超声培训中级篇.ppt

1、超声培训,中级篇,超声的生物效应,机械效应 热效应 空化效应,超声的安全性,超声是一种机械波，它不同于射线，基本是安全的 诊断超声一般接受的剂量是每平方里面20瓦特 美国超声医学研究所制定了ALARA原则，要求一种输出显示（TI、MI）来提示用户可能发生的超声生物效应 总体来说要求以尽可能小的辐射、尽可能短的时间来完成诊断,超声仪器的构造和分类,超声仪器的基本构造 超声换能器 基本电路 显示器,1.超声换能器 是将电能转换成超声能，同时将也可将超声能转换成电能的一种器件。 目前应用的主要是压电换能器，其种类繁多，除了连续波多普勒设备中使用收发分离的换能器结构外，其余都是采用脉冲工作方式，所以都

2、是使用收发共用的换能器结构。,超声换能器的组成: 压电振子 匹配层 聚焦件 背衬块,压电振子 -换能器的核心,目前压电振子常用的材料是人造压电陶瓷 锆钛酸铅-最为常用 偏铌酸铅 聚偏氟乙烯薄膜,匹配层,是位于压电振子前面的一层或多层的声学材料。 作用：使高声阻抗的压电振子与低声阻抗 的人体组织间达到阻抗匹配，以提 高声能的最大传输效率。,声透镜,位置：在探头的匹配层与人体组织间； 材料：常用塑料或树脂制成； 作用：声聚焦和换能器的保护层； 原理：透镜材料的声速大于周围介质声 速时声束可折射效应发生会聚。,背衬块,位置：位于压电振子背后； 材料：由钨粉与环氧树组成的强吸声物； 作用：防消除后向干

3、扰；实现窄脉冲， 提高纵向分辨力； 原理：透吸收背向声波，使之能量消耗。,换能器的分类 据工作原理： A脉冲反射式 有A超、M超和B超，B超探头包括线阵、凸阵、相控阵、环阵等。 B多普勒式 有连续波和脉冲波多普勒探头。,根据控制扫查方： A电子式 线阵型、相控阵型、凸阵型及环阵式探头。 B机械式 摆动式、旋转式探头。,据晶片数： A单晶片 A超、M超及摆动式机械探头。 B多晶片 线阵型、凸阵型、相控阵型和环形阵 型等。,线阵型探头,构成：由6-8个阵元沿一 直线排列组合；每个阵元分割成若干窄条振子。 原理：阵元组依一定顺序工作，用电子开关轮番地接通，形成线性扫描。 评估：近场视野大，易受肋骨、

4、气体影响。,凸阵型探头,构成：阵元的窄条振子被均匀分布在凸形圆弧上； 原理：同线阵，只是其波束是作扇形扫描； 评估：能避开胸骨和肋骨遮挡，无噪音，可替代机械扇扫探头。,相控阵探头,构成：与线阵类似，仅阵元数 少些，故结构紧凑。 原理：通过适当调整、控制各单元激励信号的相延(或时延)，以实现声速偏转。 评估：优点与凸阵相似，但旁瓣较明显。,2.基本电路 超声诊断仪除连续多普勒用连续波外，大多用脉冲波，后者种类很多，但基本结构大致相同。,主控电路,即同步触发信号发生器，它周期性地产生同步触发脉冲信号，分别触发发射电路与扫描发生器中的时基扫描电路。 *其下限应不小于探测目标运动波形最高频率的倍，而其

5、上限则取决于声波对人体的最大探查深度所需的时间。,脉冲重复频率采样下限要求： 如二尖瓣运动波形的最高多普勒频率为100Hz， 则脉冲重复频率应选择高于200Hz； 脉冲重复频率采样上限要求： 如最大探测深度定为20cm，往返为0.4m，声速为1500ms,则需时为T0.41500260us，对应 重复频率为f1/T3846Hz，一般最高取3kHz。,发射电路,发射电路受同步信号触发后，产生高压电脉冲去激发换能器，换能器受到激发后，便发射一定频率和宽度的脉冲超声波。 *超声波的穿透力和纵向分辨力很大程度上决定于发射电路的特性，一般要求发射电路发射既有一定幅度，持续时间又要短的脉冲波。,高频信号放

