng)超聲診療主要應(yīng)用超聲良好指向性和與光相同反射、散射、衰減及多普勒（Doppler）效應(yīng)等物理特征，利用其不一樣物理參數(shù)，使用不一樣類型超聲診療儀器，采取各種掃查方法，將超聲發(fā)射到人體內(nèi)，并在組織中傳輸，當(dāng)正常組織或病理組織聲阻抗有一定差異時(shí)，它們組成界面就會(huì)發(fā)生反射和散射，再將此回聲信號(hào)接收，加以檢波等處理后，顯示為波形、曲線或圖像等。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系48醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第48頁因?yàn)楦鞣N組織界面形態(tài)、組織器官運(yùn)動(dòng)情況和對(duì)超聲吸收程度等不一樣，其回聲有一定共性和一些特征，結(jié)合生理、病了解剖知識(shí)與臨床醫(yī)學(xué)，觀察、分析、總結(jié)這些不一樣規(guī)律，可對(duì)患病部位、性質(zhì)或功效障礙程度作出概括性以至必定性判斷。當(dāng)前超聲診療技術(shù)主要用于體內(nèi)液性、實(shí)質(zhì)性病變?cè)\療，而對(duì)于骨、氣體遮蓋下病變不能探及，所以在臨床使用中受到一定限制。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系49醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第49頁4.3.1超聲脈沖回波成像原理⑴超聲脈沖回波成像法：就是把高頻超聲脈沖發(fā)射到生物體內(nèi)，再接收來自生物體內(nèi)反射波（回波）。依據(jù)回波成像。

發(fā)射和接收采取同一個(gè)探頭。經(jīng)過回波信號(hào)回波時(shí)間，能夠確定被測(cè)組織深度。經(jīng)過同一深度回波信號(hào)強(qiáng)弱能夠判斷物體形態(tài)。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系50接收電路顯示器發(fā)射電路傳感器T/R開關(guān)醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第50頁

超聲脈沖回波測(cè)量物體探頭物體醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第51頁經(jīng)過檢測(cè)回波脈沖，能夠取得相關(guān)超聲脈沖在介質(zhì)內(nèi)反射界面位置信息和方位信息。脈沖回波顯示體內(nèi)相關(guān)結(jié)構(gòu)信息時(shí)，可有兩種類型顯示顯示回波圖形回聲圖顯示利用回波組成圖像聲像圖顯示2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系52醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第52頁待檢驗(yàn)組織超聲束探頭掃描平面掃描范圍掃描方向影響超聲成像原因？醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第53頁（2）影響超聲成像原因聚焦性能

聚焦情況影響成像橫向分辨率和對(duì)比度。陣元越多，聚焦能力越強(qiáng)。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系54現(xiàn)有相控陣聚焦方法，聚焦能力越強(qiáng)，焦點(diǎn)橫向分辨率越高，但旁瓣越大，焦點(diǎn)外區(qū)域成像越差。普通采取加窗疊加方式降低旁瓣，但橫向分辨率下降。醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第54頁超聲頻率和帶寬

