超声基础知识.ppt

热烈欢迎新同学索诺声新员工培训超声基础知识索诺声超声产品市场企划部内容概要内容概要超声物理知识基本成像原理基本成像模式超声仪器分类与构成超声探头l由声源震动产生的机械波l以压缩和扩张的形式在介质中传播超声物理知超声物理知识l介质不同，声波的传播速度也不同l在人体内的平均传播速度：超声物理知超声物理知识介质速度（）介质速度（）气体肝脏液体肾脏脂肪肌肉超声物理知超声物理知识低频高频可听声波次声波超声波医用超声波内容概要内容概要超声物理知识基本成像原理基本成像模式超声仪器分类与构成超声探头基本成像原理基本成像原理l不同组织具有不同的密度，称为声阻抗（）l超声波在某种组织中传播，当遇到另一种组织、并且这两种组织有密度差异（声阻抗差异）时，便会在它们的交界面产生反射组织 组织 组织 组织 基本成像原理基本成像原理l密度差异（声阻抗差异）越大，被反射的超声波也越多；反之则反组织 组织 组织 组织 基本成像原理基本成像原理l、和模式的成像原理l显示组织、器官和病灶的形状、大小、位置、密度、性质和运动心脏肝脏基本成像原理基本成像原理声调 声调 基本成像原理基本成像原理l由奥地利物理与数学家克里斯琴约翰多普勒（）提出l声源和观察者之间的相对运动会引起声波频率的变化l声源朝向观察者运动：声波频率升高l声源远离观察者运动：声波频率降低l声波频率的变化值称为多普勒频移（）基本成像原理基本成像原理l在医用超声中的应用探头超声波红细胞探头超声波红细胞探头超声波红细胞红细胞朝向探头运动：反射声波的频率高于发射声波的频率红细胞静止不动：反射声波的频率与发射声波的频率相同，无变化红细胞远离探头运动：反射声波的频率低于发射声波的频率基本成像原理基本成像原理l在医用超声中的应用v探头f+fD,c血管f,c：发射超声波的频率：多普勒频移：超声波在人体的平均传播速度（）：发射超声波与血流方向之间的夹角：血流速度v=fDc2fcos基本成像原理基本成像原理l彩色、能量、方向能量、和模式的成像原理l显示血流，测量、计算血流动力学指标（速度、流量、阻力指数、搏动指数等）肾脏颈动脉内容概要内容概要超声物理知识基本成像原理基本成像模式超声仪器分类与构成超声探头基本成像模式基本成像模式l又称幅度模式l显示回波信号振动幅度的大小l现多用于眼科检查，常规超声仪器已不再有该模式基本成像模式基本成像模式l又称模式、二维模式l所有成像模式中最基础的模式l图像亮度取决于组织、器官和病灶的性质和密度l显示组织、器官和病灶的形状、大小、位置、密度、性质和运动心脏肝脏l又称运动模式l用采样线探测组织运动信息，用曲线描绘组织运动的轨迹和幅度，与模式同步且对应成像l横轴表示时间，纵轴表示幅度和深度l主要用于心脏、肺部检查基本成像模式基本成像模式心脏B M 采样线右心室右心室室间隔室间隔左心室左心室左室后壁左室后壁二尖瓣二尖瓣l利用多普勒效应成像l显示血流的灌注情况、方向和速度基本成像模式基本成像模式颈动脉与颈静脉l彩色图谱基本成像模式基本成像模式基线（速度）血流朝向探头血流远离探头标尺量程标尺量程高速血流低速血流高速血流l利用多普勒效应成像l显示血流的灌注状态和流量（红细胞的数量）l对低速血流的敏感度比彩色模式高基本成像模式基本成像模式肾脏l能量图谱基本成像模式基本成像模式血流量多血流量少l成像原理和临床应用与能量模式相同l能够显示血流的方向信息基本成像模式基本成像模式胎儿脐带l方向能量图谱基本成像模式基本成像模式基线（无血流）血流朝向探头血流远离探头血流量多血流量少血流量多l又称脉冲波多普勒模式、频谱模式l利用多普勒效应成像l显示血流的方向和速度l可以测量和计算血流动力学指标基本成像模式基本成像模式颈动脉l探头交替发射和接收超声波l所有阵元同时发射或同时接收超声波基本成像模式基本成像模式探头血管l采样线：代表超声波发射的方向，不能与血管垂直l采样容积：脉冲多普勒模式只对流经采样容积的血流进行探测和成像l角度校正线：可旋转，必须与血管平行l角度校正线与采样线之间的角度须基本成像模式基本成像模式采样容积角度校正线采样线l频谱l横轴代表时间l纵轴代表速度基本成像模式基本成像模式基线（速度）血流朝向探头血流远离探头标尺 