超声诊断与治疗设备课件

第四章超声波诊断和治疗设备，第一节超声波诊断装置介绍：构成第二节超声波摄影原理第三节超声波诊断装置的第四节b型超声波诊断装置第五节超声波彩色血流摄影装置第六节三维超声波摄影系统第七节超声波多普勒胎儿监视器第八节超声波喷雾器第九节超声波治疗装置第十节高强度聚焦超声波加热治疗装置， 1、学习交流PPT第一节：超声诊断设备概述：第一、概述：超声诊断设备利用超声在人体中传播的物理特性，可以体现人体内脏器官和病变，从而诊断一些疾病，临床采用的超声诊断设备频率为210MHz特征：操作简便、安全、快速、痛苦人体的许多部位和器官，如眼、甲状腺、乳房、心血管、肝脏、胆囊、胸腔膜、脾脏、泌尿系、妇产科等。 发展过程： a型、m型和b型超声诊断仪。 现代的b型超声波诊断装置不仅包括a型、m型的功能，还包括多普勒声谱图、二维彩色多普勒图像、二次谐波图像、三维图像等功能。 计算机技术的发展、相控阵技术和数字图像处理技术的应用大大提高了现代超声的图像分辨率、分辨率和稳定性。 2、交流PPT，2，分类：按用途：腹部超声波、心脏超声波、眼科超声波和多普勒脑血流诊断装置。 按是否显示彩色多普勒血流图进行分类：彩色超声波和黑白超声波诊断装置。 功能、画质类别：高级、中低速、便携式简易超声波诊断装置。 许多超声诊断仪可以携带多种不同的超声探头，更换不同的探头有不同的用途，可以做腹部，可以做心脏，也可以做脏器。 一些超声波探头可以是多频率的。 超声治疗：一定量的超声波作用于人体组织，产生一定的生物效应(热效应、机械效应、空化效应)等，利用这些效应达到了医疗目的，形成了超声治疗。 3、学习交流PPT、4、学习交流PPT、学习便携式超声波、学习肝脏、5、交流PPT、学习肾脏血流、6、学习交流PPT第二节超声波成像原理1 .回波测距法：超声波诊断装置利用超声波脉冲回波测距法工作，即向生物体内发射高频超声波脉冲， 人体的不同组织和器官有不同的声阻抗，在声阻抗急剧变化的组织和器官的界面反射一部分超声波，另一部分超声波继续前进，在声阻抗突变界面形成二次反射，超声波诊断装置接收来自生物体的反射波， 接收回声的时间间隔与探针到器官界面的距离成比例，在屏幕上显示所得时间信号可以获得生物体内组织界面的位置信息和结构信息。 7、交流PPT、2 .显示方法： a型(AmplitudeModulation ) :振幅调制. 横轴表示深度，纵轴表示回波强度，用不同宽度的脉冲波形表示。 这是最基本的表示方法。 b型(BrightnessModulation ) :亮度调制。 纵轴表示深度，得到的超声波回波信号施加到显示器上进行亮度调制，回波的强弱用亮度表示。 重新配置声波束的扫描后，横轴表示波束扫描方向，可以得到超声体层图像。 m型(MotionModulation ) :运动调制。 回波幅度添加到显示器以进行亮度调制，纵轴表示深度，如b型。 如果在时间上分离该回波信号，则横轴是时间，用于检查心脏组织的运动状况。8、交流PPT、显示方法、9、交流PPT、超声波诊断装置构成方法、10、交流PPT、第3节超声波诊断装置的构成(p68)1.基本电路：主电路、发送电路、高频信号放大电路、视频信号放大器、扫描发生器2 .超声波换能器：重要的部件，主要是晶片将电能转换成机械能， 能够将机械能转换成电能的逆压电效果：对晶片施加交变信号，晶片将电能转换成机械振动，超声波发送超声波的晶片的正压电效果：对晶片施加机械振动时， 3 .显示器：在显示器上显示人体反射的超声波信息，学习电子枪、偏转系统、荧光屏、11、交流PPT、超声波换能器、12，得到交流PPT、13、交流PPT、14、交流PPT、第4节b型超声波诊断装置1， 轮廓： b型超声波诊断装置是利用超声波脉冲回波测距原理在显示器上用亮度调制方法形成的回波点分布图，该图表示多个波束扫描体内的某一面，横轴表示波束扫描方向，纵轴表示声波向人体传递的深度。 二、扫描方式：机械扇形扫描、机械放射状扫描、电子束阵列、电子凸阵列、电子相控阵列、环阵列相控扫描。 3、b型超声波诊断装置的结构：探头(换能器)、超声波发送电路、超声波接收电路、数字扫描变换器、控制和定时电路、软件、显示器、电源等15、学习交流PPT、b型超声波诊断装置的分类(按探头扫描方式):机械扇形扫描：通过机械装置进行径向扫描：探针旋转360圈，主要用于体腔内。 