超声成技术及伪差课件

超声成像技术及伪差超声成像技术及伪差1教学目标

1.掌握超声成像的基本要求2.掌握超声显示方式及其意义3.熟悉超声成像中的常见伪差及预防措施

教学目标1.掌握超声成像的基本要求2.掌握超声显示方式2第一节超声成像的基本要求一、成像方式

1.实时成像

扫描成像速度达到每秒24帧以上。

2.静态成像

成像速度在每秒几帧以下。

3.准实时成像

成像速度介于实时成像和静态成像之间。

◆成像方式影响到超声声像图的连续显示

第一节超声成像的基本要求一、成像方式3第一节超声成像的基本要求二、声束聚焦

利用外部条件使声束的空间分布发生改变，以提高声像图的分辨力。

1.非电子方式

声透镜、声反射镜、压电材料凹面。焦距固定。2.电子方式

焦距可调。

第一节超声成像的基本要求二、声束聚焦4第一节超声成像的基本要求三、放大器动态范围

超声探测系统的信号响应范围可达到120dB。

动态范围调整的要求：

强信号压缩，减少信号失真；

弱信号放大，减少信号丢失；抑制噪声，提高信噪比。

第一节超声成像的基本要求三、放大器动态范围5第一节超声成像的基本要求四、时间增益补偿（TGC）调节对回声信号随传播时间或深度衰减所进行的补偿

通过两种增益或放大来实现：折线式固定放大间隔，简单方便；曲线式采用不同的增益曲线，分界点可调节。第一节超声成像的基本要求四、时间增益补偿（TGC）调节6第一节超声成像的基本要求五、数字扫描转换用于回声信号的存储和显示

原始声像图→A/D转换→数字声像图→存储数字声像图→D/A转换→模拟声像图→显示六、声像后处理

通过不同变换，改变声像图的输出表现第一节超声成像的基本要求五、数字扫描转换7第一节超声成像的基本要求

1.线性处理

全部信号成比例缩放

2.对数处理

提升弱信号，抑制强信号

3.指数处理

提升强信号，抑制弱信号

第一节超声成像的基本要求1.线性处理8第一节超声成像的基本要求

4.S型曲线处理

提升中间信号，抑制强、弱信号5.反S型曲线处理

提升强、弱信号，抑制中间信号第一节超声成像的基本要求4.S型曲线处理9第一节超声成像的基本要求

6.窗口提升处理

用于提升强化某一范围的信号

7.窗口抑制处理

用于抑制某一范围的信号第一节超声成像的基本要求6.窗口提升处理10第一节超声成像的基本要求七、灰阶处理

将信号的强弱变换成声像图的亮暗程度。灰阶处理的能力由系统位数决定，位数越大，灰阶处理能力越强，声像图的层次越丰富在声像图的显示中可以根据需要进行调节第一节超声成像的基本要求七、灰阶处理11第二节超声显示方式及其意义一、脉冲回旋法

（一）工作原理

1.发射短脉冲超声

2.接收超声传播方向上不同界面产生的回声强度

3.处理放大处理及数字扫描转换

4.显示灰阶处理第二节超声显示方式及其意义一、脉冲回旋法12第二节超声显示方式及其意义

（二）振幅调制型

（A型）

单晶片探头、单方向检查显示一维波形信号用于肝、胆、脾、脑等部位检查是超声探测的早期方式，现已被淘汰第二节超声显示方式及其意义（二）振幅调制型13第二节超声显示方式及其意义

（三）辉度调制型（B型）

单束超声沿空间展开转动:扇形扫描平移:线列扫描显示二维断层声像图用于全身各部位检查是目前超声探测的主要方式之一第二节超声显示方式及其意义（三）辉度调制型14第二节超声显示方式及其意义

（四）活动显示型（M型）

单束超声沿时间展开显示单方向动态声像信号用于心脏及胎儿检查可与B型和多普勒超声探测组合使用第二节超声显示方式及其意义（四）活动显示型15第二节超声显示方式及其意义二、差频回声法