系統(tǒng)超聲頻率和帶寬影響成像深度和縱向分辨率。頻率越高，超聲受到衰減越大，成像深度越小。頻率越大，帶寬越大，超聲脈沖寬度越小，縱向分辨率高。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系55醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第55頁其它原因除了上述原因外。超聲速度，超聲衰減都會(huì)對(duì)成像造成影響。如聲速誤差，帶來成像偏差，聚焦性能下降。超聲衰減造成圖像一致性變差等等。另外還有成像理論，成像電路設(shè)計(jì)也是得到高質(zhì)量超聲成像關(guān)鍵原因。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系56醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第56頁⑶超聲回波成像工作參數(shù)①超聲頻率：f越高，分辨率高，衰減增加，探測(cè)深度減小。②作用距離(穿透深度)：指超聲診療儀發(fā)射超聲波束能夠穿透并能顯示出回聲圖像被探測(cè)介質(zhì)深度。如：腹部20cm，眼球：<10cm提升深度方法：降低f；加大發(fā)射功率；提升接收機(jī)靈敏度。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系57醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第57頁③脈沖重復(fù)頻率fpr：超聲儀器每秒重復(fù)發(fā)射超聲波脈沖次數(shù)脈沖重復(fù)頻率太高：屢次回波相互干擾脈沖重復(fù)頻率太低：影響圖像幀頻或線密度常取：2～4KHz④最大探測(cè)距離Dmax＝CT/2=C/(2fpr)Dmax并不等于儀器作用距離，作用距離受上述原因影響，而最大探測(cè)深度只是設(shè)計(jì)中允許設(shè)定探測(cè)距離最大值。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系58醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第58頁⑤脈沖寬度和占空比脈沖超聲探頭，不能在同一時(shí)間同時(shí)發(fā)射和接收超聲，當(dāng)超聲波從探頭發(fā)射到被檢測(cè)經(jīng)組織發(fā)射再被探頭接收時(shí)，需要經(jīng)歷一個(gè)時(shí)間t，假如t小于發(fā)射脈沖連續(xù)時(shí)間（脈沖寬度），發(fā)射始波將與反射波相重合，探頭無法接收而被漏測(cè)，顯然t應(yīng)大于脈沖寬度τ。⑥最小探測(cè)深度：Dmin＝cτ/2盲區(qū)：D<Dmin為了縮短盲區(qū)，只有減小τ，但又使超聲能量減小，影響靈敏度。通常在適當(dāng)縮小τ時(shí)，提高fpr

，使能量不至于減小，但Dmax減小。最小深度還要考慮聲場(chǎng)近場(chǎng)造成影響。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系59醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第59頁4.3.2超聲脈沖回波成像系統(tǒng)1928年，R.W.Wood等人首先應(yīng)用超聲波作為生物學(xué)方面研究伎倆。本世紀(jì)四十年代，F(xiàn)irestone等人開創(chuàng)了利用超聲波診療疾病先例，將工業(yè)無損傷檢測(cè)用超聲脈沖回波技術(shù)，即類似于當(dāng)代雷達(dá)或聲納回波測(cè)距技術(shù)，移用到醫(yī)院診療方面，也就是A型超聲儀器，開創(chuàng)了超聲顯像診療歷史。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系60醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第60頁

四十年代末，超聲醫(yī)學(xué)作為一門學(xué)科已初具雛形。五十年代，超聲心動(dòng)圖儀，即M型儀器取代了A型超聲儀器，它可對(duì)心臟瓣膜運(yùn)動(dòng)規(guī)律作連續(xù)動(dòng)態(tài)描記。在此基礎(chǔ)上，又出現(xiàn)了手動(dòng)掃描二維斷層成像儀，這為創(chuàng)造自動(dòng)掃描二維斷層成像儀即B型超聲儀器打下了基礎(chǔ)。其間，還有些人提出將超聲多普勒效應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床診療。六十至七十年代是B型超聲儀器出現(xiàn)并極大發(fā)展時(shí)期，出現(xiàn)了機(jī)械直線掃描、機(jī)械扇形掃描、電子直線掃描及電子扇形掃描等儀器，而且超聲CT研究工作開始進(jìn)行，A型超聲儀器也逐步被淘汰。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系61醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第61頁四十年代末，超聲醫(yī)學(xué)作為一門學(xué)科已初具雛形;五十年代，超聲心動(dòng)圖儀，即M型儀器取代了A型超聲儀器，它可對(duì)心臟瓣膜運(yùn)動(dòng)規(guī)律作連續(xù)動(dòng)態(tài)描記。六十至七十年代是B型超聲儀器出現(xiàn)并極大發(fā)展時(shí)期，而且超聲CT研究工作開始進(jìn)行，A型超聲儀器也逐步被淘汰。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系62醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第62頁八十年代，伴隨微型計(jì)算機(jī)研究與應(yīng)用飛速發(fā)展，超聲智能化步伐加緊。另外，將脈沖超聲多普勒血流儀與B超相結(jié)合，還產(chǎn)生了雙功效超聲診療儀。進(jìn)入九十年代，彩色B超誕生，它能夠在顯示動(dòng)態(tài)心臟黑白圖像同時(shí)，顯示動(dòng)態(tài)多普勒血流彩色圖像在心臟內(nèi)分布。