电子束阵列、凸阵列扫描、电子相控阵列扫描：所使用的超声换能器晶片分为多个独立的小晶片，环阵列相控扫描：探针由多个同心圆环构成。 16、交流PPT、扇形探头、凸型探头、线传感器照相机、5、b型超声波诊断装置性能(p14)1.扫描方式：2.显示模式3 .探头动作频率4 .信号处理能力5 .多普勒功能6 .声束线数7 .安全指标、17、交流PPT、6、b型超声波诊断装置的画质指标(p14)1.死角：识别2 .探测深度：可观测的回波目标的最大距离由换能器灵敏度、发送功率、接收放大增益、工作频率决定。 3 .轴向分辨率：沿着超声波束的方向，超声波诊断装置的图像能够识别的两个回波目标的最小距离，该值越小图像越清晰。 超声波频率与超声波脉冲的有效脉冲宽度(持续时间)有关。 4 .侧向分辨率：在超声波束扫描平面内，由与波束方向垂直的超声波诊断装置的图像识别的两个回波目标的最小距离。 5 .几何位置显示误差： b型超声波诊断装置的图像显示的尺寸和实际的尺寸的差。 18、交流PPT、7、b型超声诊断装置临床应用非介入性诊断：将超声探头与皮肤表面结合，探查诊断腹部、心脏、眼睛、脑等，最常用的介入性诊断：将超声探头插入口腔、阴道、肛门、尿道、消化道、直肠、血管、手术切口进行探查诊断，或者将超声扫描图像作为监视器或引导手段进行穿刺等19、交流PPT、第5节超声波彩色血流成像装置1、超声波彩色血流成像装置概要(p76)1.超声波彩色血流成像装置是高分辨率的黑白超声波和彩色多普勒，该方法应用多普勒效应原理，生成声源和接收体(即探头和反射体) 之间存在相对运动时，回波的频率发生变化，该频率的变化被称为频移，彩色超声波诊断装置不断向人体发射超声波脉冲，并且接收反射回波的超声波脉冲，对包含人体组织器官信息(回波所需时间)和频率变化(血流方向和速度)的信息的回波信号进行多普勒信号处理，进行彩色耦合彩色多普勒血流图像包括连续多普勒和脉冲多普勒图像。 2 .彩色超血流方向和速度的显示方法血流方向：血流接近探针(回波频率增加)，用红色显示的血流远离探针(回波频率减少)，用蓝色显示。 血流速度：用红兰接触的色条来表现的话，颜色鲜艳流速快，相反颜色越暗流速越慢。 20、交流PPT、21、交流PPT、22、交流PPT、3 .血流紊流的显示方法：用速度分散(速度分散度)表示紊流的存在，用绿表示速度分散值，该值越大，绿越鲜艳，相反，越小，绿越暗。 向探头流动的血流出现湍流，红绿变黄，远离探头流动的血流出现湍流，蓝绿变青，学习交流PPT，4 .彩色超特征：彩色超具有二维超声结构图像优点，同时提供了血流动力学丰富的信息，在实际应用中受到广泛重视和欢迎其主要优点是能够快速直观地显示血流的二维平面分布状态。 能够显示血流的前进方向。 有利于动脉和静脉的辨别。 有利于血管病变和非血管病变的识别。 有助于了解血流的性质。 血流的时相和速度容易辨认。 能够切实地发现分流和逆流。 可定量分析血流束的起源、宽度、长度和面积。 24、学习交流PPT、结构：主机：前端接收发送功能后端黑白和彩色图像形成系统软件：人机接口、系统控制、计算和测量功能显示器：显示图像(黑白断层图像和彩色血流图像)、计算测量结果、操作菜单探针： 64个压电晶体结构附件：视频，彩色复印机。 25、交流PPT、三、技术指标1、存储模式2、最大存储帧数3、存储模式4、再现模式5、心电触发方式6、动作模式： b型、m型、频谱多普勒、彩色多普勒4、临床应用：能够将以三原色提供血流信号的二维图像与二维b型超声波图像一起进行空间定位， 由于能够直观且迅速地正确地诊断血流中的异常血流，因此在临床上尤其广泛应用于心血管疾病的诊断：如显示心腔和大血管的血流状态，直观地诊断先天性心脏疾病的血液分流，显示异常流动的范围和原因，推断瓣膜缺损的大小，直观地诊断瓣膜逆流，显示瓣膜狭窄的程度等。 26、交流PPT、五、医用超声诊断仪等级划分(p74 )中国计量科学研究院、中国科学院音响研究所制定了中国医用超声诊断仪超声源检定规程。 为了实现机械性能评价的比较性，新规程分a、b、c、d四个阶段对被检测设备进行评价，a阶段：具有多探针、多种扫描方式、m型功能和多普勒功能。 b档： 带多探针、多扫描方式、m型和多普勒功能。 c范围为数字扫描变换器(DSC )、具有冻结和电子光标测距功能的超声波。 