医学超声仪器专业知识培训专家讲座.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合肥工业大学 生物医学工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合肥工业大学 生物医学工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合肥工业大学 生物医学工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合肥工业大学 生物医学工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合肥工业大学 生物医学工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合肥工业大学 生物医学工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合肥工业大学 生物医学工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合肥工业大学 生物医学工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合肥工业大学 生物医学工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合肥工业大学 生物医学工程系,*,第四章 医学超声仪器,4.1,超声波物理基础,4.2,超声发射与接收,4.3,超声成像系统,4.4,超声多普勒成像与彩超,4.5,其它超声设备,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,1,医学超声仪器专业知识培训,第1页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,2,医学超声仪器专业知识培训,第2页,序言,医学超声设备主要有医学诊疗设备和医学治疗设备两种。其中医学超声诊疗设备种类较多，应用很广，是当前医院临床不可缺乏主要医学设备。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,3,医学超声仪器专业知识培训,第3页,4.1,超声波物理基础,1,、超声波基本概念,超声波：频率,高于,20KHz,声波,（频率范围在210,4,310,8,Hz,）,在医学中应用超声波普通在,0.2MHz,15MHz,。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,4,医学超声仪器专业知识培训,第4页,超声波特点：,直线传输且易会聚,超声波频率高，波长很短（,1MHz,，波长,1.5mm,；,20MHz,，波长,0.075mm,），能够像光线那样沿直线传输，含有很高穿透能力，且能量易会聚。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,5,医学超声仪器专业知识培训,第5页,电声转换轻易且能量大,超声使介质微粒振动，即使振幅很小，当加速度非常大，含有很大能量，能量与频率平方成正比。,物理机制复杂且参数多,超声工作平静且危害小,总之，医用超声特点：易会聚，能量大，参数多，危害小。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,6,医学超声仪器专业知识培训,第6页,超声波分类：,纵波：,质点振动方向与波传输方向相同波。比如声波。纵波能够在固体、液体、气体介质中传输。,横波：,质点振动方向与波传输方向垂直波。不能在液体及气体中传输。,人体组织（除骨骼外）基本上都为液体及气体成份，所以,超声诊疗仪是用纵波,。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,7,医学超声仪器专业知识培训,第7页,2,、超声物理量,声速,c,频率,f,波长,c=f,普通情况下,超声波速度是不随频率而变。,超声波在人体软组织，如血液、脂肪、肝肾等实质性脏器声速，大致在,1500m/s,左右。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,8,医学超声仪器专业知识培训,第8页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,9,医学超声仪器专业知识培训,第9页,f,、,在超声成像中是两个极主要参数，,波长决定了成像纵向极限分辨率,，在纵向上需检出病灶必须大于半个波长；而,频率则决定了可成像组织深度,，,f,越高则可检出深度越浅。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,10,医学超声仪器专业知识培训,第10页,声压,声波作为纵波在弹性介质中传输时，介质各部分时而密集时而稀疏，交替出现密部和疏部，介质各部分压强对应改变。