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系63醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第63頁醫(yī)學(xué)超聲波診療儀分類A型超聲波診療儀(Amplitudemode)M型超聲波診療儀(Motiontype)B型超聲波斷層顯像儀(Brightnessmode)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）

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系64醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第64頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系65醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第65頁（1）A型超聲波診療儀Ａ型超聲診療儀：將產(chǎn)生超聲脈沖換能器置于人體表面某一點(diǎn)上，聲束射入體內(nèi)，由組織界面返回信號(hào)幅值，顯示于屏幕上。顯示器：X軸：表示超聲波傳輸時(shí)間Y軸：表示回波脈沖幅度（amplitude）故稱Ａ型。

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系66醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第66頁

A超能夠應(yīng)用于醫(yī)學(xué)各科檢驗(yàn)，尤其對(duì)眼科和婦科疾病方面病灶深度、大小、臟器厚薄以及病灶物理性質(zhì)等檢驗(yàn)比較方便準(zhǔn)確。但A超回波圖只能表達(dá)局部組織信息，無法反應(yīng)解剖形態(tài)，現(xiàn)已被M超和B超取代。

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系67醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第67頁A型超聲儀器工作原理方框圖

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系68醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第68頁（2）B型超聲波斷層顯像儀自從1967年首次出現(xiàn)至今，因其診療功效強(qiáng)、技術(shù)先進(jìn)，B超已經(jīng)成為臨床中最常規(guī)和主要診療儀器。而B超顯示正是探頭移動(dòng)線和聲束方向組成平面上人體組織二維斷層圖像，即超聲影像圖。顯示器：X軸：換能器位置信號(hào)Y軸：回波信號(hào)時(shí)間Z軸：回波信號(hào)亮度調(diào)制2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系69醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第69頁超聲影像圖

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系70腎臟B超圖像醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第70頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系71探頭接收放大高壓脈沖TGCAD濾波波束形成電路（beamform）處理器T/R轉(zhuǎn)換開關(guān)顯示器數(shù)據(jù)傳輸數(shù)字化醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第71頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系72其中TGC即時(shí)間增益控制電路、波束形成電路和T/R轉(zhuǎn)換電路是醫(yī)學(xué)超聲成像設(shè)備所共有。TGC作用是消除衰減對(duì)成像影響，對(duì)遠(yuǎn)處較弱回波信號(hào)放大倍數(shù)較高，而近處較強(qiáng)回波信號(hào)則采取較低放大倍數(shù)，使得遠(yuǎn)處和近處圖像亮度一致。

波束形成電路是將接收到回波信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁晫W(xué)圖像，即完成超聲成像過程，是超聲成像設(shè)備關(guān)鍵。T/R轉(zhuǎn)換電路是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)射和接收過程轉(zhuǎn)換，預(yù)防高壓發(fā)射信號(hào)對(duì)接收電路造成損壞。醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第72頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系73醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第73頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系74醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第74頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系75醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第75頁按掃描方式分類，B超已經(jīng)發(fā)展了四代，包含手動(dòng)直線掃描、機(jī)械掃描、電子直線掃描和電子扇形掃描。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系76