（一）工作原理

1.发射固定频率超声

2.接收回声信号频率

3.处理多普勒效应(频率与速度的关系)

4.显示根据不同的工作方式显示不同的差频声像图,分频谱和彩色编码多普勒第二节超声显示方式及其意义二、差频回声法16第二节超声显示方式及其意义

（二）频谱多普勒

1.脉冲频谱多普勒单晶片探头、单方向检查显示一维频谱信号检查目标运动速度不能太快采用距离选通，可以选择不同的检查深度用于多个目标的检查第二节超声显示方式及其意义（二）频谱多普勒17第二节超声显示方式及其意义2.连续频谱多普勒双晶片探头、单方向检查显示一维频谱信号检查目标运动速度没有限制不具备距离选通，不能选择检查深度用于单个目标的检查第二节超声显示方式及其意义2.连续频谱多普勒18第二节超声显示方式及其意义

（三）彩色编码多普勒

多方向多点检查显示二维频谱信号目标速度大小以灰阶表示，方向以颜色编码表示用于心脏和血管检查第二节超声显示方式及其意义（三）彩色编码多普勒19第二节超声显示方式及其意义三、时距测速法1.发射短脉冲超声2.接收血红细胞移动的距离3.处理根据脉冲周期和移动距离得到血红细胞运动速度，并对速度直接彩色编码4.显示彩色血流可用于动态血流显像

第二节超声显示方式及其意义三、时距测速法20第二节超声显示方式及其意义四、非线性血流法1.造影剂在血管中产生大量微小气泡2.超声单一频率的基波超声与气泡产生共振效应，产生二次谐波超声3.处理超声探头接收二次谐波超声，经过滤波处理，形成血流声像图4.显示用于深部血管、低速血管或微细血管的超声显示第二节超声显示方式及其意义四、非线性血流法21第二节超声显示方式及其意义五、其他显示方法1.C型等深度显示2.F型可变换深度显示3.T型透过式超声显示4.超声全息利用全息技术产生的声像图5.超声CT超声层析声像显示6.三维超声立体超声声像显示7.四维超声立体超声实时动态显示第二节超声显示方式及其意义五、其他显示方法22第三节图形伪差一、混响效应机制:探头反射声束产生的伪差声影条件:

平滑大界面两边声阻抗差别大前面组织衰减小诊断中常见部位:

膀胱前壁、胆囊底部、大肿瘤前壁、含气的肠道等第三节图形伪差一、混响效应23第三节图形伪差二、振铃效应机制:软组织内声束往返多次振荡条件:大界面两边声阻抗差别特别大交界处声束接近全反射诊断中常见部位:

胃肠道及肺部、探头与皮肤局部耦合不好时第三节图形伪差二、振铃效应24第三节图形伪差三、镜像效应机制:光滑大界面对声束的反射条件:深部、光滑大界面两边声阻抗差别大诊断中常见部位:

横隔附近第三节图形伪差三、镜像效应25第三节图形伪差四、侧壁失落效应机制:入射角大造成反射声束不能返回探头条件:曲率半径大的界面大入射角诊断中常见部位:

囊肿或血管侧壁第三节图形伪差四、侧壁失落效应26第三节图形伪差五、后壁增强效应

机制:TGC“过补偿”造成组织器官后壁声强过大

条件:

TGC“过补偿”

诊断中常见部位:

囊肿、脓肿及其他液区后壁低频探头的后壁增强效应更为明显

第三节图形伪差五、后壁增强效应27第三节图形伪差六、声影机制:由不同原因造成声束对后方组织的“失照”条件:前方强反射前方强吸收边缘入射角过大形状：与组织器官在声场中的位置有关多层面多角度扫查可减小声影