,设若没有声波传输时，介质某处静压强为,P,0,出现密部时：,P P,0,出现疏部时：,PZ,1,，还是,Z,2,Z,1,（比如：,Z,水,1.492,瑞利，,Z,气,0.00428,瑞利），则,r,i,99,。所以可见，超声极难从气体进入固体或液体中，反之也极难从固体或液体进入气体中，,这就是为何人体主要器官之一肺，极难利用超声诊疗原因。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,18,医学超声仪器专业知识培训,第18页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,19,常见组织界面声压反射系数：,软组织和水,0.05,软组织和空气,0.9991,肌肉和肝,0.01,肌肉和血,0.03,肌肉和脂肪,0.01,脂肪和骨胳,0.69,脂肪和,血,0.03,医学超声仪器专业知识培训,第19页,超声波折射,超声波折射定律与光波相同。,据试验测量及计算结果，当超声波经液体入射到人体体表，临界角约为,15,20,o,。即当入射角大于,15,20,o,时，超声波在介质分界面上全部反射。,因为人体内各种软组织声速相当靠近，所以折射不显著，可将超声看成直线传输。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,20,医学超声仪器专业知识培训,第20页,超声波透射,声压透射系数：当超声以,角,投射到两种不一样声阻抗介质界面时，在不考虑超声吸收情况下，声压透射系数为,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,21,医学超声仪器专业知识培训,第21页,声强透射系数：当超声以,角,投射到两种不一样声阻抗介质界面时，在不考虑超声吸收情况下，声强透射系数为,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,22,医学超声仪器专业知识培训,第22页,（,4,）超声衰减,超声波在媒质中传输时会像光经过媒质或,X,射线穿过物体一样发生衰减，一样可用朗伯定律来描述。,超声衰减原因：扩散衰减，散射衰减，吸收衰减。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,23,传感器,d,医学超声仪器专业知识培训,第23页,有研究表明衰减不但与距离相关系一样也与超声频率成正比关系，超声频率越高衰减越大。所以我们给出另一个参数,平均衰减系数,单位是,dB/(CM.MHZ),医学超声仪器专业知识培训,第24页,常见组织平均衰减系数：,软组织,1.351.68 dB/(MHz.cm),水,0.002 dB/(MHz.cm),颅骨,20 dB/(MHz.cm),血液,0.18 dB/(MHz.cm),空气,10,dB/(MHz.cm),肝脏,0.04 dB/(MHz.cm),假设,1M,超声在颅骨中传输,1cm,时。就衰减,20dB,即声强仅为原来,1/10,。,医学超声仪器专业知识培训,第25页,衰减原因：,（,1,）,扩散衰减,:,超声本身发散，反射，折射等造成强度衰减。,(2),散射衰减：,当组织被测物体与超声波长差不多时，该物体在接收到超声信号后，会以该物体为中心向周围反射超声信号，这种现象就是散射,。散射造成衰减。,（,3,）,吸收衰减,:,组织吸收，传输过程中组织将声场能量吸收转变为其它能量比如说热能等。,医学超声仪器专业知识培训,第26页,衰减对超声成像影响：,衰减会消弱超声回波信号，使远处组织成像结果较差。,医学超声仪器专业知识培训,第27页,超声物理特征是超声在医学中利用基础。如超声成像中，超声反射，透射，折射，衰减等特征均需要考虑。除了上述物理性质，超声在人体中还含有热效应，空化效应等生物特征。这些特征在医学超声设备中含有主要作用，也是当前主要研究课题。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,28,医学超声仪器专业知识培训,第28页,4.2,超声发射与接收,压电效应,正压电效应：,对一些材料两端施加压力时，在材料两个电极表面出现电荷，产生当场分布。,超声波接收,逆压电效应：,材料两端施加电压时，材料将出现形变。,超声波发射,材料：石英晶体、压电陶瓷,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,29,4.2.1,超声探头,医学超声仪器专业知识培训,第29页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,30,医学超声仪器专业知识培训,第30页,医学诊疗上所使用超声波频率普通为0.,2MHz15MHz，,多是由压电晶体一类材料制成超声探头产生。