超声成像技术及测量方法第五节29课件

超声成像技术及测量方法第五节第2章医用超声诊断仪器概论一、换能器技术常规B超工作探头频率：2~10MHz●超声探头的发展趋势：高频率、高密度、宽频带●频率分布：用于血管内成像探头频率：20~40MHz皮肤、软骨等超高频探头：

40～100MHz多普勒探头：

50MHz左右第五节超声成像技术及测量方法二、计算机平台技术

基于标准PC平台的超声诊断系统，俗称电脑化超声诊断仪。传统的超声诊断仪采用简单的微处理器作为中央控制中心。而现今先进的超声诊断系统是使用PC作为中央控制系统，计算机的软硬件环境好，具有大容量信息内存及许多标准接口，具有电影回放、图像处理、档案管理、屏幕注释及远程传输等功能，能实现DICOM接口连接。第五节超声成像技术及测量方法三、全数字化超声波诊断技术

全数字化超声成了近年来超声诊断仪的发展方向。目前已研制出全数字计算机信号处理的超声诊断系统，采用软件控制，可随时加入新的软件程序以更新整机功能。超声诊断仪器朝着全数字化、软件化、信息化发展：（1）全数字波束形成技术（2）软件超声技术（3）超声图像工作站、远程诊断第五节超声成像技术及测量方法三、全数字化超声波诊断技术第一：在常规模拟超声仪中，延迟线采用多抽头的Ｌ-Ｃ模拟延迟线，靠电子开关控制，所以电路庞大，造价高，还会引起插入损耗、阻抗失配及开关瞬态造成的假象，且硬件系统不易调整延迟时间；全数字超声仪采用全数字延迟线，延迟时间可用软件编程，在换用不同探头时，能自动配合或手动调整延迟时间至最佳。●“数字”与“模拟”的区别：第二：常规模拟超声仪在检波后进行采样，采样率低。在数字化超声仪中，为提高影像质量、降低模拟失真而直接对射频进行采样，采样率最少应为信号最高频率成分的2倍。第五节超声成像技术及测量方法四、三维超声成像技术三维超声成像技术可从立体影像上观察体内组织的结构和病变情况，比二维成像提供更充分的空间信息，在心肌损伤的定位、胸腹部肿瘤的检测、怀孕期的评估等方面有重大的价值。三维超声成像原理示意图第五节超声成像技术及测量方法五、宽频带成像技术由于声波在人体组织内传播过程产生的非线性以及组织界面入射/反射关系的非线性，使得当发射的声波频率为f0时，回波频率中除有f0（亦称基波）外，还有2f0，3f0……等（称为谐波），其中以二次谐波（2f0）的能量最大。谐波成像原理示意图第五节超声成像技术及测量方法五、宽频带成像技术●定义：利用回声（反射或散射）中的二次谐波携带的人体信息形成的声像图称为超声谐波成像。●分类：（1）不使用超声造影剂的谐波成像称为自然谐波成像或组织谐波成像。（2）使用超声造影剂的谐波成像称为造影谐波成像。第五节超声成像技术及测量方法五、宽频带成像技术●组织谐波成像：特别适用于显像困难的患者。组织谐波成像与非组织谐波成像对比图像第五节超声成像技术及测量方法六、超声弹性成像●定义：超声振动声成像（vibro-acoustography）是一种新的弹性成像技术，利用两个频率差很小的共聚焦超声波使组织振动，产生动态辐射力，水听器检测组织振动产生的声场分布，得到与组织的剪切模量高度相关的组织的弹性分布。超声弹性成像原理示意图第五节超声成像技术及测量方法超声弹性成像原理示意图七、声学密度测定●定义：以背向散射积分（integratedbackscatter，IBS）为基础的定量分析方法。●过程：对小于超声波长的界面如细胞、微细血管、胶原纤维等产生的背向散射信号进行提取，计算出取样散射区域的功率谱（即回声信号强度的平方）的积分。●应用：主要用于对心肌、肾皮质、肝实质等组织的声反向特性的研究。第五节超声成像技术及测量方法八、全景超声成像●定义：全景超声成像（panoramicultrasoundimaging，PUI）是通过缓慢移动探头沿图像颊方向移动并进行连续扫查，由计算机将移动过程中的图像相关比较分析并自动拼接为一幅超宽视野的完整图像。●应用：对较小的体表均可良好成像，可对体积较大的器官或肿瘤等进行全面观察并测量，对腹部与浅表器官疾病的诊断有较大的帮助。●影响因素：主要有组织器官的运动及较大的曲度等。第五节超声成像技术及测量方法九、复合成像、均衡成像、扩展视野采集●复合成像：是把通过不同空间方向所获得的图像进行匹配合并而重建出更清晰的图像。●均衡成像：一种手段以数字图像优化技术（Toshiba）和自动组织优化技术（GE）为代表，对图像中的感兴趣区进行直方图灰阶分析；另一种手段为组织均值化技术（Acuson-Siemens），它对局部的图像进行自适应分析。●扩展视野采集：是通过影像自身数据获取探头的相对位置信息，通过手持探头渐进移动扫描获得全程数据，重建出宽幅图像。第五节超声成像技术及测量方法十、超声CT●定义：超声探头发出超声波后，超声波在人体内传播时，人体组织产生的背向信号在到达探头之前会出现非均匀性衰减，声束的强度与宽度的变化、组织界面的镜面反响等在B超中未得到有效纠正，设法获得这些声速的变化或声衰减的数据并以此为参量，用计算机再建出超声透射影像，这种技术即为计算机断层成像。第五节超声成像技术及测量方法十一、激光超声检测技术●定义：用激光激发超声波使之通过被检测试件的内部，再用激光技术来接收这种超声波的信号，把两者结合起来，叫做激光超声检测方法。●特点：

