B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解培训课件.ppt

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1、B B超的基本原理与性能超的基本原理与性能指标主题讲座医学知指标主题讲座医学知识讲解识讲解B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.1 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2B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.1 超声诊断仪的一般介绍超声成像技术概述 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3B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解临床超声波诊断技术基于回波扫描的技术 基于

2、多普勒效应的技术 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 4B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 超声回波 反射回波：超声成像的位置信息；散射回波：被测介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

3、；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。5B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解超声诊断成像的基本原理 声束在介质中沿直线传播；5B超的基本2.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。6B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.脉冲回波测距的理

4、论基础回波的强度则反映界面的性质，回波3.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7B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解3.超声诊断仪器的功能模块 探头发射时钟记录接收显示7B超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8B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解超声诊断仪的分类按图像信息的获取方法分类 8B超的基本原理与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 Modu

5、lation）M型（型（Motion-time）广义广义B型（型（Brightness Modulation）B型，型，P型，型，BP型，型，C型、型、F型、超声全息型、超声全息9B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解按图像信息显示的成像方法分类 9B超的基本原理与性能指标主题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 10B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解按超声波束的扫描方式分类 10B超的

6、基本原理与性能指标主题讲A型超声诊断仪型超声诊断仪幅度调制（幅度调制（Amplitude modulation）11B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解A型超声诊断仪11B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲1.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 12B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解1.诊断基础 12B超的基本原理与性能指标主题讲座医学

7、知3.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。13B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解3.显示方式 13B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识4.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。14B超的基本原理

8、与性能指标主题讲座医学知识讲解4.临床应用 5.缺点 14B超的基本原理与性能指标主题M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）15B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解M型超声诊断仪15B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲1.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。1

9、6B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解1.诊断基础 16B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识2.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；横横坐标代表扫描时间信号。坐标代表扫描时间信号。A-modedisplayTimemotiondisplay17B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 2.显示方式A-mode displayTime3.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

10、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。18B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解3.工作原理深度扫描信号加在y轴偏转板上，回波信号距顶部4.临床应用临床应用 适用于人体中的适用于人体中的运动脏器运动脏器，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

11、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。19B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解4.临床应用 5.缺点 19B超的基本原理与性能指标主题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型型超声诊断仪应用于临床之后，超声诊断仪应用于临床之后，B型、型、P型、型、BP型、型、C型和型和F型型超声成像仪又先后问世，超声成像仪又先后问世，由于它们的一个共同特点是实现了对人体由于它们的一个共同特点是实现了对人体组织和脏器的组织和脏器的断层显示断层显示，

12、通常将这类仪器，通常将这类仪器称为超声断层扫描诊断仪。称为超声断层扫描诊断仪。20B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解为了获得人体组织和脏器解剖影像，继A型超声诊断仪应用于临床之B型超声诊断仪型超声诊断仪辉度调制（辉度调制（Brightness modulation）21B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解B型超声诊断仪21B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲1.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 22B超的基

13、本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解1.诊断基础 22B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识2.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。23B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.显示方式 23B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识3.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

14、到人体切面声像图。界面的回波，以得到人体切面声像图。24B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解3.工作原理 24B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识4.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，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。25B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解4.扫描方式 25B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识扇扫扇扫改变探头

15、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。26B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解扇扫26B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解5.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示也可以对运动脏器实

16、时动态显示。27B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解5.临床应用 27B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识P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。28B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解P型超声诊断仪1.特点 28B超的基本原理与性能指标主题讲2.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

17、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。29B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.工作原理 换能器作旋转运动29B超的基本3.显示方式显示方式 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。30B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解3.显示方式 4.临床应用 30B超的基本原31B超的基本原

18、理与性能指标主题讲座医学知识讲解31B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解C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32B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解C型超声诊断仪1.特点 32B超的基本原理与性能指标主题讲2.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。深度信息在图像中不表现。33B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.显示方式 33B超的

19、基本原理与性能指标主题讲座医学知识3.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。34B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解3.工作原理 34B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识距离控制：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

20、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。35B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解距离控制：通过调整距离选择开关的开通时间，来控制同一深度的回C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36B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解C和F型显示，可观察肿瘤的扩大范围。特别是F型的显示，可从2.2 B2

21、.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。37B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.2 B型超声诊断仪 理解B超的工作原理，关键是B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