利用压电陶瓷或晶体正压电效应和逆压电效应，能够将其做成超声波发射和人体组织反射波接收器件，即,超声换能器,，它是超声诊疗仪器主要部件，也称探头。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,31,B,超换能器外形图,医学超声仪器专业知识培训,第31页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,32,主体,壳体,压电振子：压电晶体和电极组成,吸收块：背材，吸收后射声场,保护层：阻抗匹配,外壳,连接件,电缆线,单阵元,超声探头,医学超声仪器专业知识培训,第32页,一个探头内能够安装,1,个压电晶片（比如,A,型和,M,型超声诊疗探头），或数十个以至千个以上晶片，如实时超声诊疗探头，由,1,至数个晶片组成一个阵元，依次轮番工作、发射和接收声能。按频率有单频、多频和宽频探头。实时超声探头按压电晶片排列分线阵、环阵、凸阵等，按用途又有体表、腔内、管内各种名称，有探头仅数毫米，可进入冠状动脉内。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,33,医学超声仪器专业知识培训,第33页,4.2.2,超声场特征,超声场：超声能量作用弹性介质空间，是描述波动能量在一定区域空间分布状态。,在理论上普通依据惠更斯菲涅尔原理为基础来分析。,【,惠更斯菲涅尔原理：“子波相干”原理，即同一波前上各点所发出子波，在传输过程中相遇于空间某点时，也可相互叠加产生干涉现象,】,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,34,医学超声仪器专业知识培训,第34页,1,、点声源超声场,对单个振子，尺寸极小时，可看成是一个点声源，依据,惠更斯菲涅尔原理，它所产生超声场是没有指向性球面波。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,35,医学超声仪器专业知识培训,第35页,2,、圆形单晶片振源超声场,多数超声换能器都是扁平状，场面为圆形，其前表面振动平行于法线，类似于活塞作用产生压力波。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,36,圆形单晶片发射超声场是什么？,医学超声仪器专业知识培训,第36页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,37,单晶体圆形超声探头超声场依据声程可,分为近场和远场,。以下列图所表示。近场和远,场分界和探头半径及发射超声波长,相关系。,例：直径为,10mm,，,1.5MHz,单阵元超声探头测量人体时近场深度为？,医学超声仪器专业知识培训,第37页,近场,(Fresnel,区,),瞬时声压和质点振速不一样相。,超声能量基本上集中在半径约为,d,圆柱声束中，直到最终一个极大声强处。,近场是一个花瓣区，因为波动干涉和衍射，使声压和声强起伏很大，是不能用于超声诊疗一个死区。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,38,医学超声仪器专业知识培训,第38页,远场,(Fraubofer,区,),瞬时声压和质点振速同相。,远场区声压和声强比较平稳，能够用于超声诊疗。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,39,主声束扩散角,医学超声仪器专业知识培训,第39页,远场声场指向性,因为不一样电源波动能量相互干涉原因，超声能量在中心轴线以外其它声场分布也是不均匀，即声场中远场声压除了和距离相关系外还伴随方向角 改变而改变。这称之为超声换能器声场指向性。指向性普通用指向性函数来表示：,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,40,在距阵元中心相同距离处，中心轴上声压为 。偏离中心轴角度 声压为 。,k,为波数，,J,1,为第一类贝塞尔函数。,医学超声仪器专业知识培训,第40页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,41,医学超声仪器专业知识培训,第41页,当,r,o,/,比值增加时，波束主瓣变窄，且出现较小旁瓣。主瓣宽度对超声应用有主要影响。,普通认为当 得到角度 为代表了主瓣宽度。上式可表示为：,【,主声束半扩散角：,】,可见，当超声源,r,o,/,很大时，超声波就集中成一束，并以,c,角扩散。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,42,例：直径为,10mm,，,1.5MHz,单阵元超声探头测量人体时远场主瓣宽度为？,10MHz,超声探头呢？