超声诊断系统TY

超声诊断系统基础 By TY,广州君莱电子科技有限公司 - 飞利浦广东省一级代理商 杨英毅使用成本低 检查便利，快捷，可重复检查 安全、无辐射，适用于妇产检查 在血流检测有独到优势 实时成像，可获得静止或运动的组织图像 通过扫描角度变化，获得更佳的图像,超声诊断的优点,1 超声诊断系统的构成,探头,显示器,探头主机 显示器,1.探头由“逆压电效应”发射超声波2.超声波穿过人体组织、器官，产生反射、散射等回波被探头接收。3.由“正压电效应”产生电信号并经处理后显示出来。,2.1 超声成像过程,显示屏 经主机处理 换能器 1. 由逆压电效应发射超声 人体产生图像 （探头） 组织 3.由正压电效应产生电信号 2.接收回波 压电现象：经过人工极化的压电陶瓷，在机械力的作用下会在电极表面产生电荷。 反之若对陶瓷施加以电场，当交变电流在20000Hz以上时即产生超声。这种机械能转变为电能(正压电效应)，电能转变为机械能(负压电效应)的现象称为压电效应。,逆压电效应,正压电效应,利用超声波的反射和散射等物理特性获得切面图像通过所获得的图像对人体组织和血流进行观察、诊断人体组织为什么表现为各种图像？1、不同组织声阻抗不同，超声在传播时只要0.1的声阻抗差值即可产生反射与折射等 2、超声具的物理特性（反射、折射、散射、衰减、多普勒效应、方向性、穿透力等）获得最佳超声信息的基本条件1. 被检测的组织结构声阻抗的差异。2. 欲探得较小的界面，则需要使用波长较短，即频率较高的换能器。3. 除了多普勒检查外，超声的入射波必须尽量与被检测的界面垂直，才能使反射波最大限度地回到换能器，接收到最强的回声讯号，从而获得最佳的超声信息。,2.2 超声成像原理,又称换能器，用来产生和检测超声波的部件,3 探头,1. 结构：压电陶瓷-发射/接收超声波；声透镜-轴向聚焦 背衬材料防止产生超声波反向振动； 2. 工作原理：主机通过电缆在基元上施加电信号，使基元发出超声波；超声波经物体反射作用在基元上，使基元两端产生电信号，通过电缆传送至主机处理、显示。3. 分类 -按列阵分：凸阵（Curved）：用于腹部、盆腔脏器， MHz线阵（Linear）：用于浅表器官及外周血管 MHz相控阵（Sector）：用于心脏、颅脑检查， MHz-按临床应用分类腹部探头：大凸阵，低频线阵C9-4,C8-5,C5-1,C5-2心脏探头：相控阵，小凸阵 S5-1,S4-1浅表探头：高频线阵 L17-5,L12-5,L9-3腔内探头：阴道，直肠，尿道，食道 C10-3v，C8-4v特殊探头：术中探头L15-7io、腹腔镜探头,4 超声诊断类型,超声成像,脉冲回波幅度成像,A超：幅度调制型 一维,B超：辉度调制型 二维,M超: 运动显示型 一维,回波频移信号成像,PW：脉冲多普勒一维能定位，但不能测量高速血流;常用,CW：连续多普勒二维不能定位，能测量高速血流，少用,彩色多普勒显像,A型（A-mode） 幅度调制（amplitude modulation） 把接收到的回声以波的振幅显示，振幅高低代表回声的强弱，以波型形式出现。,4.1 A超,B型（B-mode）辉度调制（brightness modulation） 以不同亮度光点（即灰阶）表示界面反射信号的强弱，反射强则亮，反射弱则暗。因采用多声束连续扫描，故可显示脏器的二维图像，为目前使用最为广泛的超声诊断法。,4.2 B超,灰阶-以不同的亮度级来显示反射超声波振幅强弱。级数越多，图像的层次越丰富，图像细节的表现能力越强。,增益-指接收机的电压放大倍数。近场增益（Near Gain）-指接收机对近距离信号的电压放大倍数，通常B超的取负系数可调（衰减），例如可调范围为0-30db可调。这种设计便于抑制近场强信号，避免放大器出现饱和。远场增益（Far Gain）-指接收机对远距离信号的电压放大倍数，通常取正系数可调，例如可调范围为060db，这种设计便于对远场回波实施补偿，从而克服由于介质损耗而造成的远程回波的衰减。,进一步细分为：强回声、高回声、中等回声低回声、弱回声、无回声（液性暗区）,超声图像的描述高回声、等回声低回声、无回声（液性暗区）,Motion超声-在B超图像的基础上，将取样线上各机体组织灰阶随时间展开而成。