1、B B超的基本原理与性能指标超的基本原理与性能指标执教教师：XXX2.1 2.1 超声诊断仪的一般介绍超声诊断仪的一般介绍超声成像技术概述超声成像技术概述 超声成像技术适用的人体区域超声成像技术适用的人体区域2临床超声波诊断技术临床超声波诊断技术基于回波扫描的技术基于回波扫描的技术基于多普勒效应的技术基于多普勒效应的技术基于透射法的技术基于透射法的技术医学课件3 超声回波超声回波 一一个个典典型型的的超超声声回回波波应应包包含含大大界界面面的的反反射射波和小粒子的散射波两种成分波和小粒子的散射波两种成分。反射回波：超声成像的位置信息反射回波：超声成像的位置信息 ；超声反射成像机制超声反射成像机
2、制散射回波：被测介质的结构信息散射回波：被测介质的结构信息。散射波场散射波场 医学课件4超声诊断成像的基本原理超声诊断成像的基本原理 1.基于几个假定为前提（人体中近似成立）基于几个假定为前提（人体中近似成立）声束在介质中沿直线传播；声束在介质中沿直线传播；在各种介质中声速均匀一致；在各种介质中声速均匀一致；各种介质中介质对超声波的吸收系数均各种介质中介质对超声波的吸收系数均匀一致。匀一致。医学课件52.脉冲回波测距的理论基础脉冲回波测距的理论基础回波的回波的强度强度则反映界面的性质，回波信号则反映界面的性质，回波信号的的时间时间反映了界面的位置。反映了界面的位置。根据不同界面的回波时间根据不
3、同界面的回波时间t可以计算出各个可以计算出各个界面与换能器之间的距离界面与换能器之间的距离l。医学课件63.超声诊断仪器的功能模块超声诊断仪器的功能模块 探头发射时钟记录接收显示医学课件7超声诊断仪的分类超声诊断仪的分类按图像信息的获取方法分类按图像信息的获取方法分类 反射法超声诊断仪反射法超声诊断仪多普勒法超声诊断仪多普勒法超声诊断仪透射法超声诊断仪透射法超声诊断仪医学课件8按图像信息显示的成像方法分类按图像信息显示的成像方法分类 A型（型（Amplitude Modulation） M型（型（Motion-time） 广义广义B型（型（Brightness Modulation） B型，型
4、，P型，型，BP型，型，C型、型、F型、超声全息型、超声全息医学课件9按超声波束的扫描方式分类按超声波束的扫描方式分类 低速（手动）扫描低速（手动）扫描高速机械线性扫描高速机械线性扫描高速机械扇形扫描高速机械扇形扫描高速电子线性扫描高速电子线性扫描高速电子扇形（相控阵）扫描高速电子扇形（相控阵）扫描 医学课件10A型超声诊断仪型超声诊断仪幅度调制（幅度调制（ Amplitude modulation）医学课件111.诊断基础诊断基础 人体脏器、组织其正常与异常的物理性质人体脏器、组织其正常与异常的物理性质及结构不同，形成相应的超声界面。这些及结构不同，形成相应的超声界面。这些界面会对超声产生规
5、律的反射回波。界面会对超声产生规律的反射回波。2.工作原理工作原理 脉冲回波理论脉冲回波理论 医学课件123.显示方式显示方式 横坐标为时间轴，代表被探测物体的深度；横坐标为时间轴，代表被探测物体的深度；纵坐标代表回波脉冲的幅度。纵坐标代表回波脉冲的幅度。医学课件134.临床应用临床应用 适用于医学各科的检查适用于医学各科的检查 ，其中应用最多的，其中应用最多的是对肝、胆、脾、眼、肾、子宫等的探测。是对肝、胆、脾、眼、肾、子宫等的探测。 5.缺点缺点 只能反映局部组织的回波信息；诊断的准只能反映局部组织的回波信息；诊断的准确性与操作医师的识图经验关系很大。确性与操作医师的识图经验关系很大。 医
6、学课件14M型超声诊断仪型超声诊断仪辉度调制、时间动态显示（辉度调制、时间动态显示（ Motion-Time）医学课件151.诊断基础诊断基础 探头位置固定，脏器有规律的收缩和舒探头位置固定，脏器有规律的收缩和舒张，脏器各层组织和探头的张，脏器各层组织和探头的距离便产生距离便产生节律性的改变节律性的改变，随着水平方向的，随着水平方向的时间慢时间慢扫描扫描，便把心脏各层组织的回声展开成，便把心脏各层组织的回声展开成曲线。曲线。医学课件162.显示方式显示方式反反射射回回波波的的幅幅度度，通通过过辉辉度度调调制制，用用亮亮点点的的形形式式 ；纵纵坐坐标标代代表表发发射射界界面面的的深深度度；横横坐