,答：,7,度和,1.05,度,医学超声仪器专业知识培训,第42页,可见，半径,r,o,越大，半扩散角,c,越小，超声声束性越好，方向性好，能量越集中，声束越平行。普通诊疗要求,c,应小于,3.5,o,对于声束扩散可采取聚焦方法来处理。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,43,医学超声仪器专业知识培训,第43页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,44,医学超声仪器专业知识培训,第44页,超声波集聚方法：,使用碗形换能器,在换能器平面辐射表面配以透镜,经过适当反射体,经过多元换能器相控聚焦,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,45,简单,物理聚焦,4.2.3,超声波束聚焦,医学超声仪器专业知识培训,第45页,经过多元换能器相控聚焦,组成：换能器阵列。每一阵元都是可独立调控波源，由主振荡器及延迟元件控制。,原理：经过计算机控制，选择适当相位延迟就能够得到朝向换能器法线任意一侧平面波阵，曲面（聚焦）波阵，及不一样方向瞬时改变聚焦。,优点：波束转向不需换能器运动；动态聚焦，可在不一样方向聚焦；采取微机控制。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,46,医学超声仪器专业知识培训,第46页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,47,为何要聚焦，聚焦和成像关系？,医学超声仪器专业知识培训,第47页,4.3,超声脉冲回波成像系统,超声诊疗主要应用超声良好指向性和与光相同反射、散射、衰减及多普勒（,Doppler,）效应等物理特征,，,利用其不一样物理参数，使用不一样类型超声诊疗仪器，采取各种扫查方法，将超声发射到人体内，并在组织中传输，当正常组织或病理组织声阻抗有一定差异时，它们组成界面就会发生反射和散射，再将此回声信号接收，加以检波等处理后，显示为波形、曲线或图像等。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,48,医学超声仪器专业知识培训,第48页,因为各种组织界面形态、组织器官运动情况和对超声吸收程度等不一样，其回声有一定共性和一些特征，结合生理、病了解剖知识与临床医学，观察、分析、总结这些不一样规律，可对患病部位、性质或功效障碍程度作出概括性以至必定性判断。,当前,超声诊疗技术主要用于体内液性、实质性病变诊疗,，,而对于,骨、气体遮盖下病变不能探及,，所以在临床使用中受到一定限制。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,49,医学超声仪器专业知识培训,第49页,4.3.1,超声脉冲回波成像原理,超声脉冲回波成像法：,就是把高频超声脉冲发射到生物体内，再接收来自生物体内反射波（回波）。依据回波成像。,发射和接收采取同一个探头。经过回波信号回波时间，能够确定被测组织深度。经过同一深度回波信号强弱能够判断物体形态。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,50,接收电路,显示器,发射电路,传感器,T/R,开关,医学超声仪器专业知识培训,第50页,超声脉冲回波测量物体,探头,物体,医学超声仪器专业知识培训,第51页,经过检测回波脉冲，能够取得相关超声脉冲在介质内反射界面位置信息和方位信息。,脉冲回波显示体内相关结构信息时，可有两种类型显示,显示回波图形回声图显示,利用回波组成图像声像图显示,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,52,医学超声仪器专业知识培训,第52页,待检验组织,超声束,探头,扫描平面,扫描范围,扫描方向,影响超声成像原因？,医学超声仪器专业知识培训,第53页,（,2,）影响超声成像原因,聚焦性能,聚焦情况影响成像横向分辨率和对比度。阵元越多，聚焦能力越强。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,54,现有相控阵聚焦方法，聚焦能力越强，焦点横向分辨率越高，但旁瓣越大，焦点外区域成像越差。普通采取加窗叠加方式降低旁瓣，但横向分辨率下降。,医学超声仪器专业知识培训,第54页,超声频率和带宽,系统超声频率和带宽影响成像深度和纵向分辨率。频率越高，超声受到衰减越大，成像深度越小。频率越大，带宽越大，超声脉冲宽度越小，纵向分辨率高。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,55,医学超声仪器专业知识培训,第55页,其它原因,除了上述原因外。超声速度，超声衰减都会对成像造成影响。如声速误差，带来成像偏差，聚焦性能下降。超声衰减造成图像一致性变差等等。,另外还有成像理论，成像电路设计也是得到高质量超声成像关键原因。