22、线性扫描扇形扫描扇形扫描实时声象实时声象38B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 B超的分类波束控制波束扫描制式成象手动式低速 任意静态1.简单扫描制式简单扫描制式a.线扫线扫 b.扇扫扇扫39B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解1.简单扫描制式线扫 c.弧形扫弧形扫 d.径向扫径向扫 40B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解c.弧形扫 2.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

23、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。41B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.机械扫描和电子扫描机械扫描41B超的基本原理与性能指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）42B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解电子扫描电子线扫（linear scan）相控阵扇形扫描诊断用诊断用B型超声波探头型超声波探头43B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解诊断用B型超声波探头43B超的基本原理与性能指标主题讲座医学2.2.

24、1手动式手动式B型超声诊断仪型超声诊断仪手持探头运动手持探头运动位置检测器位置检测器位置电压控制显示位置电压控制显示44B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 2.2.1 手动式B型超声诊断仪手持探头运动位置检测器位置1.位置信号系统位置信号系统机械结构：机械结构：双联臂结构；双联臂结构；井字结构。井字结构。位置调准电路：位置调准电路：由电位器组完成，随由电位器组完成，随着换能器位置的改变，电着换能器位置的改变，电位器组的阻值随之变化，位器组的阻值随之变化，产生相应电压信号产生相应电压信号。45B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 1.位置信号系统机械结构：位置调准电路：45B超

25、的基本原2.特点特点 优点：优点：扫描范围大，线数高，图像轮廓清扫描范围大，线数高，图像轮廓清晰等。晰等。缺点：缺点：手动控制波束扫描，成像速度低，手动控制波束扫描，成像速度低，一般需数十秒。一般需数十秒。3.临床应用临床应用 适用于扫描适用于扫描静止静止脏器，常用于腹部、妇产脏器，常用于腹部、妇产科和眼科等方面的检查科和眼科等方面的检查。46B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.特点 3.临床应用 46B超的基本原理与性能指标主题2.2.2高速机械扇形扫描高速机械扇形扫描B超超1.特点特点 超声波束以扇形方式扫查，不受透声窗口超声波束以扇形方式扫查，不受透声窗口的限制而保持较大的扫

26、查范围。的限制而保持较大的扫查范围。2.方法方法摆动式扇扫摆动式扇扫B超仪超仪旋转式扇扫旋转式扇扫B超仪超仪47B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 2.2.2 高速机械扇形扫描B超1.特点 2.方法摆动式扇扫摆动式扇扫B超仪超仪 结构简单，只需结构简单，只需一个晶片一个晶片与与一个驱动机构一个驱动机构，但它的视场有限。但它的视场有限。a.结构结构壳体壳体摆动激励电机摆动激励电机支点支点换能器换能器扇形扇形齿轮齿轮48B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解摆动式扇扫B超仪壳体摆动激励电机支点换能器扇形48B超的基本b.机械扇扫机械扇扫B超仪原理框图超仪原理框图49B超的基本原理与

27、性能指标主题讲座医学知识讲解 机械扇扫B超仪原理框图49B超的基本原理与性能指标主题讲座c.简单计算简单计算脉冲重复频率脉冲重复频率每帧扫描线每帧扫描线帧频帧频摆动次数摆动次数关系关系例例：脉脉冲冲重重复复频频率率4kHz，帧帧频频20帧帧/秒秒，则则每每帧扫描线为多少？摆动次数为多少？帧扫描线为多少？摆动次数为多少？200根，根，20次次/秒秒50B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 简单计算脉冲重复频率关系例：脉冲重复频率4kHz，帧频20旋转式扇扫旋转式扇扫B超仪超仪a.结构结构B根据要求简单计算转速。根据要求简单计算转速。51B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解旋转式扇

28、扫B超仪 根据要求简单计算转速。51B超的基本原理特点：特点：优点优点：体积小，马达单方向旋转，扫描均：体积小，马达单方向旋转，扫描均匀，噪音和振动都很小，其寿命远较摆动匀，噪音和振动都很小，其寿命远较摆动式长。式长。缺点缺点：所用晶片的一致性要求高。：所用晶片的一致性要求高。52B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解特点：52B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.2.3高速电子线扫高速电子线扫B超超线阵线阵：将许多声学上相互独立的压电振子：将许多声学上相互独立的压电振子成成一线排列一线排列。电子线扫电子线扫：用：用电子开关切换电子开关切换接入发射接入发射/接收接收电路的振子，