7、标代表扫描时间信号。坐标代表扫描时间信号。A-modedisplayTimemotiondisplay医学课件173.工作原理工作原理 与与A超比较，有三个方面的特点超比较，有三个方面的特点 ：深度扫描信号加在深度扫描信号加在y轴偏转板上，回波信号轴偏转板上，回波信号距顶部的距离表示被探查的组织界面的深度。距顶部的距离表示被探查的组织界面的深度。辉度调制，亮点的强弱代表回波信号的幅度。辉度调制，亮点的强弱代表回波信号的幅度。增加一个时间扫描信号发生器，它产生的信增加一个时间扫描信号发生器，它产生的信号加在号加在x偏转板上。偏转板上。医学课件184.临床应用临床应用 适用于人体中的适用于人体中的
8、运动脏器运动脏器，如心脏、胎儿，如心脏、胎儿胎心、动脉血管等功能的检查具有优势，胎心、动脉血管等功能的检查具有优势，并可进行多种心功能参数的测量，如心脏并可进行多种心功能参数的测量，如心脏瓣膜的运动速度、加速度等。瓣膜的运动速度、加速度等。 5.缺点缺点 不能获得解剖图像，不适用于静态脏器。不能获得解剖图像，不适用于静态脏器。 医学课件19为了获得人体组织和脏器解剖影像，继为了获得人体组织和脏器解剖影像，继A型超声型超声诊断仪应用于临床之后，诊断仪应用于临床之后，B型、型、P型、型、BP型、型、C型型和和F型型超声成像仪又先后问世，由于它们的一个超声成像仪又先后问世，由于它们的一个共同特点是实
9、现了对人体组织和脏器的共同特点是实现了对人体组织和脏器的断层显示断层显示，通常将这类仪器称为超声断层扫描诊断仪。通常将这类仪器称为超声断层扫描诊断仪。医学课件20B型超声诊断仪型超声诊断仪辉度调制（辉度调制（ Brightness modulation）医学课件211.诊断基础诊断基础 可以得到解剖图可以得到解剖图分析：分析：外形外形边界回声、内部回声、后方回声边界回声、内部回声、后方回声比邻关系比邻关系活动度、活动规律活动度、活动规律硬度、排空功能硬度、排空功能 医学课件222.显示方式显示方式 二维图像，辉度调制方式显示反射回波的二维图像，辉度调制方式显示反射回波的幅度，横坐标代表探头扫描
10、的距离，纵坐幅度，横坐标代表探头扫描的距离，纵坐标代表产生回波界面的深度。标代表产生回波界面的深度。 医学课件233.工作原理工作原理 应用应用回声回声原理，探头发射的声束必须进行原理，探头发射的声束必须进行扫查扫查，逐次得到不同位置的深度方向所有，逐次得到不同位置的深度方向所有界面的回波，以得到人体切面声像图。界面的回波，以得到人体切面声像图。医学课件244.扫描方式扫描方式 线扫线扫探头发射的超声束在探头发射的超声束在水平方向水平方向上以上以快速电子快速电子扫描扫描的方法，逐次获得不同位置的深度方向的方法，逐次获得不同位置的深度方向所有界面的反射回波，得到由超声声束扫描所有界面的反射回波，
11、得到由超声声束扫描方向决定的垂直平面二维断层图像方向决定的垂直平面二维断层图像。医学课件25扇扫扇扫改变探头的角度改变探头的角度使超声束指向使超声束指向方位快速变化方位快速变化，获得被探测方向不同深度所有界面的反射回获得被探测方向不同深度所有界面的反射回波，得到一副由探头摆动方向决定的垂直扇波，得到一副由探头摆动方向决定的垂直扇面二维超声断层图像。面二维超声断层图像。医学课件265.临床应用临床应用 适用于观察腹部脏器，如肝、胆、脾、适用于观察腹部脏器，如肝、胆、脾、肾、子宫的检查。肾、子宫的检查。扇扫断层扇扫断层B超尤为适用于对超尤为适用于对心脏心脏的检查，的检查，也可以对运动脏器实时动态显