量程l又称连续波多普勒模式l利用多普勒效应成像l显示血流（尤其是高速血流）的方向和速度l可以测量和计算心功能指标l主要用于心脏超声检查基本成像模式基本成像模式心脏l探头同时发射和接收超声波l一部分阵元负责发射超声波，另一部分阵元负责接收超声波基本成像模式基本成像模式血管探头l采样线：代表超声波发射的方向，连续多普勒模式对流经采样线的所有血流进行探测和成像l敏感区：应放置在需要重点观察和测量的血流部位l角度校正线：可旋转，必须与血流平行l角度校正线与采样线之间的角度须基本成像模式基本成像模式敏感区角度校正线采样线l频谱l横轴代表时间l纵轴代表速度基本成像模式基本成像模式基线（速度）血流朝向探头血流远离探头标尺 量程内容概要内容概要超声物理知识基本成像原理基本成像模式超声仪器分类与构成超声探头l按功能分类l黑白超l只有和模式l功能简单，应用局限，价格便宜，图像质量参差不齐超声仪器分类与构成l按功能分类l彩超l拥有、彩色、能量、方向能量、以及其他高级成像模式l功能繁多，应用广泛，档次有入门级、低端、中端、高端之分，价格和图像质量因档次不同而差异较大超声仪器分类与构成l按外形分类l台式l老式设计者占用空间较多，比较笨重，不方便运输和挪动，能耗较大、散热多、噪音大l新式设计者更加美观、紧凑，能耗、散热和噪音更少超声仪器分类与构成l按外形分类l便携l技术、功能和图像质量可与台式机相媲美l节省空间，易于运输和携带，可安放在专用的台车上l除适用于与台式机相同的传统应用领域外，还非常适用于新兴应用领域：急诊科、重症监护室（）、手术室、麻醉科、疼痛科、肌骨科、运动医学、野外救援、军事医学、兽医应用等超声仪器分类与构成l按外形分类l平板电脑式l可支撑放置、可壁挂、可固定在台车上l主要用于新兴应用领域：急诊科、重症监护室（）、手术室、麻醉科等超声仪器分类与构成l按外形分类l手持式（掌上机）l主要用于急诊、野外救援、上门出诊、兽医应用等领域超声仪器分类与构成l超声仪器构成超声仪器分类与构成主机滚轮显示器控制面板支撑臂触摸屏探头接口探头架耦合剂杯探头内容概要内容概要超声物理知识基本成像原理基本成像模式超声仪器分类与构成超声探头l探头（）是超声设备发射和接收超声波的重要装置l内部主要结构如下图所示超声探头线缆衬套匹配层声透镜背衬压电材料l压电材料l一种受电能和机械能的作用能产生压电效应（）、使电能和机械能相互转换、从而实现超声波的发射和接收的物质，通常有压电晶体和压电陶瓷两种材质（后者更常用于制造超声探头）超声探头压电陶瓷l逆压电效应（）：通电后，压电材料在交变电场的作用下产生机械变形（主要是厚度变化）而引起压电材料振动，从而产生超声波l正压电效应（）：当压电材料受到超声波声压的作用时，其内部会产生电极化现象，在两个相对应的表面上产生符号相反的电荷，从而产生电信号l单晶体探头l传统探头所采用的压电材料其内部微粒子在通电后呈杂乱无章的排列，导致电能与机械能之间转换的效率低，阻碍图像质量的提升l单晶体（）在通电后，其内部微粒子的排列一致有序，电能与机械能之间转换的效率大大提高，从而明显改善图像质量l优点：穿透力更高，分辨率更好，l频带更宽，使用寿命更长l缺点：价格贵，对技术要求高，l制造工艺复杂超声探头单晶体l阵元（）：压电材料被均匀切割成若干个小块，每一个小块称为一个阵元，每一个阵元均可以独立地发射和接收超声波超声探头压 电 材 料阵元l扫描方式超声探头凸阵Convex线阵Linear相控阵（扇形）Phased Array(Sector)l类型与应用l凸阵（大凸）探头：腹部、妇产、泌尿、胸部、急重症l微凸（小凸）探头：小儿的腹部、心脏、泌尿；成人的腹部、心脏、泌尿、妇产；急重症l线阵探头：小器官（甲状腺、乳腺、睾丸等）、血管、肌骨、神经、肺部超声探头l类型与应用l相控阵（扇形）探头：心脏、腹部（急重症）、经颅多普勒（）l腔内探头l单平面探头：妇产（经阴道）、前列腺（经直肠）、直肠（经直肠）l双平面探头：前列腺（经直肠）、直肠（经直肠）超声探头l类型与应用l容积（四维）探头：妇产（经腹部、经阴道）、腹部、小器官l术中探头（形、形、曲棍球棍形）：术中、口腔、肌骨、神经（麻醉）、小器官、血管超声探头l类型与应用l经食道超声探头（）：心脏（经食道）l笔式探头：经颅多普勒（）、心脏l矩阵探头：心脏（四维）超声探头l超声物理：声波，速度，频率l基本成像原理：反射，多普勒效应l基本成像模式：A，B，M，彩色，能量，方向能量，PW，CWl超声仪器分类与构成：按应用分类，按外形分类，主要组成部分l超声探头：内部结构，压电材料，扫描方式，类型和应用内容总结