1.手動(dòng)直線掃描

由醫(yī)務(wù)人員掌握探頭移動(dòng)方向，探頭直線移動(dòng)造成顯示器在X方向上出現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)光點(diǎn)，Y軸仍為深度軸，回波幅度由圖像輝度表示。圖像就是探頭移動(dòng)所經(jīng)過直線方向上二維切面圖，但只能用于觀察靜止臟器（如肝臟等），此種儀器現(xiàn)已淘汰。醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第76頁

2.機(jī)械掃描

機(jī)械掃描是由電機(jī)帶動(dòng)探頭作直線移動(dòng)、往復(fù)擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生機(jī)械直線掃描、機(jī)械扇形掃描和機(jī)械圓形掃描三種掃描圖像。其中，直線掃描多用于腹部疾病診療；扇形掃描適合用于心臟和腹部；圓形掃描時(shí)，將探頭置于人體體腔（如食道、胃腸、陰道及泌尿道等）或血管內(nèi)，從而取得某個(gè)腔道圓周掃描斷層圖像。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系77醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第77頁3.電子直線掃描與機(jī)械掃描不一樣，電子掃描儀探頭是由許多小換能器（小探頭）排列而成，每個(gè)小探頭稱為陣元，各陣元距離相等。用電子開關(guān)按一定時(shí)序激勵(lì)各陣元組發(fā)射與接收超聲脈沖，回波信號(hào)經(jīng)處理后，抵達(dá)顯示器進(jìn)行輝度調(diào)制，掃描過程中探頭靜止不動(dòng)，而超聲波束發(fā)射與接收是沿一定方向勻速移動(dòng)，移動(dòng)線和聲束方向組成斷面就是所得圖像。在探頭長度一定情況下，圖像質(zhì)量主要決定于陣元數(shù)量。陣元數(shù)量越多，垂直掃描線就越多，圖像就越清楚，有探頭可包含256個(gè)小探頭。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系78醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第78頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系79電子直線掃描

電子直線掃描原理框圖

醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第79頁4.電子扇形掃描（電子相控陣扇形掃描）假如對(duì)探頭各陣元加上依次延遲一定時(shí)間激勵(lì)脈沖，則各陣元所產(chǎn)生脈沖也對(duì)應(yīng)延遲，這么，總疊加波束方向出現(xiàn)相位改變而產(chǎn)生扇形圖像。此種探頭體積小，無噪聲和振動(dòng)，壽命比較長，但價(jià)格相對(duì)較高。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系80醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第80頁為了提升檢測(cè)功效和圖像質(zhì)量，B超中應(yīng)用了許多先進(jìn)技術(shù)。應(yīng)用數(shù)字圖像技術(shù)，能夠隨時(shí)凍結(jié)超聲斷層圖像并進(jìn)行觀察、分析、測(cè)量及拍照等，還能夠?qū)⒂幸饬x圖像存放下來；應(yīng)用數(shù)字掃描技術(shù)，能夠使用電視監(jiān)視器顯示圖像與文字；采取電子聚焦、聲聚焦和動(dòng)態(tài)聚焦可變孔技術(shù)，能使圖像分辨率提升，可到達(dá)2mm?？傊?jīng)過B超圖像能較清楚地觀察到人體各種器官動(dòng)態(tài)改變，是心臟、腹部器官、婦產(chǎn)科臨床診療首選輔助工具。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系81醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第81頁（3）M型超聲波診療儀M型超聲波診療儀是繼A超之后發(fā)展出輝度調(diào)制式儀器，誕生于1954年，至今臨床上還在使用，當(dāng)前主要用于心臟疾病診療，尤其用于觀察心臟瓣膜活動(dòng)情況。M超與A超有共同之處，即都是利用探頭向人體發(fā)射超聲脈沖并接收反射脈沖。不一樣是M超發(fā)射波和回波信號(hào)加到了示波器柵極或陰極。信號(hào)強(qiáng)弱控制了抵達(dá)熒光屏電子束強(qiáng)弱，反應(yīng)到熒光屏上就是光點(diǎn)明暗，即輝度調(diào)制。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系82醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第82頁熒光屏上光點(diǎn)在垂直方向距離表示探測(cè)深度，在水平方向移動(dòng)表示時(shí)間進(jìn)行，光點(diǎn)亮度表示回波信號(hào)強(qiáng)弱。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系83醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第83頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系84醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第84頁 M超慣用于檢測(cè)心臟疾病，當(dāng)心臟收縮和舒張時(shí)，其各層組織界面與固定放置于人體表面探頭之間距離隨時(shí)改變，造成光點(diǎn)隨之移動(dòng)，在水平掃描電壓下，光點(diǎn)水平展開，描繪出各層組織結(jié)構(gòu)活動(dòng)曲線圖，所以也叫超聲心動(dòng)圖，它能顯示心臟各部分結(jié)構(gòu)活動(dòng)情況、動(dòng)態(tài)改變、心室排血量以及能夠得出室間隔、動(dòng)脈等結(jié)構(gòu)定量數(shù)據(jù)等，是臨床心臟疾病診療中比較準(zhǔn)確實(shí)用工具。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系85醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第85頁