临床主要用于心脏径线的测量和各种心功能的测定，也用于胎心率的测量。M超图像表示一条取样线上组织的时间运动曲线，是一维图像。,4.3 M超,左室水平M型图像,可探测血液流动和脏器活动，获得频移(多普勒效应)信号音图、曲线图及多普勒图像。可对血流听诊、测速，获得横断面、纵剖面及侧面投影图。超声心动图可确切显示心脏某一指定部位血流速、向性数据。 频谱多普勒 脉冲多普勒（pulsed wave Doppler） 高脉冲重复多普勒（high pulsed repeat Doppler） 连续波多普勒(continuous wave Doppler) 彩色多普勒 彩色多普勒（color Doppler） 能量多普勒（power Doppler） 组织多普勒（tissue Doppler）,4.4 D超,频谱多普勒仪正负频移的显示,18,4.4.1 彩色多普勒,彩色多普勒血流显像（Color Doppler Flow Imaging，CDFI） 利用自相关技术，采用伪彩色编码来显示血流的一种方法。自相关技术是检测两个信号间相位差的一种方法，其目的是检测出血流 的方向和速度。伪彩色编码将多普勒信号以红、蓝、绿三种基色进行人为编码，红色表示血流朝向探头，蓝色表示血流背离探头，绿色表示血流分散。显示颜色的亮度表示速度的大小，色彩明亮表示血流速度快。正向血流紊乱接近黄色（红+绿），反向血流紊乱接近青色（蓝+绿）。这样用三种彩色便显示了血流的方向、速度、及湍流程度。CDFI原理：用运动目标显示技术和相位检测法，由接收回波分析血流速的空间分布，并把它的大小、方向用红蓝绿三种彩色编码和B型成像同时显示。,彩 超狭义:指彩色多普勒血流显像(CDFI)广义:(1)彩色多普勒血流显像(CDFI) (2)彩色多普勒组织成像(CDTI)(3)经颅彩色多普勒血流显像(TCD)(4)彩色多普勒能量图(CDE)(5)频谱多普勒等其基本原理是依赖于多普勒效应。黑白超和彩超的区别1、区别的特征是有无彩色多谱勒血流成像技术（CDFI）。2、临床诊断疾病范围明显增加，部分可确诊。3、协助良恶性肿瘤鉴别，血管疾病诊断，心脏疾病诊断。,取样容积,PW的特点有一定的取样容积距离选通反映取样容积这一部分的血流状态测高速血流时频谱混叠现象,CW的特点无取样容积无距离选通反映取样线的血流状态能测高速血流，不出现频谱混叠现象,CDFI的特点取样框内的血流状态各点的血流方向和速度反映血流性质：层流、湍流高速血流或湍流时出现五彩镶嵌,CPI的特点取样框内的血流分布能观察低速血流无法判定血流方向和速度无法反映血流性质：层流、湍流,其它成像显示方式,能量多普勒（CDE）成像组织多普勒成像三维超声成像非线性血流成像，即二次谐波成像声学定量与彩色室壁运动动态显示技术声学造影,（一）超声检查的主要用途（优点） （1） 检查实质性脏器的： 大小（径线值） 形态特征 边界、边缘的光滑、清晰程度 脏器内部回声 内部支持结构和管道结构（如：血管等）。 内部光点密度、粗细、亮度、分布等。（2） 检测某些囊性器官（如胆囊、膀胱等）的形态、走向及功能状态。（3） 检查心脏、大血管和外周血管的结构、功能及血液动力学状态， 包括对先天性和后天性心脏病，血管畸形及闭塞性血管病等的诊断。（4） 检测脏器内各种局灶性病变的物理特性。 鉴别局灶病变是实性、囊性、还是混合性，部分还可鉴别良、恶性。（5） 检测积液的存在与否，以及对积液量的多少作出估计，如胸腔、腹腔、 心包、胆囊、肾盂积液或脓肿等。（6） 对各种病变治疗进行动态随访观察，如：急性胰腺炎、甲状腺肿块等。（7） 介入性超声的应用：如引导穿刺、活检、导管插入等（肝、肾穿刺）。,5. 超声诊断的临床应用,（二）超声检查的局限性（缺点）1. 超声穿透性差超声遇到骨骼、结石、钙化等密度大的介质时，声阻抗大，超声被完全反射回去，其深层因无声能而呈无回声平直条状区，叫声影（acoustic shadow）。对含气器官如肺、肠道，因声阻抗差大而反射率几乎等于100%。所以超声怕气体，怕骨骼，难达其深层。 对肥胖、肺气肿、腹胀等条件困难的患者，影响二维图像质量。 2. 由于超声本身的一些复杂物理效应，如旁瓣效应、侧后折射声影、侧壁失落效应、镜像效应、混响效应、折射