1.激光超声不需要耦合剂2.激光超声可实现远距离操作3.激光超声的盲区小于100μm，可用于测量薄工件4.激光超声可用于表面几何形状复杂及受限制的空间第五节超声成像技术及测量方法十二、超声治癌

超声波治疗肿瘤的临床与动物实验研究结果证明，超声波可增强X射线和化学药物对肿瘤细胞的杀伤力，高强度超声波可以直接杀死癌细胞。●原理：超声波疗法中聚集超声波的发射方向随透镜发生改变，利用产生的焦点，作用于特定部位，产生强有力的破坏作用。实际应用的超声波频率为1000kHz左右，焦点处的最大强度为500W～2kW/cm2，作用时间多采用1秒左右。声波在一定深度部位，焦点处局部组织发生破坏作用，而对所通过的任何组织具有不发生任何损害的特性。第五节超声成像技术及测量方法十三、超声美容超声波具有频率高、方向性好、穿透力强和张力大等特点。超声波作用于人体皮肤可以引起细胞振动，增强细胞膜的新陈代谢和通透性，改善血液与淋巴循环，提高组织再生能力，使结缔组织变软，同时达到深层清洁的作用。第五节超声成像技术及测量方法十四、超声减肥超声减肥法原理就是利用超声探头在需要减肥的部位表面轻轻按摩，超声能量输入脂肪中，使脂肪细胞溶解、乳化，达到减肥目的。体外超声减肥方法与传统吸脂减肥方法不同，它是在超声探头在身体表面来回滑动过程中实现减肥。●过程：

1.皮下注射特制溶液；2.超声作用（20~40kHz）；3.排出油脂。超声美容示意图第五节超声成像技术及测量方法超声美容示意图十五、超声显微镜20世纪50年代，超声显微镜（ultrasonicmicroscope）的名称和原理被提出，至20世纪70年代中期有两种形式的超声显微镜被研制出来：（1）机械扫描式超声显微镜（SAM）（2）激光扫描式超声显微镜（SLAM）●分类：机械扫描式超声显微镜（SAM）根据工作方式不同又有透射式和反射式之分。机械扫描式超声显微镜结构示意图第五节超声成像技术及测量方法十六、四维成像实时四维成像（Kretz-Medison），通过快速刷新连续的三维图像获得，是最近发展的新技术。根据所使用的探头和扫描视野的大小，其最快采集帧频可以达到每秒钟4到16帧体积数据。这项技术既可用于灰阶成像，又可用于能量多普勒彩色成像。使用该技术可以清楚地呈现胎动，观察血管内血流动力学的情况，清楚地透视颈动脉及颈动脉杈，以及更好地引导活检针向标靶的穿刺。第五节超声成像技术及测量方法十七、超声测量方法第五节