微機(jī)控制超聲心動(dòng)圖儀與B超和多普勒血流儀三者合一多功效超聲診療儀，采取了數(shù)字掃描變換技術(shù)，即利用標(biāo)準(zhǔn)電視光柵掃描格式顯示信號(hào)。使用此儀器普通先用B超和多普勒儀定位，然后用M超將圖像“凍結(jié)”在一個(gè)需要位置上，用儀器中測(cè)量光標(biāo)或微機(jī)自動(dòng)測(cè)量功效取得各種參數(shù)。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系86

扇形掃描多功效診療儀B型與M型同屏幕顯示醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第86頁4.4超聲多普勒成像與彩超4.4.1超聲多普勒(Doppler)現(xiàn)象當(dāng)聲源、接收器和介質(zhì)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收器收到超聲頻率和聲源原有頻率之間有一定差異，其改變頻移稱為多普勒頻移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系87醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第87頁多普勒效應(yīng)公式：設(shè)聲源與接收器相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生在二者連線上聲源頻率：fs

波長：λ

周期：T聲源相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度：Vs接收器相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度：VR超聲在介質(zhì)中傳輸速度：c接收器接收到聲音頻率為：fR合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系88接收器聲源VsVR醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第88頁從式中能夠看到，多普勒頻偏與物體運(yùn)動(dòng)速度成正比，假如用電子學(xué)方法檢測(cè)出多普勒頻偏，就能夠得出運(yùn)動(dòng)器官或血流運(yùn)動(dòng)速度，而超聲多普勒頻偏正負(fù)能夠反應(yīng)出運(yùn)動(dòng)方向。所以利用由運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)反射回來超聲波束多普勒頻移來提供人體器官或物體（如心臟壁和血液）運(yùn)動(dòng)速度信息超聲多普勒方法已被廣泛應(yīng)用于人體運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)臨床診療中，而且含有相當(dāng)高診療價(jià)值。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系89醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第89頁4.4.2多普勒效應(yīng)測(cè)量血流通常在醫(yī)學(xué)超聲診療中，發(fā)射器和接收器均靜止不動(dòng)，實(shí)際工作中主要是介質(zhì)在運(yùn)動(dòng)。我們能夠按兩次多普勒頻移來分析。①第一次多普勒頻移：超聲波入射抵達(dá)血管內(nèi)血液顆粒時(shí)，因?yàn)槌暯邮掌餮侯w粒運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于聲源靜止，接收器運(yùn)動(dòng)。則2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系90醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第90頁②第二次多普勒頻移：當(dāng)血液顆粒散射超聲波返回到接收器時(shí)，因?yàn)樽鳛樯⑸潴w血液顆粒相當(dāng)于超聲源，且是運(yùn)動(dòng)。于是出現(xiàn)第二次多普勒頻移。相當(dāng)于聲源運(yùn)動(dòng)，接收器靜止。則2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系91醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第91頁故多普勒頻移：又因c>>V，則2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系92已知接收信號(hào)頻移可知道血流速度和方向醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第92頁4.4.3多普勒血流信號(hào)處理2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系93多普勒測(cè)量血流速度和方向方法很多，其中正交相位檢測(cè)法是較為簡單，利用較廣一個(gè)，慣用于連續(xù)波多普勒測(cè)量中。帶通帶通醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第93頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系9490度相移網(wǎng)絡(luò)正向流信號(hào)反向流信號(hào)相域處理原理框圖多普勒血流信號(hào)經(jīng)過正交解調(diào)和相域處理后得到不一樣方向血流頻移信號(hào)，能夠測(cè)得血流方向和速度。醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第94頁多普勒血流測(cè)量模式有兩種：連續(xù)波模式和脈沖波模式兩種。連續(xù)波模式是指超聲發(fā)射連續(xù)超聲波。該模式不能得到深度信息。用連續(xù)多普勒儀器組成血管二維掃描基本上是一個(gè)平面圖，它代表血管在皮膚上投影。

