医用超声设备.ppt

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1、第三章第三章 医学超声仪器医学超声仪器 物体的机械振动产生波，波的频率取决于物体的机械振动产生波，波的频率取决于物体的机械振动产生波，波的频率取决于物体的机械振动产生波，波的频率取决于物体的振动频率。频率范围在物体的振动频率。频率范围在物体的振动频率。频率范围在物体的振动频率。频率范围在2102104 4 310 3108 8赫兹赫兹赫兹赫兹的波称为的波称为的波称为的波称为超声波超声波超声波超声波。一个多世纪前，科学家们就发现石英等晶一个多世纪前，科学家们就发现石英等晶一个多世纪前，科学家们就发现石英等晶一个多世纪前，科学家们就发现石英等晶体薄片具有体薄片具有体薄片具有体薄片具有“压电效应压电

2、效应压电效应压电效应”。19281928年，等人首先应年，等人首先应年，等人首先应年，等人首先应用超声波作为生物学方面的研究手段。本世纪四用超声波作为生物学方面的研究手段。本世纪四用超声波作为生物学方面的研究手段。本世纪四用超声波作为生物学方面的研究手段。本世纪四十年代，十年代，十年代，十年代，FirestoneFirestone等人开创了利用超声波诊断疾等人开创了利用超声波诊断疾等人开创了利用超声波诊断疾等人开创了利用超声波诊断疾病的先例，将工业无损伤检测用的超声脉冲回波病的先例，将工业无损伤检测用的超声脉冲回波病的先例，将工业无损伤检测用的超声脉冲回波病的先例，将工业无损伤检测用的超声脉冲

3、回波技术，即类似于现代雷达或声纳的回波测距技术，技术，即类似于现代雷达或声纳的回波测距技术，技术，即类似于现代雷达或声纳的回波测距技术，技术，即类似于现代雷达或声纳的回波测距技术，移用到医院诊断方面，也就是移用到医院诊断方面，也就是移用到医院诊断方面，也就是移用到医院诊断方面，也就是A A型超声仪器型超声仪器型超声仪器型超声仪器，开，开，开，开创了超声显像诊断的历史。创了超声显像诊断的历史。创了超声显像诊断的历史。创了超声显像诊断的历史。四十年代末，超声医学作为一门学科已初四十年代末，超声医学作为一门学科已初四十年代末，超声医学作为一门学科已初四十年代末，超声医学作为一门学科已初具雏形。五十年

4、代，超声心动图仪，即具雏形。五十年代，超声心动图仪，即具雏形。五十年代，超声心动图仪，即具雏形。五十年代，超声心动图仪，即MM型仪型仪型仪型仪器器器器取代了取代了取代了取代了A A型超声仪器，它可对心脏瓣膜的运型超声仪器，它可对心脏瓣膜的运型超声仪器，它可对心脏瓣膜的运型超声仪器，它可对心脏瓣膜的运动规律作连续的动态描记。在此基础上，又出动规律作连续的动态描记。在此基础上，又出动规律作连续的动态描记。在此基础上，又出动规律作连续的动态描记。在此基础上，又出现了手动扫描二维断层成像仪，这为发明自动现了手动扫描二维断层成像仪，这为发明自动现了手动扫描二维断层成像仪，这为发明自动现了手动扫描二维断层

5、成像仪，这为发明自动扫描二维断层成像仪即扫描二维断层成像仪即扫描二维断层成像仪即扫描二维断层成像仪即B B型超声仪器打下了基型超声仪器打下了基型超声仪器打下了基型超声仪器打下了基础。其间，还有人提出将超声多普勒效应用于础。其间，还有人提出将超声多普勒效应用于础。其间，还有人提出将超声多普勒效应用于础。其间，还有人提出将超声多普勒效应用于医学临床诊断。六十至七十年代是医学临床诊断。六十至七十年代是医学临床诊断。六十至七十年代是医学临床诊断。六十至七十年代是B B型超声仪型超声仪型超声仪型超声仪器器器器出现并极大发展的时期，出现了机械直线扫出现并极大发展的时期，出现了机械直线扫出现并极大发展的时期

6、，出现了机械直线扫出现并极大发展的时期，出现了机械直线扫描、机械扇形扫描、电子直线扫描及电子扇形描、机械扇形扫描、电子直线扫描及电子扇形描、机械扇形扫描、电子直线扫描及电子扇形描、机械扇形扫描、电子直线扫描及电子扇形扫描等仪器，并且超声扫描等仪器，并且超声扫描等仪器，并且超声扫描等仪器，并且超声CTCT的研究工作开始进行，的研究工作开始进行，的研究工作开始进行，的研究工作开始进行，A A型超声仪器也逐渐被淘汰。型超声仪器也逐渐被淘汰。型超声仪器也逐渐被淘汰。型超声仪器也逐渐被淘汰。八十年代，随着微型计算机研究与应用八十年代，随着微型计算机研究与应用八十年代，随着微型计算机研究与应用八十年代，随