29、使之电路的振子，使之分时组合分时组合轮流工作轮流工作，组，组合是探头的一侧向另一侧顺序进行的且每合是探头的一侧向另一侧顺序进行的且每次仅有接入电路的振元组被激励，产生合次仅有接入电路的振元组被激励，产生合成超声波束发射并接收成超声波束发射并接收。53B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.2.3 高速电子线扫B超53B超的基本原理与性能指标主题1.电子线扫电子线扫B超的原理超的原理54B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 1.电子线扫54B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知2.电子开关控制扫描方式电子开关控制扫描方式控制探头中振子投入工作的次序和方式控制探头中振子投入工作的次

30、序和方式。直接影响到扫描的线数直接影响到扫描的线数。常规扫描常规扫描隔行扫描隔行扫描飞越扫描飞越扫描半间距扫描半间距扫描变孔径扫描变孔径扫描微角扫描微角扫描波束波束扫描扫描制式制式55B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 2.电子开关控制扫描方式 常规扫描 隔行扫描 常规扫描常规扫描56B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解常规扫描56B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解半间距扫描半间距扫描57B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解半间距扫描57B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解微角扫描微角扫描扫描方向扫描方向A1A2B1B258B超的基本原理与性能指标主

31、题讲座医学知识讲解微角扫描扫描方向A158B超的基本原理与性能指标主题讲座医学2.2.4高速电子扇扫高速电子扇扫B B超（相控阵）超（相控阵）采用采用多阵元换能器多阵元换能器并对所有振元的激励脉并对所有振元的激励脉冲进行冲进行相位控制，相位控制，实现合成波束的扇形扫实现合成波束的扇形扫描，声束很容易通过描，声束很容易通过小窗口小窗口透入人体内透入人体内。59B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.2.4 高速电子扇扫B超（相控阵）59B超的基本原理与性1.相控相控阵扫阵扫描原理描原理同相激励同相激励60B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 1.相控阵扫描原理 同相激励60B超的

32、基本原理与相控相控发发射波束（正偏）射波束（正偏）61B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 相控发射波束（正偏）61B超的基本原理与性能指标主题讲相控相控发发射波束（反偏）射波束（反偏）62B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 相控发射波束（反偏）62B超的基本原理与性能指标主题讲：延时等时间差：延时等时间差：波束偏转角：波束偏转角d：振元间的距离：振元间的距离c：声速，取：声速，取1540米米/秒秒2.延时与偏向角的关系：延时与偏向角的关系：63B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解：延时等时间差 2.延时与偏向角的关系：63B超的基本原3.仪仪器器组组成与工作原理成与

33、工作原理产生延迟参数产生延迟参数N个等值时差触发信号个等值时差触发信号偏向角参数发生器偏向角参数发生器相控信号发生器相控信号发生器发送聚焦发送聚焦激励单元激励单元产生聚焦延迟产生聚焦延迟激励脉冲激励脉冲64B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 3.仪器组成与工作原理 产生延迟参数N个等值时差触发电电子聚焦子聚焦相控相控阵阵中的波束偏中的波束偏转转与波束聚焦与波束聚焦结结合使合使用用，就可以，就可以获获得既偏得既偏转转又聚焦的波束又聚焦的波束。65B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 电子聚焦65B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲4.电电子扇子扇扫扫与机械扇与机械扇扫扫的

34、比的比较较机械扇扫机械扇扫电子扇扫电子扇扫波束波束较好柱状波束较好柱状波束波束副瓣较大波束副瓣较大性能性能灵敏度及分辨力较高灵敏度及分辨力较高分辨力低分辨力低控制电路控制电路简单简单复杂复杂成本成本低低高高探头探头体积重量较大，运行体积重量较大，运行噪声强，寿命短噪声强，寿命短重量轻，工艺难重量轻，工艺难度大，没有机械度大，没有机械噪音，寿命长。噪音，寿命长。透声窗口透声窗口大大小小66B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 4.电子扇扫与机械扇扫的比较 机械扇扫电子扇扫波束较好2.3 B2.3 B超的性能指标超的性能指标参数分类参数分类技术参数技术参数 设计者、开发者必须了解的一类参数