6、大电路,换能器发出脉冲波后，即接收其来自人体内的超声回波并将它转换为高频电信号，继而通过高频信号放大电路放大。 *为获得足够的灵敏度与保真度，高频信号放大电路应足够大增益和带宽。并根据不同需要，在高频信号放大电路中设有TGC 电路组成：保护电路，前置放大，高频放大，非线性放大的时间增益电路等,视频信号放大,回波电信号经高频放大后，再作检波，检波后的视频包络信号，频率较低，需经过视频信号放大器作适当的放大。 *型超声仪： 将信号加至显示器y轴偏转板(或偏转线圈)上，使电子水平扫描线产生垂直方向偏移(A型)； *型、型超声仪： 将信号加到显示器的栅极上进行图象的亮度调制。,扫描发生器,扫描发生器产

7、生的扫描电压加到显示器的偏转系统上，使电子束按一定的规律扫描。 *通常把视频放大器和扫描发生器统称为显示电路，而显示系统则由显示器件、显示电路和有关电路组成。,3.多普勒超声原理 频谱多普勒： 多普勒超声脉冲波进入人体后，将产生一系列复杂的频移信号，这些信号被接收器接收并处理之后，还必须经过适当的频率分析和显示，方能转变为有用的血流信息。 *利用数学的方法对多普勒信号的频率、振幅及其随时间而变化的过程进行实时分析的一种技术。 普勒信号经过频谱分析之后，通过两种方式加以输出，一种是音频输出，另一种是图象输出。,频移时间：以横坐标的数值表示，代表血流持续的时间， 单位为秒。频移大小：以纵坐标的数值

8、表示，代表血流速度的大小， 单位常以米秒。 多普勒的发射和接收频率均为超声，但其频移的数值常为1-20干赫，恰为可闻声。故频移信号被放大后输入扬声器中，成为音频信号。,彩色多普勒血流 由脉冲多普勒系统、自相关器和彩色编码及显示器等主要部分组成，它在频率分析和显示技术方面作了重大改进 *二维黑白图像叠加上彩色进行显示,4.诊断基础 超声图像的成像原理与通常的X线照片、CT扫描和核医学成像有着原则上的区别，它是利用超声诊断仪向人体组织中发射超声波，遇到各种不同的物理界面时，产生不同的反射、散射、折射和吸收衰减的信号，将这些不同的信号差异加以接收放大和信息处理，显示各种可供分析的图像。,点状回声：

9、通常指声像图中形成小于lcm的明亮部分的回声图像。小于0.5cm者为小光点，小于0.1cm者为细小光点。,医学超声术语,斑状回声： 指声像图上大于0.5cm的不规则的片状明亮部分。见于炎症及融合的肿瘤组织等。,团状回声： 在声像图上大于cm的实质性占位所形成的球形亮区。常提示肿瘤、结石或结缔组织重叠等。,环状回声： 在声像图上呈圆环形或类似圆环形回声的亮环，分强回声环和弱回声环。,带状回声： 呈条带形的明亮部分。多为韧带、重叠的血管壁、脏器包膜以及眼球内膜样回声的断面所形成，亦可能为钙化表现。,实性回声： 在声像图中有回声，且无后壁和后方回声明显增强效应，表示实质的区域。,液性回声： 病灶或组

10、织内不产生回声的区域。,混合性回声： 在声像图中，即有实质又有囊性的图像。,透声： 指超声能良好地穿透组织或病灶，有时指透过时无回声的现象。透声区呈带状者，称“透声带”。,暗区： 在声像图中范围超过cm的无回声或仅有低回声的区域，通过加大灵敏度可区分为实质性暗区和液性暗区。,强回声： 在灰阶超声图象上形成极亮的光点或光团。,高回声： 在灰阶超声图象上出现明亮的光点或光团。,中等回声： 中等强度的回声，在灰阶超声图象上形成中等灰度的光点。,等回声： 在灰阶超声图上病灶的回声强度与其周围组织的回声强度相等或相近似。,弱回声： 弱回声又称低回声，在灰阶超声图象上形成出现的低回声暗淡的光点。,无回声： 在灰阶超声