12、示也可以对运动脏器实时动态显示。医学课件27P型超声诊断仪型超声诊断仪辉度调制，平面目标显示，辉度调制，平面目标显示，PPI（plane position indication）。）。可视为一种特殊的可视为一种特殊的B型显示。型显示。1.特点特点 探头发射的超声波束采用探头发射的超声波束采用圆周扫描方式圆周扫描方式进进行探查。行探查。 医学课件282.工作原理工作原理 换能器作换能器作旋转旋转运动运动 显示器上的光点从屏中心向显示器上的光点从屏中心向屏周围作屏周围作径向扫描径向扫描，径向扫描，径向扫描线逐次改变方向，与换能器同线逐次改变方向，与换能器同步地作旋转。步地作旋转。医学课件293.显
13、示方式显示方式 4.临床应用临床应用 适用于探头插入适用于探头插入体腔内体腔内的检查。如：对肛的检查。如：对肛门、直肠内肿瘤、食道癌及子宫颈癌的检门、直肠内肿瘤、食道癌及子宫颈癌的检查，亦可用于对尿道、膀胱的检查。查，亦可用于对尿道、膀胱的检查。医学课件30医学课件31C型超声诊断仪型超声诊断仪辉度调制辉度调制特定深度扫描（特定深度扫描（ Constant depth scope）1.特点特点 显示的是某一深度上的一个切面图像显示的是某一深度上的一个切面图像医学课件322.显示方式显示方式 横坐标、纵坐标代表平面的横坐标、纵坐标代表平面的x，y轴方向的轴方向的长度，长度，深度信息在图像中不表现
14、。深度信息在图像中不表现。 医学课件333.工作原理工作原理 扫描设计：水平扫描设计：水平x方向上采用同方向上采用同B超一样的超一样的电子扫描，水平电子扫描，水平y方向上通过机械的方法方向上通过机械的方法移动探头。移动探头。医学课件34距离控制：通过距离控制：通过调整距离选择开关调整距离选择开关的开通的开通时间，来控制同一深度的回波信号被接收时间，来控制同一深度的回波信号被接收显示。显示。3.F型型 显示方式显示方式原理同原理同C型。距离选择开关的开通时间不是型。距离选择开关的开通时间不是一个常数，而是一个一个常数，而是一个线性变量线性变量或者为一或者为一非非线性函数线性函数，则获得的深度切面
15、图在，则获得的深度切面图在z方向为方向为一斜面或为一曲面声像图。一斜面或为一曲面声像图。医学课件35C和和F型显示，可观察肿瘤的扩大范围。型显示，可观察肿瘤的扩大范围。特别是特别是F型的显示，可从型的显示，可从三维角度三维角度去观察去观察体内组织及病变情况。体内组织及病变情况。4.临床应用临床应用医学课件362.2 B2.2 B型超声诊断仪型超声诊断仪B理解理解B超的工作原理，关键是各种超声扫超的工作原理，关键是各种超声扫描制式描制式。扫描制式扫描制式声束掠过某剖面的过程称为扫描声束掠过某剖面的过程称为扫描。医学课件37B超的分类超的分类波束控制波束控制波束扫描制式波束扫描制式成象成象手动式手
16、动式低速低速任意任意静态声象静态声象机械式机械式低速低速线性扫描线性扫描弧形扫描弧形扫描径向扫描径向扫描复合扫描复合扫描静态声象静态声象高速高速扇形扫描扇形扫描径向扫描径向扫描线性扫描线性扫描实时声象实时声象电子式电子式高速高速线性扫描线性扫描扇形扫描扇形扫描实时声象实时声象医学课件381.简单扫描制式简单扫描制式a.线扫线扫 b.扇扫扇扫医学课件39c.弧形扫弧形扫 d.径向扫径向扫 医学课件402.机械扫描和电子扫描机械扫描和电子扫描机械扫描机械扫描借助借助电机带动换能器摆动或旋转电机带动换能器摆动或旋转，同时位，同时位置感测器连续的检测换能器的瞬时取向，置感测器连续的检测换能器的瞬时取向，并产生并产生位置信号位置信号，使显示器的扫描线有相，使显示器的扫描线有相应的取向应的取向 。 医学课件41电子扫描电子扫描用用电子方式控制多元换能器阵电子方式控制多元换能器阵实现扫查实现扫查 。 电子线扫（电子线扫（linear scan）相控阵扇形扫描相控阵扇形扫描（phased scan）医学课件42诊断用诊断用B型超声波探头型超声波探头医学课件432.2.1手动式手动式B型超声诊断仪型超声