35、。设计者、开发者必须了解的一类参数。使用参数使用参数使用者、选购者必须了解的一类参数。使用者、选购者必须了解的一类参数。67B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解2.3 B超的性能指标 参数分类 技术参数 技术参数技术参数1.超声工作频率超声工作频率（Frequency）实际辐射超声波的频率。实际辐射超声波的频率。频率的选择频率的选择横向分辨力横向分辨力探测深度探测深度BB超仪器的工作频率在超仪器的工作频率在0.515MHz。68B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 技术参数1.超声工作频率 （Frequency）B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解培训课件影响纵向分辨力

36、影响纵向分辨力 脉冲宽度大，纵向分辨力降低。脉冲宽度大，纵向分辨力降低。70B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解影响纵向分辨力 70B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识影响近距离回波的分辨影响近距离回波的分辨 B为相邻回波的最小可辨距离，它与发为相邻回波的最小可辨距离，它与发射脉冲持续时间及声速有关。射脉冲持续时间及声速有关。持续时间持续时间声速声速最小可辨距离最小可辨距离分辨力分辨力71B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解影响近距离回波的分辨 为相邻回波的最小可辨距影响脉冲持续时间的因素影响脉冲持续时间的因素超声工作频率超声工作频率探头阻尼特性探头阻尼特性激励脉冲宽度激励

37、脉冲宽度B B B超发射脉冲宽度小于超发射脉冲宽度小于0.2us0.2us。72B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解影响脉冲持续时间的因素超声工作频率 B超发射脉冲宽度小于0.3.脉冲重复频率脉冲重复频率（Pulse repetition frequency,PRF）每秒钟重复发射超声脉冲的次数。每秒钟重复发射超声脉冲的次数。决定最大探测距离决定最大探测距离fc为脉冲重复频率为脉冲重复频率73B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解3.脉冲重复频率决定最大探测距离fc为脉冲重复频率73影响因素影响因素 最大探测距离最大探测距离 帧频帧频 线密度线密度B B B超脉冲重复频率通常在超

38、脉冲重复频率通常在2k2k4kHz4kHz之间。之间。74B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 影响因素 B超脉冲重复频率通常在2k44.分辨力分辨力 成像系统分辨空间尺度的能力，用两回声成像系统分辨空间尺度的能力，用两回声点之间的点之间的最小可辨距离最小可辨距离表示。表示。纵向分辨力（轴线分辨力、距离分辨力）纵向分辨力（轴线分辨力、距离分辨力）横向分辨力横向分辨力75B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解4.分辨力 纵向分辨力（轴线分辨力、距离分辨力）横向分辨力纵向分辨力纵向分辨力受哪些因素的影响？受哪些因素的影响？a.发射超声频率发射超声频率声波的纵向分辨力极限为声波的半波长

39、声波的纵向分辨力极限为声波的半波长；b.脉冲持续时间脉冲持续时间脉冲持续时间越短，纵向分辨力越高；脉冲持续时间越短，纵向分辨力越高；c.系统整体性能系统整体性能增益增益被测介质特性被测介质特性76B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解纵向分辨力 受哪些因素的影响？发射超声频率脉冲持续时横向分辨力横向分辨力受哪些因素的影响？受哪些因素的影响？a.声束的宽度声束的宽度 横向分辨力的计算：横向分辨力的计算：B目前利用聚焦声束，横向分辨力可达目前利用聚焦声束，横向分辨力可达2mm以下以下。联系半扩散角表达式联系半扩散角表达式P13式式1-3077B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解横向分

40、辨力 受哪些因素的影响？声束的宽度 横向分b.显示器性能显示器性能显示器扫描线宽度是横向分辨力的上限显示器扫描线宽度是横向分辨力的上限。而扫描线受声速和而扫描线受声速和光点的大小的限制。光点的大小的限制。c.系统动态范围系统动态范围78B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解显示器性能系统动态范围78B超的基本原理与性能指标主题讲座医5.探测深度探测深度 仪器发射的超声波束可穿透并能显示回声仪器发射的超声波束可穿透并能显示回声图像的被测介质的深度。图像的被测介质的深度。受哪些因素的影响？受哪些因素的影响？a.接收系统的灵敏度及动态范围接收系统的灵敏度及动态范围b.工作频率工作频率 c.发射

41、功率的影响发射功率的影响 79B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解5.探测深度 接收系统的灵敏度及动态范围工作频率 发射功率6.灰阶级灰阶级 接收机显示器辉度显示能力接收机显示器辉度显示能力。a.灰阶级越高，显示回声图像的层次感强，灰阶级越高，显示回声图像的层次感强，图像的清晰度越高。图像的清晰度越高。b.b.灰阶处理：压缩无用灰度级信息，保留并灰阶处理：压缩无用灰度级信息，保留并扩展具有诊断意义的微小灰度差别，使图扩展具有诊断意义的微小灰度差别，使图像质量得到改善。像质量得到改善。80B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解6.灰阶级 灰阶级越高，显示回声图像的层次感强，图像的清

42、晰7.聚焦方式聚焦方式 探头发射和接收的波束采用何种方法聚焦探头发射和接收的波束采用何种方法聚焦。声学聚焦声学聚焦电子聚焦电子聚焦多点动态聚焦多点动态聚焦 混合聚焦方式混合聚焦方式81B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解7.聚焦方式 声学聚焦81B超的基本原理与性能指标主题讲座8.图像帧频图像帧频成像系统每秒钟内可成像的帧数成像系统每秒钟内可成像的帧数。a.概念概念静态或慢速成像系统静态或慢速成像系统 准实时成像系统准实时成像系统 高速成像系统高速成像系统b.b.帧频升高使图像质量降低帧频升高使图像质量降低82B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解8.图像帧频概念静态或慢速成像系

43、统 帧频升高使图像质量降低9.动态范围动态范围保证回声既不被噪声淹没也不饱和的前提保证回声既不被噪声淹没也不饱和的前提下，允许仪器接收回波信号幅度的变化范下，允许仪器接收回波信号幅度的变化范围。围。B动态范围受显像管特性的限制，通常不动态范围受显像管特性的限制，通常不能太大能太大，一般仪器在，一般仪器在4060dB。83B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解9.动态范围 动态范围受显像管特性的限制，通常不能太大10.时间增益控制（时间增益控制（TGC）接收机的近场增益适当小，远场增益适当接收机的近场增益适当小，远场增益适当大。大。B一般超声仪器给出的一般超声仪器给出的TGC参数为：参数为

44、：近场：近场：8010dB远场：远场：05dB84B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解10.时间增益控制（TGC）一般超声仪器给出的使用参数使用参数1.扫描方式扫描方式 2.探头规格探头规格3.显示方式与显示范围显示方式与显示范围4.电子放大与倍率电子放大与倍率5.注释功能注释功能6.测量功能测量功能7.记录方式记录方式85B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解 使用参数1.扫描方式 2.探头规格3.显示方式与显主要性能及技主要性能及技术术指指标标：分体推分体推车车式机型、外型美式机型、外型美观观、结结构构紧紧凑；凑；14寸高分辨率寸高分辨率黑白黑白显显示器、示器、图图像清晰柔；

45、像清晰柔；标标准准视频视频信号信号输输出，便于出，便于记记录录；国；国际标际标准准连连接件，插接方便、安全可靠。接件，插接方便、安全可靠。扫扫描方式：描方式：64阵阵元元电电子子线阵扫线阵扫描描显显示方式：示方式：B、B+P、B+M灰灰阶阶：256级级探探测测深度：深度：200mm分辨率：横向分辨率：横向2mm纵纵向向1mm图图象象处处理：前理：前处处理、理、帧处帧处理、内插理、内插聚焦方式：可聚焦方式：可变变孔径、四段孔径、四段电电子聚焦及声透子聚焦及声透镜镜聚焦聚焦测测量功能：多量功能：多组组距离、周距离、周长长、面、面积积、心率、斜率及、心率、斜率及GS、BPD、HC、AC、FL妇产妇产科胎科胎龄龄、胎重、胎重计计算算软软件包件包倍率提升：倍率提升：1，1.2,1.5,2.0及深度提升及深度提升其他功能：左右翻其他功能：左右翻转转、极性反、极性反转转体位体位标记标记：11种种带带探探头头位置的体位位置的体位标记标记显显示信息：日期、示信息：日期、时间时间、病、病历历号、各种提示信息及全屏幕字符号、各种提示信息及全屏幕字符编辑编辑spc-2000b超声诊断仪超声诊断仪86B超的基本原理与性能指标主题讲座医学知识讲解主要性能及技术指标：分体推车式机型、外型美观、结构紧凑；1