2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系95連續(xù)波多普勒儀器成像原理框圖4.4.4多普勒血流測(cè)量模式醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第95頁脈沖波模式是發(fā)射脈沖超聲波。脈沖超聲多普勒血流測(cè)量儀采樣距離、采樣體積都能夠調(diào)整，所以能夠得到某一深度某一范圍內(nèi)血流信息，既能顯示被測(cè)血流深度，又能產(chǎn)生血管腔橫斷面像和縱斷面像。顯示方式有波形顯示和動(dòng)態(tài)聲譜圖顯示。波形顯示有正向血流、反向血流和正反向血流，幅度代表速度大小，水平方向代表時(shí)間。還可監(jiān)聽多普勒血流聲，聲調(diào)高表示血流速度快，聲調(diào)低表示血流速度慢。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系96醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第96頁2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系97脈沖超聲多普勒血流儀框圖醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第97頁

多功效超聲診療儀普通含有B型、M型及多普勒三種功效，它以B型圖像進(jìn)行定位，能夠準(zhǔn)確測(cè)得心臟內(nèi)某一位置血流頻譜圖，對(duì)診療心臟疾病有重大意義。這種超聲波診療裝置，不但能顯示血流頻譜圖，還能以彩色顯示二維彩色血流圖像，迭加在黑白B型圖像上，簡稱為“彩超”，該設(shè)備是將脈沖多譜勒血流測(cè)量結(jié)果疊加在超聲成像上。該技術(shù)大大提升了臨床診療水平。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系984.4.5彩超醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第98頁血流彩色多普勒顯示方法：血流方向表示：紅色：朝向探頭正向血流藍(lán)色：遠(yuǎn)離探頭反向血流血流速度表示：慣用彩色信號(hào)色調(diào)表示。由顏色輝度等級(jí)來顯示。普通儀器上由最亮到最暗分為8級(jí)。2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系99醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第99頁流速離散度表示：在彩色血流成像圖上，代表該區(qū)域流速顏色或紅或藍(lán)，顏色純凈，說明其離散度較?。蝗羲俣扔锌煊新?，離散度大，則以綠色代表紊亂血流，且以其輝度強(qiáng)弱代表血流速度離散度程度。正向紊亂血流：紅＋綠＝黃反向紊亂血流：藍(lán)＋綠＝青2023/4/25合肥工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系100醫(yī)學(xué)超聲儀器專家講座第100頁

因?yàn)槊}沖超聲多普勒血流儀能夠得到不一樣深度信息，因而可得到血流速度在血管（或心臟）內(nèi)分布，臨床上可診療血管斑塊是否形成，血管是否阻斷，并可制成多普勒成像儀，可顯示血管（或心臟）二維截面像，如圖，并以偽彩色代表血流大小和方向。