d范围是没有数字扫描转换器(DSC )功能的最简单的超声波。 27、学习交流PPT，第六节三维超声成像系统一，简介：传统的b型超声成像系统只能提供人体剖面的二维成像，临床医师凭自己的经验在脑中重建人体三维结构，在一定程度上影响了临床诊断的准确性和治疗的有效性。 尤其是畸形和病变器官，二维影像的诊断更是不足。 三维超声图像是一种基于二维超声图像发展的人体结构立体图像系统，包括静态三维图像和动态三维图像。拍摄步骤：图像采集、图像后处理、三维图像重建、三维图像显示和定量测量、28、交流PPT、二、图像采集：三维图像的第一步骤，非常重要的步骤，多为运动扫描二维平面以获取三维信号， 主要扫描方式如下：1.机械驱动扫描：计算机控制步进电机、机械装置驱动探针，平行扫描、扇形扫描、旋转扫描2 .自由扫描：操作者持有带空间位置传感器的二维扫描探针进行扫描， 计算机感知探头的空间运动轨迹，确定所得二维图像的空间坐标，将扫描结果三维成像3 .一体化探头：包装二维超声探头和摆动结构，操作者将探头指向所需的探头位置，系统自动完成数据采集。 4 .三维电子相控阵探头：由压电微阵列及相应的电子系统组成，以相控阵探头的原理实现三维超声扫描。 收集到图像信息类型：组织灰度图像信息-组织结构三维图像血流彩色多普勒图像信息-血管结构三维图像、29、交流PPT、三维超声波图像系统、三维图像、30、交流PPT、31、交流PPT、三、图像后处理：计算机对收集到的一系列二维图像进行空间定位和数字化处理，对相邻的切断面间的间隙进行图像插补平滑化，三维立体数据四、三维重建：1.立体几何构成法：2.表面提取法：3.立体元模型法：三维物体分为依次排列的小立方体，一个小立方体为一个立方体元，一定数量的立方体元在相应的空间位置排列可构成三维立体图像立体元数量多，需要相当精密的计算机，32、交流PPT、5、 三维图像的显示采用立体模型三维重建技术出现后的整体显示方法，显示组织结构的所有灰度信息。 可以从任意角度和方向观察组织结构的重建，进一步明确组织结构空间位置关系的六、三维定量测量七、临床应用三维超声图像在保留二维超声图像所有信息的同时，还提供了直观的三维图像，有助于疾病的定性、定量和定位诊断，在以下方面显示其应用价值：液体结构和病变：其立体形态、其立体形态液体包围结构与病变：清晰显示其表面特征，透明成像技术：实质性器官内部结构形态与空间位置关系。 血流彩色多普勒：重建器官内部血管三维影像。 33、学习交流PPT、八、三维影像的应用领域1 .产科应用二维超声通常仅对胎儿结构进行剖面观察，存在很多不足。 三维超声不仅可以表面重建胎儿体表结构，还可以透明图像三维成像胎儿体内结构，整体观察胎儿体结构，提高胎儿畸形的产前诊断率，确定不同孕龄胎儿的正常和病理形态。 2 .在妇科的应用1、子宫疾病2、卵巢疾病3、卵泡发育监测4、宫内避孕器(IUD)3.腹部、小器官血管图像的应用1、正常器官三维图像的表现2、病变器官三维图像的表现4 .在颈动脉和脑的应用5 .泌尿生殖系统，34 .交流PPT，9， 发展方向1 .缩短检查时间2 .器官或肿瘤容积的定量分析3 .更准确地评价血管状况4 .检查对治疗的反应5.3维实时影像6.3维彩色血流影像7.3维腔内超声检查8.3维实时经皮穿刺。 35、学习交流PPT第7节：超声多普勒胎儿监测仪一，基本原理是利用多普勒原理，从母腹部拾取胎儿心脏运动的多普勒信号，处理后可显示和监测胎儿心率曲线。 二、组成(p83 ) :超声波换能器：多芯片探针、发送芯片(中央)、接收芯片。超声波接收和发送电路预处理电路：信号放大、滤波、电压检测A/D转换计算机显示器、警报装置、跟踪机、36、交流PPT、三、参数：超声波频率：2.5MHz超声波强度：9mw/cm2测定范围： 50210bpm警报心率的上下限：医师设定的四学习37、交流PPT、超声多普勒胎儿监测仪、38、交流PPT、超声喷雾器、39、交流PPPT，第8节超声喷雾器一、简介：利用超声波在药物溶液中产生空穴作用，将药物转化为患者病灶或直接吸入治疗的器具。 二、原理：超声雾化器的压电晶体在高频交流作用下产生超声波，超声波作用于液气界面，液气界面在超声波作用下产生表面张力波，当表面张力波足够强时，雾粒从该山中飞出，超声波频率越高雾粒越小三、结构：功率源、雾化缸、电源四、 粒径与疗效的关系(