7、着微型计算机研究与应用的飞速发展，超声智能化的步伐加快。利用的飞速发展，超声智能化的步伐加快。利用的飞速发展，超声智能化的步伐加快。利用的飞速发展，超声智能化的步伐加快。利用微机与超声诊断仪器相结合，可以简化临床微机与超声诊断仪器相结合，可以简化临床微机与超声诊断仪器相结合，可以简化临床微机与超声诊断仪器相结合，可以简化临床操作，实现信号处理、变换、计算和判断等操作，实现信号处理、变换、计算和判断等操作，实现信号处理、变换、计算和判断等操作，实现信号处理、变换、计算和判断等过程的自动进行。另外，将过程的自动进行。另外，将过程的自动进行。另外，将过程的自动进行。另外，将脉冲超声多普勒脉冲超声多普

8、勒脉冲超声多普勒脉冲超声多普勒血流仪血流仪血流仪血流仪与与与与B B超相结合，还产生了双功能超声诊超相结合，还产生了双功能超声诊超相结合，还产生了双功能超声诊超相结合，还产生了双功能超声诊断仪。进入九十年代，断仪。进入九十年代，断仪。进入九十年代，断仪。进入九十年代，彩色彩色彩色彩色B B超超超超诞生，它可以诞生，它可以诞生，它可以诞生，它可以在显示动态心脏黑白图像的同时，显示动态在显示动态心脏黑白图像的同时，显示动态在显示动态心脏黑白图像的同时，显示动态在显示动态心脏黑白图像的同时，显示动态多普勒血流的彩色图像在心脏内的分布，不多普勒血流的彩色图像在心脏内的分布，不多普勒血流的彩色图像在心脏

9、内的分布，不多普勒血流的彩色图像在心脏内的分布，不论在图像的分辨率和清晰度上，还是疾病诊论在图像的分辨率和清晰度上，还是疾病诊论在图像的分辨率和清晰度上，还是疾病诊论在图像的分辨率和清晰度上，还是疾病诊查的可靠性上，都达到了相当高的水平，是查的可靠性上，都达到了相当高的水平，是查的可靠性上，都达到了相当高的水平，是查的可靠性上，都达到了相当高的水平，是目前医院必备的医学诊断仪器。目前医院必备的医学诊断仪器。目前医院必备的医学诊断仪器。目前医院必备的医学诊断仪器。医学诊断上所使用的超声波频率一医学诊断上所使用的超声波频率一般为般为0.5MHz15MHz，多是由压电晶体多是由压电晶体一类的材料制成

10、的超声探头产生的。利一类的材料制成的超声探头产生的。利用压电陶瓷或晶体的正压电效应和逆压用压电陶瓷或晶体的正压电效应和逆压电效应，可以将其做成超声波发射和人电效应，可以将其做成超声波发射和人体组织反射波接收的器件，即超声换能体组织反射波接收的器件，即超声换能器，它是超声诊断仪器的重要部件，也器，它是超声诊断仪器的重要部件，也称探头。称探头。压电效应及超声探头压电效应及超声探头 如如果果知知道道超超声声波波的的传传播播速速度度与与传传播播时时间间，便便可可算算出出超超声声波波在在人人体体内内传传播播的深度，其表达式见公式：的深度，其表达式见公式：c=f 其其中中，c是是超超声声波波的的声声速速，

11、是是超超声声波波长，波波长，f是超声波频率。是超声波频率。医医学学上上正正是是通通过过探探查查某某些些组组织织的的深深度或大小来判断病灶的性质和状况。度或大小来判断病灶的性质和状况。医学超声波诊断仪医学超声波诊断仪A型超声波诊断仪型超声波诊断仪M型超声波诊断仪型超声波诊断仪B型超声波断层显像仪型超声波断层显像仪超声多普勒血流仪、成像仪与彩超超声多普勒血流仪、成像仪与彩超 超声三维成像系统（超声超声三维成像系统（超声CT）3.1 A型超声波诊断仪型超声波诊断仪 A A型超声诊断仪是型超声诊断仪是型超声诊断仪是型超声诊断仪是19471947年出现的幅度调制式的年出现的幅度调制式的年出现的幅度调制式

12、的年出现的幅度调制式的仪器，我国于仪器，我国于仪器，我国于仪器，我国于19581958年开始生产。年开始生产。年开始生产。年开始生产。A A超的同步电路产超的同步电路产超的同步电路产超的同步电路产生几百生几百生几百生几百HzHz到到到到2 2KHzKHz的正负电脉冲，使发射电路产生的正负电脉冲，使发射电路产生的正负电脉冲，使发射电路产生的正负电脉冲，使发射电路产生持续持续持续持续1.551.55ss的高频电脉冲。探头在高频电脉冲的的高频电脉冲。探头在高频电脉冲的的高频电脉冲。探头在高频电脉冲的的高频电脉冲。探头在高频电脉冲的激励下，产生超声振动，发射超声波。超声波在人激励下，产生超声振动，发射

13、超声波。超声波在人激励下，产生超声振动，发射超声波。超声波在人激励下，产生超声振动，发射超声波。超声波在人体内传播，遇到不同组织的界面时，产生反射波体内传播，遇到不同组织的界面时，产生反射波体内传播，遇到不同组织的界面时，产生反射波体内传播，遇到不同组织的界面时，产生反射波回波。探头接收反射波后，将其转换成电脉冲，进回波。探头接收反射波后，将其转换成电脉冲，进回波。探头接收反射波后，将其转换成电脉冲，进回波。探头接收反射波后，将其转换成电脉冲，进入接收电路，再通过检波和放大等电路，送到示波入接收电路，再通过检波和放大等电路，送到示波入接收电路，再通过检波和放大等电路，送到示波入接收电路，再通过