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,56,医学超声仪器专业知识培训,第56页,超声回波成像工作参数,超声频率,：,f,越高，分辨率高，衰减增加，探测深度减小。,作用距离,(,穿透深度,),：指超声诊疗仪发射超声波束能够穿透并能显示出回声图像被探测介质深度。如：腹部,20cm,，眼球：,10cm,提升深度方法：降低,f,；加大发射功率；提升接收机灵敏度。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,57,医学超声仪器专业知识培训,第57页,脉冲重复频率,f,pr,：,超声仪器每秒重复发射超声波脉冲次数,脉冲重复频率太高：屡次回波相互干扰,脉冲重复频率太低：影响图像帧频或线密度,常取：,2,4KHz,最大探测距离,D,max,CT/2=C/(2f,pr,),D,max,并不等于仪器作用距离，作用距离受上述原因影响，而最大探测深度只是设计中允许设定探测距离最大值。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,58,医学超声仪器专业知识培训,第58页,脉冲宽度和占空比,脉冲超声探头，不能在同一时间同时发射和接收超声，当超声波从探头发射到被检测经组织发射再被探头接收时，需要经历一个时间,t,，假如,t,小于发射脉冲连续时间（脉冲宽度），发射始波将与反射波相重合，探头无法接收而被漏测，显然,t,应大于脉冲宽度,。,最小探测深度：,D,min,c,/2,盲区：,DV,，则,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,92,已知接收信号频移可知道血流速度和方向,医学超声仪器专业知识培训,第92页,4.4.3,多普勒血流信号处理,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,93,多普勒测量血流速度和方向方法很多，其中正交相位检测法是较为,简单，利用较广一个，惯用于连续波多普勒测量中。,带通,带通,医学超声仪器专业知识培训,第93页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,94,90,度相移网络,正向流信号,反向流信号,相域处理原理框图,多普勒血流信号经过正交解调和相域处理后得到不一样方向血流频移信号，,能够测得血流方向和速度。,医学超声仪器专业知识培训,第94页,多普勒血流测量模式有两种：连续波模式和脉冲波模式两种。连续波模式是指超声发射连续超声波。该模式不能得到深度信息。用连续多普勒仪器组成血管二维扫描基本上是一个平面图，它代表血管在皮肤上投影。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,95,连续波多普勒仪器成像原理框图,4.4.4,多普勒血流测量模式,医学超声仪器专业知识培训,第95页,脉冲波模式是发射脉冲超声波。脉冲超声多普勒血流测量仪采样距离、采样体积都能够调整，所以能够得到某一深度某一范围内血流信息，既能显示被测血流深度，又能产生血管腔横断面像和纵断面像。,显示方式有波形显示和动态声谱图显示。波形显示有正向血流、反向血流和正反向血流，幅度代表速度大小，水平方向代表时间。,还可监听多普勒血流声，声调高表示血流速度快，声调低表示血流速度慢。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,96,医学超声仪器专业知识培训,第96页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,97,脉冲超声多普勒血流仪框图,医学超声仪器专业知识培训,第97页,多功效超声诊疗仪,普通含有,B,型、,M,型及多普勒三种功效，它以,B,型图像进行定位，能够准确测得心脏内某一位置血流频谱图，对诊疗心脏疾病有重大意义。这种超声波诊疗装置，不但能显示血流频谱图，,还能以彩色,显示二维彩色血流图像，迭加在黑白,B,型图像上，简称为“彩超”，该设备是将脉冲多谱勒血流测量结果叠加在超声成像上。该技术大大提升了临床诊疗水平。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,98,4.4.5,彩超,医学超声仪器专业知识培训,第98页,血流彩色多普勒显示方法：,血流方向表示：,红色：朝向探头正向血流蓝色：远离探头反向血流,血流速度表示：,惯用彩色信号色调表示。由颜色辉度等级来显示。普通仪器上由最亮到最暗分为,8,级。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,99,医学超声仪器专业知识培训,第99页,流速离散度表示：,在彩色血流成像图上，代表该区域流速颜色或红或蓝，颜色纯净，说明其离散度较小；,若速度有快有慢，离散度大，则以绿色代表紊乱血流，且以其辉度强弱代表血流速度离散度程度。