第三节图形伪差六、声影28第三节图形伪差七、旁瓣效应机制:第一旁瓣成像造成的重叠诊断中常见部位：

子宫、胆囊、横隔等八、部分容积效应

机制：组织器官不能完全充满声束，造成声像图表现为组织器官与周围组织的声像信号叠加诊断中常见部位：大血管和肝、肾小囊肿等第三节图形伪差七、旁瓣效应29第三节图形伪差九、衰减效应机制:组织器官的衰减造成的声像图的显示失真条件：低衰减组织的后方强声影造成对前面信号的识别影响高衰减组织的强吸收造成对后方组织的识别影响诊断中常见部位：胆囊、韧带等第三节图形伪差九、衰减效应30本章思考题1.什么是声束聚焦？产生声束聚焦的方法有哪些？2.什么是放大器动态范围和TGC？3.超声图像后处理有哪些主要方式？4.A型、B型、M型和D型显示的工作原理是什么？5.简述常见超声伪差的形成原因及临床诊断中常见的部位。本章思考题31超声成像技术及伪差超声成像技术及伪差32教学目标

1.掌握超声成像的基本要求2.掌握超声显示方式及其意义3.熟悉超声成像中的常见伪差及预防措施

教学目标1.掌握超声成像的基本要求2.掌握超声显示方式33第一节超声成像的基本要求一、成像方式

1.实时成像

扫描成像速度达到每秒24帧以上。

2.静态成像

成像速度在每秒几帧以下。

3.准实时成像

成像速度介于实时成像和静态成像之间。

◆成像方式影响到超声声像图的连续显示

第一节超声成像的基本要求一、成像方式34第一节超声成像的基本要求二、声束聚焦

利用外部条件使声束的空间分布发生改变，以提高声像图的分辨力。

1.非电子方式

声透镜、声反射镜、压电材料凹面。焦距固定。2.电子方式

焦距可调。

第一节超声成像的基本要求二、声束聚焦35第一节超声成像的基本要求三、放大器动态范围

超声探测系统的信号响应范围可达到120dB。

动态范围调整的要求：

强信号压缩，减少信号失真；

弱信号放大，减少信号丢失；抑制噪声，提高信噪比。

第一节超声成像的基本要求三、放大器动态范围36第一节超声成像的基本要求四、时间增益补偿（TGC）调节对回声信号随传播时间或深度衰减所进行的补偿

通过两种增益或放大来实现：折线式固定放大间隔，简单方便；曲线式采用不同的增益曲线，分界点可调节。第一节超声成像的基本要求四、时间增益补偿（TGC）调节37第一节超声成像的基本要求五、数字扫描转换用于回声信号的存储和显示

原始声像图→A/D转换→数字声像图→存储数字声像图→D/A转换→模拟声像图→显示六、声像后处理

通过不同变换，改变声像图的输出表现第一节超声成像的基本要求五、数字扫描转换38第一节超声成像的基本要求

1.线性处理

全部信号成比例缩放

2.对数处理

提升弱信号，抑制强信号

3.指数处理

提升强信号，抑制弱信号

第一节超声成像的基本要求1.线性处理39第一节超声成像的基本要求

4.S型曲线处理

提升中间信号，抑制强、弱信号5.反S型曲线处理

提升强、弱信号，抑制中间信号第一节超声成像的基本要求4.S型曲线处理40第一节超声成像的基本要求

6.窗口提升处理

用于提升强化某一范围的信号

7.窗口抑制处理

用于抑制某一范围的信号第一节超声成像的基本要求6.窗口提升处理41第一节超声成像的基本要求七、灰阶处理

将信号的强弱变换成声像图的亮暗程度。灰阶处理的能力由系统位数决定，位数越大，灰阶处理能力越强，声像图的层次越丰富在声像图的显示中可以根据需要进行调节第一节超声成像的基本要求七、灰阶处理42第二节超声显示方式及其意义一、脉冲回旋法