14、检波和放大等电路，送到示波器的垂直偏转板上，而示波器的水平偏转板上加载器的垂直偏转板上，而示波器的水平偏转板上加载器的垂直偏转板上，而示波器的水平偏转板上加载器的垂直偏转板上，而示波器的水平偏转板上加载的是时基锯齿波，即扫描电压。因此，的是时基锯齿波，即扫描电压。因此，的是时基锯齿波，即扫描电压。因此，的是时基锯齿波，即扫描电压。因此，示波器的荧示波器的荧示波器的荧示波器的荧光屏上的横坐标代表超声波的传播时间，一般以光屏上的横坐标代表超声波的传播时间，一般以光屏上的横坐标代表超声波的传播时间，一般以光屏上的横坐标代表超声波的传播时间，一般以13.3313.33ss为一大格；而纵坐标显示的是回波

15、的幅度为一大格；而纵坐标显示的是回波的幅度为一大格；而纵坐标显示的是回波的幅度为一大格；而纵坐标显示的是回波的幅度与形状。与形状。与形状。与形状。A超可以应用于医学各科的检查，尤超可以应用于医学各科的检查，尤其对眼科和妇科疾病方面的病灶深度、其对眼科和妇科疾病方面的病灶深度、大小、脏器厚薄以及病灶的物理性质等大小、脏器厚薄以及病灶的物理性质等检查比较方便准确。但检查比较方便准确。但A超的回波图只能超的回波图只能体现局部组织信息，无法反映解剖形态，体现局部组织信息，无法反映解剖形态，现已被现已被M超和超和B超取代。超取代。A型超声仪器工作原理方框图型超声仪器工作原理方框图 同步电路（主控振荡器）

16、产生同步脉冲同步电路（主控振荡器）产生同步脉冲同步电路（主控振荡器）产生同步脉冲同步电路（主控振荡器）产生同步脉冲来同时触发发射电路和扫描电路，使两者同来同时触发发射电路和扫描电路，使两者同来同时触发发射电路和扫描电路，使两者同来同时触发发射电路和扫描电路，使两者同时工作。发射电路在同步电路发出的触发脉时工作。发射电路在同步电路发出的触发脉时工作。发射电路在同步电路发出的触发脉时工作。发射电路在同步电路发出的触发脉冲作用下，产生高频振荡波，一方面将此波冲作用下，产生高频振荡波，一方面将此波冲作用下，产生高频振荡波，一方面将此波冲作用下，产生高频振荡波，一方面将此波送入放大电路进行放大，加至示波

17、器的垂直送入放大电路进行放大，加至示波器的垂直送入放大电路进行放大，加至示波器的垂直送入放大电路进行放大，加至示波器的垂直偏转板上显示发射波；另一方面激励探头产偏转板上显示发射波；另一方面激励探头产偏转板上显示发射波；另一方面激励探头产偏转板上显示发射波；另一方面激励探头产生一次超声振荡，并进入人体。人体组织反生一次超声振荡，并进入人体。人体组织反生一次超声振荡，并进入人体。人体组织反生一次超声振荡，并进入人体。人体组织反射回来的微弱的回波信号经探头接收并转换射回来的微弱的回波信号经探头接收并转换射回来的微弱的回波信号经探头接收并转换射回来的微弱的回波信号经探头接收并转换成电脉冲后，由接收电路

18、放大、检波后，送成电脉冲后，由接收电路放大、检波后，送成电脉冲后，由接收电路放大、检波后，送成电脉冲后，由接收电路放大、检波后，送至示波器的垂直偏转板上并显示出来。另外，至示波器的垂直偏转板上并显示出来。另外，至示波器的垂直偏转板上并显示出来。另外，至示波器的垂直偏转板上并显示出来。另外，在同步脉冲作用下，在示波器的水平偏转板在同步脉冲作用下，在示波器的水平偏转板在同步脉冲作用下，在示波器的水平偏转板在同步脉冲作用下，在示波器的水平偏转板上加时基锯齿波电压上加时基锯齿波电压上加时基锯齿波电压上加时基锯齿波电压扫描电压，使荧光屏扫描电压，使荧光屏扫描电压，使荧光屏扫描电压，使荧光屏上显现出回波的

19、波形与变化。上显现出回波的波形与变化。上显现出回波的波形与变化。上显现出回波的波形与变化。3.2 M型超声波诊断仪型超声波诊断仪 M M型超声波诊断仪是继型超声波诊断仪是继型超声波诊断仪是继型超声波诊断仪是继A A超之后发展出的超之后发展出的超之后发展出的超之后发展出的辉度调制式仪器，诞生于辉度调制式仪器，诞生于辉度调制式仪器，诞生于辉度调制式仪器，诞生于19541954年，至今临床上年，至今临床上年，至今临床上年，至今临床上还在使用，目前主要用于心脏疾病的诊断，尤还在使用，目前主要用于心脏疾病的诊断，尤还在使用，目前主要用于心脏疾病的诊断，尤还在使用，目前主要用于心脏疾病的诊断，尤其用于观察

20、心脏瓣膜的活动情况。其用于观察心脏瓣膜的活动情况。其用于观察心脏瓣膜的活动情况。其用于观察心脏瓣膜的活动情况。MM超与超与超与超与A A超超超超有共同之处，即都是利用探头向人体发射超声有共同之处，即都是利用探头向人体发射超声有共同之处，即都是利用探头向人体发射超声有共同之处，即都是利用探头向人体发射超声脉冲并接收反射脉冲。不同的是脉冲并接收反射脉冲。不同的是脉冲并接收反射脉冲。不同的是脉冲并接收反射脉冲。不同的是MM超的发射波超的发射波超的发射波超的发射波和回波信号加到了示波器的栅极或阴极。信号和回波信号加到了示波器的栅极或阴极。信号和回波信号加到了示波器的栅极或阴极。信号和回波信号加到了示波

21、器的栅极或阴极。信号的强弱控制了到达荧光屏的电子束的强弱，反的强弱控制了到达荧光屏的电子束的强弱，反的强弱控制了到达荧光屏的电子束的强弱，反的强弱控制了到达荧光屏的电子束的强弱，反映到荧光屏上就是光点的明暗，即映到荧光屏上就是光点的明暗，即映到荧光屏上就是光点的明暗，即映到荧光屏上就是光点的明暗，即辉度调制辉度调制辉度调制辉度调制。示波器的水平和垂直偏转板都被加入锯齿波示波器的水平和垂直偏转板都被加入锯齿波示波器的水平和垂直偏转板都被加入锯齿波示波器的水平和垂直偏转板都被加入锯齿波电压，垂直偏转板上的锯齿波与发射脉冲同步，电压，垂直偏转板上的锯齿波与发射脉冲同步，电压，垂直偏转板上的锯齿波与发

22、射脉冲同步，电压，垂直偏转板上的锯齿波与发射脉冲同步，水平偏转板上的锯齿波频率要低于它。水平偏转板上的锯齿波频率要低于它。水平偏转板上的锯齿波频率要低于它。水平偏转板上的锯齿波频率要低于它。因此荧光因此荧光因此荧光因此荧光屏上光点在垂直方向的距离表示探测深度，在水屏上光点在垂直方向的距离表示探测深度，在水屏上光点在垂直方向的距离表示探测深度，在水屏上光点在垂直方向的距离表示探测深度，在水平方向的移动表示时间的进行，光点的亮度表示平方向的移动表示时间的进行，光点的亮度表示平方向的移动表示时间的进行，光点的亮度表示平方向的移动表示时间的进行，光点的亮度表示回波信号的强弱。回波信号的强弱。回波信号的

23、强弱。回波信号的强弱。MM超常用于检测心脏疾病，当心超常用于检测心脏疾病，当心超常用于检测心脏疾病，当心超常用于检测心脏疾病，当心脏收缩和舒张时，其各层组织的界面与固定放置脏收缩和舒张时，其各层组织的界面与固定放置脏收缩和舒张时，其各层组织的界面与固定放置脏收缩和舒张时，其各层组织的界面与固定放置于人体表面的探头之间的距离随时改变，导致光于人体表面的探头之间的距离随时改变，导致光于人体表面的探头之间的距离随时改变，导致光于人体表面的探头之间的距离随时改变，导致光点随之移动，在水平扫描电压下，光点水平展开，点随之移动，在水平扫描电压下，光点水平展开，点随之移动，在水平扫描电压下，光点水平展开，点

24、随之移动，在水平扫描电压下，光点水平展开，描绘出各层组织结构的活动曲线图，因此也叫超描绘出各层组织结构的活动曲线图，因此也叫超描绘出各层组织结构的活动曲线图，因此也叫超描绘出各层组织结构的活动曲线图，因此也叫超声心动图，它能显示心脏各部分结构的活动情况、声心动图，它能显示心脏各部分结构的活动情况、声心动图，它能显示心脏各部分结构的活动情况、声心动图，它能显示心脏各部分结构的活动情况、动态变化、心室排血量以及可以得出室间隔、动动态变化、心室排血量以及可以得出室间隔、动动态变化、心室排血量以及可以得出室间隔、动动态变化、心室排血量以及可以得出室间隔、动脉等结构的定量数据等，是临床心脏疾病诊断中脉等

25、结构的定量数据等，是临床心脏疾病诊断中脉等结构的定量数据等，是临床心脏疾病诊断中脉等结构的定量数据等，是临床心脏疾病诊断中比较准确实用的工具。比较准确实用的工具。比较准确实用的工具。比较准确实用的工具。M型超声心动图的产生原理型超声心动图的产生原理 上图是上图是上图是上图是MM超的简要方框图。其原理与超的简要方框图。其原理与超的简要方框图。其原理与超的简要方框图。其原理与A A超基本相超基本相超基本相超基本相同，只是同步电路控制发射电路与深度扫描电路同时同，只是同步电路控制发射电路与深度扫描电路同时同，只是同步电路控制发射电路与深度扫描电路同时同，只是同步电路控制发射电路与深度扫描电路同时工作

26、，回波信号为辉度调制。为便于测量，原来采用工作，回波信号为辉度调制。为便于测量，原来采用工作，回波信号为辉度调制。为便于测量，原来采用工作，回波信号为辉度调制。为便于测量，原来采用照相机将图像照相后再进行测量的方法逐渐淘汰，现照相机将图像照相后再进行测量的方法逐渐淘汰，现照相机将图像照相后再进行测量的方法逐渐淘汰，现照相机将图像照相后再进行测量的方法逐渐淘汰，现在一般采用由微机控制，利用在一般采用由微机控制，利用在一般采用由微机控制，利用在一般采用由微机控制，利用CRTCRT电视监视器显示电视监视器显示电视监视器显示电视监视器显示图像，并能够储存和自动测量的超声心动图仪。图像，并能够储存和自动

27、测量的超声心动图仪。图像，并能够储存和自动测量的超声心动图仪。图像，并能够储存和自动测量的超声心动图仪。微机控制的超声心动图微机控制的超声心动图微机控制的超声心动图微机控制的超声心动图仪与仪与仪与仪与B B超和多普勒血流仪超和多普勒血流仪超和多普勒血流仪超和多普勒血流仪三者合一的多功能的超三者合一的多功能的超三者合一的多功能的超三者合一的多功能的超声诊断仪，采用了数字声诊断仪，采用了数字声诊断仪，采用了数字声诊断仪，采用了数字扫描变换技术，即利用扫描变换技术，即利用扫描变换技术，即利用扫描变换技术，即利用标准电视光栅扫描格式标准电视光栅扫描格式标准电视光栅扫描格式标准电视光栅扫描格式显示信号。

28、使用此仪器显示信号。使用此仪器显示信号。使用此仪器显示信号。使用此仪器一般先用一般先用一般先用一般先用B B超和多普勒仪超和多普勒仪超和多普勒仪超和多普勒仪定位，然后用定位，然后用定位，然后用定位，然后用MM超将图超将图超将图超将图像像像像“冻结冻结冻结冻结”在一个需要在一个需要在一个需要在一个需要的位置上，用仪器中的的位置上，用仪器中的的位置上，用仪器中的的位置上，用仪器中的测量光标或微机自动测测量光标或微机自动测测量光标或微机自动测测量光标或微机自动测量功能获得各种参数。量功能获得各种参数。量功能获得各种参数。量功能获得各种参数。扇形扫描多功能诊断仪的B型与M型的同屏幕显示3.3 B型超声

29、波断层显像仪型超声波断层显像仪 自从自从自从自从19671967年首次出现至今，因其诊断功能强、年首次出现至今，因其诊断功能强、年首次出现至今，因其诊断功能强、年首次出现至今，因其诊断功能强、技术先进，技术先进，技术先进，技术先进，B B超已经成为临床中最常规和重要的诊超已经成为临床中最常规和重要的诊超已经成为临床中最常规和重要的诊超已经成为临床中最常规和重要的诊断仪器。断仪器。断仪器。断仪器。B B超与超与超与超与MM超一样，都是辉度调制式仪器。超一样，都是辉度调制式仪器。超一样，都是辉度调制式仪器。超一样，都是辉度调制式仪器。但二者也有不同。但二者也有不同。但二者也有不同。但二者也有不同。

30、MM超的探头是固定不变的，而超的探头是固定不变的，而超的探头是固定不变的，而超的探头是固定不变的，而B B超的探头是连续移动的或是发射的超声波束不断超的探头是连续移动的或是发射的超声波束不断超的探头是连续移动的或是发射的超声波束不断超的探头是连续移动的或是发射的超声波束不断变动发射方向。变动发射方向。变动发射方向。变动发射方向。前者分为手动扫描和机械扫描，前者分为手动扫描和机械扫描，前者分为手动扫描和机械扫描，前者分为手动扫描和机械扫描，后者为电子扫描。后者为电子扫描。后者为电子扫描。后者为电子扫描。MM超显示的是组织边界的超声心超显示的是组织边界的超声心超显示的是组织边界的超声心超显示的是组

31、织边界的超声心动图像，如要使显示器上图迹的位置和病人体内动图像，如要使显示器上图迹的位置和病人体内动图像，如要使显示器上图迹的位置和病人体内动图像，如要使显示器上图迹的位置和病人体内某个二维平面中产生回波的结构位置一一对应，某个二维平面中产生回波的结构位置一一对应，某个二维平面中产生回波的结构位置一一对应，某个二维平面中产生回波的结构位置一一对应，就能产生体内软组织的断层图像。而就能产生体内软组织的断层图像。而就能产生体内软组织的断层图像。而就能产生体内软组织的断层图像。而B B超显示的正超显示的正超显示的正超显示的正是探头移动线和声束方向构成的是探头移动线和声束方向构成的是探头移动线和声束方

32、向构成的是探头移动线和声束方向构成的平面上人体组织平面上人体组织平面上人体组织平面上人体组织的二维断层图像，的二维断层图像，的二维断层图像，的二维断层图像，即超声影像图即超声影像图即超声影像图即超声影像图 。超声影像图超声影像图 按扫描方式分类，按扫描方式分类，按扫描方式分类，按扫描方式分类，B B超已经发展了四代，超已经发展了四代，超已经发展了四代，超已经发展了四代，包括手动直线扫描、包括手动直线扫描、包括手动直线扫描、包括手动直线扫描、机械扫描、电子直线机械扫描、电子直线机械扫描、电子直线机械扫描、电子直线扫描和电子扇形扫描。扫描和电子扇形扫描。扫描和电子扇形扫描。扫描和电子扇形扫描。1.

33、1.手动直线扫描手动直线扫描手动直线扫描手动直线扫描 由医务人员掌握探头的移动方向，探头的由医务人员掌握探头的移动方向，探头的由医务人员掌握探头的移动方向，探头的由医务人员掌握探头的移动方向，探头的直线移动导致显示器在直线移动导致显示器在直线移动导致显示器在直线移动导致显示器在X X方向上出现与之对应方向上出现与之对应方向上出现与之对应方向上出现与之对应的光点，的光点，的光点，的光点，Y Y 轴仍为深度轴，回波幅度由图像辉轴仍为深度轴，回波幅度由图像辉轴仍为深度轴，回波幅度由图像辉轴仍为深度轴，回波幅度由图像辉度表示。图像就是探头移动所经过直线方向上度表示。图像就是探头移动所经过直线方向上度表

34、示。图像就是探头移动所经过直线方向上度表示。图像就是探头移动所经过直线方向上的二维切面图，但只能用于观察静止的脏器的二维切面图，但只能用于观察静止的脏器的二维切面图，但只能用于观察静止的脏器的二维切面图，但只能用于观察静止的脏器（如肝脏等），此种仪器现已淘汰。（如肝脏等），此种仪器现已淘汰。（如肝脏等），此种仪器现已淘汰。（如肝脏等），此种仪器现已淘汰。2.2.机械扫描机械扫描机械扫描机械扫描 机械扫描是由电机带动探头作直线移动、往复摆机械扫描是由电机带动探头作直线移动、往复摆机械扫描是由电机带动探头作直线移动、往复摆机械扫描是由电机带动探头作直线移动、往复摆动或旋转，从而产生机械直线扫描、机

35、械扇形扫描和动或旋转，从而产生机械直线扫描、机械扇形扫描和动或旋转，从而产生机械直线扫描、机械扇形扫描和动或旋转，从而产生机械直线扫描、机械扇形扫描和机械圆形扫描三种扫描图像。其中，直线扫描多用于机械圆形扫描三种扫描图像。其中，直线扫描多用于机械圆形扫描三种扫描图像。其中，直线扫描多用于机械圆形扫描三种扫描图像。其中，直线扫描多用于腹部疾病诊断；扇形扫描适用于心脏和腹部；圆形扫腹部疾病诊断；扇形扫描适用于心脏和腹部；圆形扫腹部疾病诊断；扇形扫描适用于心脏和腹部；圆形扫腹部疾病诊断；扇形扫描适用于心脏和腹部；圆形扫描时，将探头置于人体体腔（如食道、胃肠、阴道及描时，将探头置于人体体腔（如食道、胃

36、肠、阴道及描时，将探头置于人体体腔（如食道、胃肠、阴道及描时，将探头置于人体体腔（如食道、胃肠、阴道及泌尿道等）或血管内，从而获得某个腔道的圆周扫描泌尿道等）或血管内，从而获得某个腔道的圆周扫描泌尿道等）或血管内，从而获得某个腔道的圆周扫描泌尿道等）或血管内，从而获得某个腔道的圆周扫描断层图像。断层图像。断层图像。断层图像。腔内超声可以避开胸腹壁、肺组织腔内超声可以避开胸腹壁、肺组织和肠道内气体等结构对成像的干扰，近和肠道内气体等结构对成像的干扰，近距离观察器官和组织。最新的血管内超距离观察器官和组织。最新的血管内超声技术是将小型超声换能器安装于心导声技术是将小型超声换能器安装于心导管顶端，在

37、血管内发射并接收高频超声管顶端，在血管内发射并接收高频超声信号，进行血管成像，对冠状动脉病变信号，进行血管成像，对冠状动脉病变进行研究。近期推出的心腔内超声的探进行研究。近期推出的心腔内超声的探头管体纤细柔软，可经周围静脉插入右头管体纤细柔软，可经周围静脉插入右心系统，并且发射频率高，图像清晰，心系统，并且发射频率高，图像清晰，时相和方位分辨力很好，对观察心内结时相和方位分辨力很好，对观察心内结构和活动情况及辅助穿刺定位等有较高构和活动情况及辅助穿刺定位等有较高价值。价值。3.3.电子直线扫描电子直线扫描电子直线扫描电子直线扫描 与与与与机机机机械械械械扫扫扫扫描描描描不不不不同同同同，电电电

38、电子子子子扫扫扫扫描描描描仪仪仪仪的的的的探探探探头头头头是是是是由由由由许许许许多多多多小小小小换换换换能能能能器器器器（小小小小探探探探头头头头）排排排排列列列列而而而而成成成成，每每每每个个个个小小小小探探探探头头头头称称称称为为为为阵阵阵阵元元元元，各各各各阵阵阵阵元元元元的的的的距距距距离离离离相相相相等等等等。用用用用电电电电子子子子开开开开关关关关按按按按一一一一定定定定时时时时序序序序激激激激励励励励各各各各阵阵阵阵元元元元组组组组发发发发射射射射与与与与接接接接收收收收超超超超声声声声脉脉脉脉冲冲冲冲，回回回回波波波波信信信信号号号号经经经经处处处处理理理理后后后后，到到到到

39、达达达达CRTCRT显显显显示示示示器器器器进进进进行行行行辉辉辉辉度度度度调调调调制制制制，扫扫扫扫描描描描过过过过程程程程中中中中探探探探头头头头静静静静止止止止不不不不动动动动，而而而而超超超超声声声声波波波波束束束束的的的的发发发发射射射射与与与与接接接接收收收收是是是是沿沿沿沿一一一一定定定定方方方方向向向向匀匀匀匀速速速速移移移移动动动动的的的的，移移移移动动动动线和声束方向构成的断面就是所得图像。线和声束方向构成的断面就是所得图像。线和声束方向构成的断面就是所得图像。线和声束方向构成的断面就是所得图像。在探头长度一定的情况下，图像的质量主在探头长度一定的情况下，图像的质量主在探头

40、长度一定的情况下，图像的质量主在探头长度一定的情况下，图像的质量主要决定于阵元的数量。阵元的数量越多，垂直要决定于阵元的数量。阵元的数量越多，垂直要决定于阵元的数量。阵元的数量越多，垂直要决定于阵元的数量。阵元的数量越多，垂直扫描线就越多，图像就越清晰，有的探头可包扫描线就越多，图像就越清晰，有的探头可包扫描线就越多，图像就越清晰，有的探头可包扫描线就越多，图像就越清晰，有的探头可包括括括括256256个小探头。个小探头。个小探头。个小探头。电子直线扫描电子直线扫描 电子直线扫描原理框图电子直线扫描原理框图 4.4.电子扇形扫描电子扇形扫描电子扇形扫描电子扇形扫描（电子相控阵扇形扫描）（电子相

41、控阵扇形扫描）（电子相控阵扇形扫描）（电子相控阵扇形扫描）如果对探头各阵元如果对探头各阵元如果对探头各阵元如果对探头各阵元加上依次延迟一定时间加上依次延迟一定时间加上依次延迟一定时间加上依次延迟一定时间的激励脉冲，则各阵元的激励脉冲，则各阵元的激励脉冲，则各阵元的激励脉冲，则各阵元所产生的脉冲也相应延所产生的脉冲也相应延所产生的脉冲也相应延所产生的脉冲也相应延迟，这样，总的叠加波迟，这样，总的叠加波迟，这样，总的叠加波迟，这样，总的叠加波束方向出现相位改变而束方向出现相位改变而束方向出现相位改变而束方向出现相位改变而产生扇形图像。此种探产生扇形图像。此种探产生扇形图像。此种探产生扇形图像。此种

42、探头体积小，无噪声和振头体积小，无噪声和振头体积小，无噪声和振头体积小，无噪声和振动，寿命比较长，但价动，寿命比较长，但价动，寿命比较长，但价动，寿命比较长，但价格相对较高格相对较高格相对较高格相对较高 。为了提高检测功能和图像质量，为了提高检测功能和图像质量，为了提高检测功能和图像质量，为了提高检测功能和图像质量，B B超中应超中应超中应超中应用了许多先进的技术。应用数字图像技术，用了许多先进的技术。应用数字图像技术，用了许多先进的技术。应用数字图像技术，用了许多先进的技术。应用数字图像技术，可以随时冻结超声断层图像并进行观察、分可以随时冻结超声断层图像并进行观察、分可以随时冻结超声断层图像

43、并进行观察、分可以随时冻结超声断层图像并进行观察、分析、测量及拍照等，还可以将有意义的图像析、测量及拍照等，还可以将有意义的图像析、测量及拍照等，还可以将有意义的图像析、测量及拍照等，还可以将有意义的图像存储下来；应用数字扫描技术，可以使用电存储下来；应用数字扫描技术，可以使用电存储下来；应用数字扫描技术，可以使用电存储下来；应用数字扫描技术，可以使用电视监视器显示图像与文字；采用电子聚焦、视监视器显示图像与文字；采用电子聚焦、视监视器显示图像与文字；采用电子聚焦、视监视器显示图像与文字；采用电子聚焦、声聚焦和动态聚焦可变孔技术，能使图像分声聚焦和动态聚焦可变孔技术，能使图像分声聚焦和动态聚焦

44、可变孔技术，能使图像分声聚焦和动态聚焦可变孔技术，能使图像分辨率提高，可达到辨率提高，可达到辨率提高，可达到辨率提高，可达到2 2mmmm。总之，通过总之，通过总之，通过总之，通过B B超的图超的图超的图超的图像能较清晰地观察到人体多种器官的动态变像能较清晰地观察到人体多种器官的动态变像能较清晰地观察到人体多种器官的动态变像能较清晰地观察到人体多种器官的动态变化，是心脏、腹部器官、妇产科临床诊断的化，是心脏、腹部器官、妇产科临床诊断的化，是心脏、腹部器官、妇产科临床诊断的化，是心脏、腹部器官、妇产科临床诊断的首选辅助工具。首选辅助工具。首选辅助工具。首选辅助工具。3.4 超声多普勒血流仪、超声

45、多普勒血流仪、成像仪与彩超成像仪与彩超 超声如同声音一样，以确定的速度超声如同声音一样，以确定的速度通过介质，当遇到两种不同介质的分界通过介质，当遇到两种不同介质的分界面时就能发生反射和折射。当反射边界面时就能发生反射和折射。当反射边界固定不变时，反射波的频率等于入射波固定不变时，反射波的频率等于入射波的频率，但当反射边界朝向声源移动时，的频率，但当反射边界朝向声源移动时，反射超声波的波长就被压缩，反之被拉反射超声波的波长就被压缩，反之被拉伸。而超声波在传输介质中的速度是恒伸。而超声波在传输介质中的速度是恒定的，因此根据公式定的，因此根据公式c=f，超声波波长，超声波波长的变化导致了频率的移动

46、，此现象被称的变化导致了频率的移动，此现象被称为为多普勒效应多普勒效应。频率偏移的大小见公式：频率偏移的大小见公式：频率偏移的大小见公式：频率偏移的大小见公式：其中其中其中其中C C为声速，为声速，为声速，为声速，f f为超声波传播速度，为超声波传播速度，为超声波传播速度，为超声波传播速度，V V为物体的运为物体的运为物体的运为物体的运动速度，为声速与物体运动方向的夹角。从式中可动速度，为声速与物体运动方向的夹角。从式中可动速度，为声速与物体运动方向的夹角。从式中可动速度，为声速与物体运动方向的夹角。从式中可以看到，以看到，以看到，以看到，多普勒频偏与物体运动的速度成正比多普勒频偏与物体运动的

47、速度成正比多普勒频偏与物体运动的速度成正比多普勒频偏与物体运动的速度成正比，如如如如果用电子学的方法检测出多普勒频偏，就能够得出果用电子学的方法检测出多普勒频偏，就能够得出果用电子学的方法检测出多普勒频偏，就能够得出果用电子学的方法检测出多普勒频偏，就能够得出运动器官或血流的运动速度，而超声多普勒频偏的运动器官或血流的运动速度，而超声多普勒频偏的运动器官或血流的运动速度，而超声多普勒频偏的运动器官或血流的运动速度，而超声多普勒频偏的正负可以反映出运动的方向。正负可以反映出运动的方向。正负可以反映出运动的方向。正负可以反映出运动的方向。所以利用由运动结构所以利用由运动结构所以利用由运动结构所以利

48、用由运动结构反射回来的超声波束的多普勒频移来提供人体器官反射回来的超声波束的多普勒频移来提供人体器官反射回来的超声波束的多普勒频移来提供人体器官反射回来的超声波束的多普勒频移来提供人体器官或物体（如心脏壁和血液）的运动速度信息的超声或物体（如心脏壁和血液）的运动速度信息的超声或物体（如心脏壁和血液）的运动速度信息的超声或物体（如心脏壁和血液）的运动速度信息的超声多普勒方法已被广泛应用于人体运动结构的临床诊多普勒方法已被广泛应用于人体运动结构的临床诊多普勒方法已被广泛应用于人体运动结构的临床诊多普勒方法已被广泛应用于人体运动结构的临床诊断中，并且具有相当高的诊断价值。断中，并且具有相当高的诊断价

49、值。断中，并且具有相当高的诊断价值。断中，并且具有相当高的诊断价值。脉冲超声多普勒血流仪框图 目前应用的超声目前应用的超声目前应用的超声目前应用的超声多普勒胎心率监护仪多普勒胎心率监护仪多普勒胎心率监护仪多普勒胎心率监护仪和超声多普勒血流仪和超声多普勒血流仪和超声多普勒血流仪和超声多普勒血流仪正是根据上述原理设正是根据上述原理设正是根据上述原理设正是根据上述原理设计的。其中超声波发计的。其中超声波发计的。其中超声波发计的。其中超声波发射又可分为连续波和射又可分为连续波和射又可分为连续波和射又可分为连续波和脉冲波两种。用连续脉冲波两种。用连续脉冲波两种。用连续脉冲波两种。用连续多普勒仪器构成的血

50、多普勒仪器构成的血多普勒仪器构成的血多普勒仪器构成的血管二维扫描基本上是管二维扫描基本上是管二维扫描基本上是管二维扫描基本上是一个平面图，它代表一个平面图，它代表一个平面图，它代表一个平面图，它代表血管在皮肤上的投影。血管在皮肤上的投影。血管在皮肤上的投影。血管在皮肤上的投影。连续波多普勒仪器成像原理框图连续波多普勒仪器成像原理框图连续波多普勒仪器成像原理框图连续波多普勒仪器成像原理框图 脉冲超声多普勒血流仪的采样距离、脉冲超声多普勒血流仪的采样距离、采样体积都可以调节，所以可以得到某采样体积都可以调节，所以可以得到某一深度某一范围内的血流信息，既能显一深度某一范围内的血流信息，既能显示被测血