,正向紊乱血流：,红,绿,黄,反向紊乱血流：蓝绿青,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,100,医学超声仪器专业知识培训,第100页,因为脉冲超声多普勒血流仪能够得到不一样深度信息，因而可得到血流速度在血管（或心脏）内分布，临床上可诊疗血管斑块是否形成，血管是否阻断，并可制成多普勒成像仪，可显示血管（或心脏）二维截面像，如图，并以伪彩色代表血流大小和方向。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,101,超声多普勒血管截面成像,医学超声仪器专业知识培训,第101页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,102,医学超声仪器专业知识培训,第102页,4.5,其它超声设备,在医学临床影像诊疗中，仅经过观察二维切片图像，极难准确确定病变体空间位置、大小、几何形状和与周围生物组织关系。本世纪七十年代由计算机控制超声,CT,技术开始兴起，将超声诊疗水平提升到一个新高度，并有利于分子生物学和生物物理学发展。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,103,4.5.1,超声,CT,医学超声仪器专业知识培训,第103页,超声计算机断层成像机械扫描系统,框图,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,104,医学超声仪器专业知识培训,第104页,4.5.2,超声骨密度仪,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,105,骨质疏松症（,OP,）是因为骨量下降和骨骼微结构破坏所造成系统性疾病。该疾病能够造成骨骼脆性增加，患骨折风险增加，而且在发病之前无显著症状，被称为“寂静杀手”。所以只能经过一些伎俩对患骨折风险进行预测。定量超声技术（,QUS,）是评定骨质疏松症有效伎俩，含有轻便、无辐射、成本低优点。伴随我国人口老龄化到来，骨质疏松症患者逐年上升，并有年轻化趋势。,宽带超声衰减,(BUA),和超声速度（,SOS,）是,QUS,两种参数，它们通常利用超声透射技术取得。,医学超声仪器专业知识培训,第105页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,106,医学超声仪器专业知识培训,第106页,超声骨密度测量系统结构图,医学超声仪器专业知识培训,第107页,穿过骨超声时域信号，为仅穿过水超声时域信号；和 为对应频率函数，,f,为超声中心频率；和 分别为发射和接收探头频率函数；,U(f),是输入发射探头激励信号。,H(f),是超声波在骨中传递函数。从而有以下关系：,(1)BUA,医学超声仪器专业知识培训,第108页,衰减量与频率成线性关系，斜率正是,BUA,。骨钙密度越大，信号在同频率下衰减量就越大，对应斜率,BUA,就越大。骨质疏松症症患者，因骨钙密度小，故斜率,BUA,就小。其中,C,为与超声透射幅度相关常数。,医学超声仪器专业知识培训,第109页,（,2,）,SOS,设没有骨样本时，超声透过水传输时间为,。不改变两探头位置，在两探头间放置被测骨样本，如图,1,所表示，测得两探头之间超声传输时间为,。则可知超声在设超声波在水中传输速度为,，超声波在骨样本中传输速度为,。设被测物体宽度为,d,，可得：,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,110,医学超声仪器专业知识培训,第110页,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,111,医学超声仪器专业知识培训,第111页,4.5.3,三维超声成像,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,112,三维成像是由多个二维图像进行图像组合，配准而合成三维图像。,现有三维成像，成像速度慢，质量差。,医学超声仪器专业知识培训,第112页,今后三维超声成像仪发展有着十分辽阔发展前景。在深入提升计算机微处理器运算速度后，能够使动态三维图像准实时显示并能显示体内器官实时剖切图像（,四维超声成像,）。另外，假如在提升成像装置质量和改进操作方法基础上，还可取得几乎能与光学内窥镜相媲美动态三维图像。,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,113,医学超声仪器专业知识培训,第113页,THANK YOU,！,本章到此结束，,谢谢您光临！,2025/8/27 周三,合肥工业大学 生物医学工程系,114,返回本章首页,结束放映,医学超声仪器专业知识培训,第114页,