（一）工作原理

1.发射短脉冲超声

2.接收超声传播方向上不同界面产生的回声强度

3.处理放大处理及数字扫描转换

4.显示灰阶处理第二节超声显示方式及其意义一、脉冲回旋法43第二节超声显示方式及其意义

（二）振幅调制型

（A型）

单晶片探头、单方向检查显示一维波形信号用于肝、胆、脾、脑等部位检查是超声探测的早期方式，现已被淘汰第二节超声显示方式及其意义（二）振幅调制型44第二节超声显示方式及其意义

（三）辉度调制型（B型）

单束超声沿空间展开转动:扇形扫描平移:线列扫描显示二维断层声像图用于全身各部位检查是目前超声探测的主要方式之一第二节超声显示方式及其意义（三）辉度调制型45第二节超声显示方式及其意义

（四）活动显示型（M型）

单束超声沿时间展开显示单方向动态声像信号用于心脏及胎儿检查可与B型和多普勒超声探测组合使用第二节超声显示方式及其意义（四）活动显示型46第二节超声显示方式及其意义二、差频回声法

（一）工作原理

1.发射固定频率超声

2.接收回声信号频率

3.处理多普勒效应(频率与速度的关系)

4.显示根据不同的工作方式显示不同的差频声像图,分频谱和彩色编码多普勒第二节超声显示方式及其意义二、差频回声法47第二节超声显示方式及其意义

（二）频谱多普勒

1.脉冲频谱多普勒单晶片探头、单方向检查显示一维频谱信号检查目标运动速度不能太快采用距离选通，可以选择不同的检查深度用于多个目标的检查第二节超声显示方式及其意义（二）频谱多普勒48第二节超声显示方式及其意义2.连续频谱多普勒双晶片探头、单方向检查显示一维频谱信号检查目标运动速度没有限制不具备距离选通，不能选择检查深度用于单个目标的检查第二节超声显示方式及其意义2.连续频谱多普勒49第二节超声显示方式及其意义

（三）彩色编码多普勒

多方向多点检查显示二维频谱信号目标速度大小以灰阶表示，方向以颜色编码表示用于心脏和血管检查第二节超声显示方式及其意义（三）彩色编码多普勒50第二节超声显示方式及其意义三、时距测速法1.发射短脉冲超声2.接收血红细胞移动的距离3.处理根据脉冲周期和移动距离得到血红细胞运动速度，并对速度直接彩色编码4.显示彩色血流可用于动态血流显像

第二节超声显示方式及其意义三、时距测速法51第二节超声显示方式及其意义四、非线性血流法1.造影剂在血管中产生大量微小气泡2.超声单一频率的基波超声与气泡产生共振效应，产生二次谐波超声3.处理超声探头接收二次谐波超声，经过滤波处理，形成血流声像图4.显示用于深部血管、低速血管或微细血管的超声显示第二节超声显示方式及其意义四、非线性血流法52第二节超声显示方式及其意义五、其他显示方法1.C型等深度显示2.F型可变换深度显示3.T型透过式超声显示4.超声全息利用全息技术产生的声像图5.超声CT超声层析声像显示6.三维超声立体超声声像显示7.四维超声立体超声实时动态显示第二节超声显示方式及其意义五、其他显示方法53第三节图形伪差一、混响效应机制:探头反射声束产生的伪差声影条件:

平滑大界面两边声阻抗差别大前面组织衰减小诊断中常见部位:

膀胱前壁、胆囊底部、大肿瘤前壁、含气的肠道等第三节图形伪差一、混响效应54第三节图形伪差二、振铃效应机制:软组织内声束往返多次振荡条件:大界面两边声阻抗差别特别大交界处声束接近全反射诊断中常见部位:

胃肠道及肺部、探头与皮肤局部耦合不好时第三节图形伪差二、振铃效应55第三节图形伪差三、镜像效应机制:光滑大界面对声束的反射条件:深部、光滑大界面两边声阻抗差别大诊断中常见部位: