第七章-超声成像设备ppt课件.ppt
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1、病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程上海健康医学院上海健康医学院 李哲旭李哲旭牡丹江医学院牡丹江医学院 朱险峰朱险峰医学影像设备学医学影像设备学第七章第七章超声成像设备超声成像设备 病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程重点难点重点难点v医用超声探头基本结构与工作原理医用超声探头基本结构与工作原理vB B超的基本结构与工作原理超的基本结构与工作原理v超声多普勒成像技术超声多普勒成像技术v三维超声成像技术三维超声成像技术v超声谐波成像技术超声谐波成像技
2、术v超声弹性成像技术超声弹性成像技术病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 概概 述述 病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程目录目录一、发展简史一、发展简史二、分类二、分类三、医用超声成像技术三、医用超声成像技术病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 概述概述一、发展简史一、发展简史 20纪初,物理学家朗纪初,物理学家朗之万(之万(langevin)首)首
3、次研制成了石英晶体超次研制成了石英晶体超声发生器声发生器。1946年,出现年,出现A型超声反射法探型超声反射法探测疾病测疾病。1955年,年,出出现现M型超声型超声诊断诊断方法。方法。20世纪世纪60年代中年代中期,开始研究机期,开始研究机械式或电子的快械式或电子的快速实时成像法。速实时成像法。20世纪世纪80年代,彩年代,彩色多普勒色多普勒超声用于超声用于临床临床20世纪世纪90年代以来,全年代以来,全数字化技术、三维超声数字化技术、三维超声成像技术等技术的出现成像技术等技术的出现和不断发展,和不断发展,病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起
4、不同程度的病理生理过程第一节第一节 概述概述二、分类二、分类 (一)(一)A型型:是利用超声波的反射特性来获得人体组织内的有关信息,从而诊断疾病的。当超声波束在人体组织中传播遇到不同声阻抗的两层邻近介质界面时,在该界面上就产生反射回声,每遇到一个界面,产生一个回声,该回声在示波器的屏幕上以波的形式显示。A型成像显示图型成像显示图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 概述概述A超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理A超基本结构与工作原理图超基本结构与工作原理图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的
5、相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 概述概述(二)(二)B型型:借助于换能器或波束的动态扫描,获得多组回波信息,并把回波信息调制成灰阶显示,形成断面图像,因此也称断面显像仪。B超显示图超显示图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 概述概述(三)(三)M型型:M型超声诊断仪是一种单轴测量距离随着时间变化的曲线,用于显示心脏各层的运动回波曲线。图像垂直方向代表人体深度,水平方向代表时间。M超显示图超显示图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部
6、位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 概述概述三、医学超声成像技术三、医学超声成像技术 近10年以来,随着临床医学的发展和科学技术的进步,超声影像技术在成像方法、探头、信号检测与处理方法及临床应用软件等方面都取得了长足的进步,使图像质量和分辨率越来越高。各类超声图各类超声图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 概述概述(一)换能器技术的发展(一)换能器技术的发展-高密集、小曲率、高频率高密集、小曲率、高频率。(二)计算机平台技术(二)计算机平台技术-电脑化超声诊断仪电脑化超声诊断仪。(三)宽频带
7、成像技术(三)宽频带成像技术-全面采集回波中隐含的丰富信息全面采集回波中隐含的丰富信息。(四)超声造影成像技术(四)超声造影成像技术-突出感兴趣区域的图像突出感兴趣区域的图像。超声探头与工作站超声探头与工作站病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节B超基本结构与工作原理病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程目录目录一、医用超声探头一、医用超声探头二、模拟二、模拟B B超超三、全数字三、全数字B B超超病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境
8、的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理(一)(一)换能原理换能原理(二)(二)基本结构基本结构(三)(三)超声场超声场(四)(四)组合扫描组合扫描(五)声束的聚焦(五)声束的聚焦一、医用超声探头一、医用超声探头 病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(一)换能原理(一)换能原理-压电效应压电效应18801880年法国科学家居里兄弟发现。年法国科学家居里兄弟发现。-正压电效应:施力产生电。正压电效应:施力产生电。-负压电效应:加电产生力(振动
9、)。负压电效应:加电产生力(振动)。+第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理压电效应示意图压电效应示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程外壳外壳压电晶体压电晶体保护面板保护面板电极电极垫衬吸声材料垫衬吸声材料声学绝缘层声学绝缘层电极引线电极引线(二)基本结构(二)基本结构 1.1.柱形单振元探头柱形单振元探头 主要用于主要用于A A超、超、MM超。超。第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理柱形单振元探头示意图柱形单振元探头示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环
10、境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理(二)基本结构(二)基本结构 2.2.机械扇扫探头机械扇扫探头 早期用于早期用于B B超。超。机械扇扫探头示意图机械扇扫探头示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程二极管开关二极管开关 控控 制制 器器外壳外壳阻尼垫衬阻尼垫衬多元换能器多元换能器声透镜声透镜(二)基本结构(二)基本结构 3.3.电子线阵探头电子线阵探头 现代常用。现代常用。第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原
11、理电子线阵探头示意图电子线阵探头示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程电极引线电极引线垫衬垫衬压电振子压电振子匹配层匹配层声透镜声透镜第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理电子线阵探头前端示意图电子线阵探头前端示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(二)基本结构(二)基本结构 4.4.凸形探头凸形探头 凸形探头的结构原理与线阵探头相同,只是振元排列成凸形。但相同振元结构凸形探头的视野要比线阵探头大。第二节第二节 B B
12、超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理凸形探头外观图凸形探头外观图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理(二)基本结构(二)基本结构 5.5.相控阵探头相控阵探头 相控阵探头示意图相控阵探头示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理(二)基本结构(二)基本结构 6.6.矩阵探头矩阵探头 矩阵探头是近几年出现的多平面超声探头,主要应
13、用于实时三维超声成像。矩形探头外观及振元排列示意图矩形探头外观及振元排列示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(三)超声场(三)超声场-超声能量作用的弹性介质空间超声能量作用的弹性介质空间1.1.单晶圆形声源的超声场单晶圆形声源的超声场-活塞往复运动活塞往复运动第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理圆晶片超声场指向性与轴向声场分布图圆晶片超声场指向性与轴向声场分布图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节第二节 B B超
14、基本结构与工作原理超基本结构与工作原理2.2.矩形声源的超声场矩形声源的超声场单个与多个矩形换能器超声场示意图单个与多个矩形换能器超声场示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(四)组合扫描(四)组合扫描 1.1.组合顺序扫描组合顺序扫描 用电子开关顺序切换方式,将相邻m个振元构成一个组合,接入发射/接收电路的振子,使之分时组合轮流工作,产生合成超声波束发射并接收。第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理组合顺序扫描示意图组合顺序扫描示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性
15、,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(四)组合扫描(四)组合扫描 2.2.组合间隔扫描组合间隔扫描 -d/2 -d/2扫描扫描 -d/4 -d/4扫描扫描 第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理组合间隔扫描示意图组合间隔扫描示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 (五)声束的聚焦(五)声束的聚焦-聚焦是诊断和治疗的需要,在诊断中聚焦可以提高横向分辨力,在治疗中往往将超声波能量集中在肿瘤上或体内结石上。1.1.声学聚焦声学聚焦第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原
16、理声学聚焦示意图声学聚焦示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2.2.电子聚焦电子聚焦 电子聚焦实质是对各振元采用延时激励,即使每一激励脉冲,经不同的延时后到达各振元,使得这些振元发射的声场在某个既定的区域内,因相位相同产生相长干涉,而在另一区域内产生相消干涉,使各阵元发射的超声波在焦点处会聚,换能器辐射的波阵面等效一个凹面发射源。第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理电子聚焦示意图电子聚焦示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病
17、理生理过程3.3.动态电子聚焦动态电子聚焦 aimaim:在整个探测深度范围内,波束都能有良好的会聚。在整个探测深度范围内,波束都能有良好的会聚。methodmethod:发射波在动态触发脉冲的控制下形成动态聚焦。:发射波在动态触发脉冲的控制下形成动态聚焦。第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理动态电子聚焦示意图动态电子聚焦示意图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理(一)发射单元(一)发射单元(二)接收单元(二)接收单元(三)信号处理与图像
18、形成单元(三)信号处理与图像形成单元(四)系统控制单元(四)系统控制单元二、模拟二、模拟B B超超 病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节第二节 B B超基本结构与工作原理超基本结构与工作原理(一)发射单元(一)发射单元;(二)接收单元(二)接收单元;(三)信号处理与图像形成单元(三)信号处理与图像形成单元;(四)系统控制单元(四)系统控制单元二、模拟二、模拟B B超超 B超结构框图超结构框图病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节第二节 B
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