迈瑞 超声产品原理及临床应用知识课件

1、n2022-4-20n0超声产品原理及临床应用知识n1迈瑞公司质量方针迈瑞公司质量方针n以脚踏实地的工作作风，奋斗不息的进取精神，科学的管理，先进的技术，开发生产安全、有效、可靠的医疗设备。使全球更多的用户以合理的价格享受到世界水平的医疗设备与服务，让社会、员工和股东共享迈瑞成果。n2提要提要超声基础知识超声基础知识1超声成像模式超声成像模式2超声成像系统超声成像系统3超声技术参数超声技术参数4公司产品构成公司产品构成5n3超声基础知识超声基础知识影像设备影像设备MRICTultrasonicDRn4超声基础知识超声基础知识影像设备影像设备n5超声基础知识超声基础知识影像设备影像设备ECTn6

2、超声优点超声优点A A、应用范围广应用范围广B B、实时显示实时显示C C、对人体无伤害、对人体无伤害DD、操作比较简便、操作比较简便E E、重复性好、重复性好F F、收费低、收费低超声缺点超声缺点A A、不能应用到肺、不能应用到肺、胃肠含气脏器胃肠含气脏器B B、肥胖病人成像肥胖病人成像质量差质量差C C、不能穿透骨骼、不能穿透骨骼DD、要达到最好效、要达到最好效果操作者需要经验果操作者需要经验超声基础知识超声基础知识影像设备影像设备n7超声基础知识超声基础知识自然界的声音自然界的声音20Hz20KHz次声波次声波可听声波可听声波超声波超声波超声诊断仪所用波段超声诊断仪所用波段1MHz14M

3、Hzn8n 医学临床诊断学医学临床诊断学中用于心脏、血中用于心脏、血管、血流和胎儿管、血流和胎儿心率等诊断。心率等诊断。超声基础知识超声基础知识超声的应用超声的应用n9超声基础知识超声基础知识诊断基础诊断基础n 超声诊断超声诊断：主要原理是利用超声波在生物组织中的主要原理是利用超声波在生物组织中的传播特性，不同的组织与器官具有独特的声像图特传播特性，不同的组织与器官具有独特的声像图特征。征。 液性结构为无回声暗区。液性结构为无回声暗区。 实质性结构为强弱不等的各种回声。实质性结构为强弱不等的各种回声。 均质性实质结构为均匀的低回声或等回声。均质性实质结构为均匀的低回声或等回声。 非均质性结构为

4、混合性回声。非均质性结构为混合性回声。 钙化或含气性结构则呈极强回声并伴后方声影。钙化或含气性结构则呈极强回声并伴后方声影。n10超声基础知识超声基础知识声像图特征声像图特征n液性液性n均质性均质性n非均质性非均质性n钙化钙化n11超声基础知识超声基础知识物理特性物理特性介质速度吸收系数声阻抗体液14801480 m/secm/sec0.0020.002（1MHz1MHz）1.4921.492空气330 330 m/secm/sec12.000 (1MHz)12.000 (1MHz)0.0004280.000428肝脏15501550 m/secm/sec1.0001.000（1MHz1MHz

5、）1.6481.648骨骼40804080 m/secm/sec5.0005.000（1MHz1MHz）5.5705.570脂肪1440 1440 m/secm/sec0.6000.600（1MHz1MHz）1.4101.410肌肉1568 1568 m/secm/sec2.300 (1MHz)2.300 (1MHz)1.6841.684n 超声具有反射、散射、折射、衍射、干涉、衰减、超声具有反射、散射、折射、衍射、干涉、衰减、方向性和多普勒效应等物理特性。方向性和多普勒效应等物理特性。n12超声基础知识超声基础知识反射、折射反射、折射包膜处产生强反射包膜处产生强反射管壁产生折射伪像管壁产生折

6、射伪像n13超声基础知识超声基础知识干涉干涉n 由于探头的各晶片振由于探头的各晶片振荡时在开始的一段距荡时在开始的一段距离内产生互相干涉，离内产生互相干涉，形成许多大小不一的形成许多大小不一的“花瓣花瓣”，称为旁瓣，称为旁瓣。 干涉产生伪影干涉产生伪影n14超声基础知识超声基础知识衰减衰减n 超声波在人体软组织超声波在人体软组织中的衰减大约中的衰减大约1dB/MHz/cmn 迈瑞超声产品实用频率迈瑞超声产品实用频率波段为波段为2MHz-10MHz。n15超声基础知识超声基础知识小结小结哪些器官超声诊断仪无法进行诊断？哪些器官超声诊断仪无法进行诊断？要进行浅表器官检查时，使用高频还是低频？要进行

7、浅表器官检查时，使用高频还是低频？n16超声成像模式超声成像模式BrightnessMotionColorDopplerA 型型AmplitudeC 型型B 型型M 型型D 型型n17超声成像模式超声成像模式A型成像型成像n A型型：以幅度的高低以幅度的高低显示组织回波信号的显示组织回波信号的强弱。强弱。 特点：一维成像，原理特点：一维成像，原理简单，但对操作者个人简单，但对操作者个人经验依靠性强，容易引经验依靠性强，容易引起误诊。起误诊。n18超声成像模式超声成像模式A型成像型成像abcaabcabc运运动动目目标标abc静静止止目目标标c bn19超声成像模式超声成像模式B型成像型成像n

8、B型型：以亮度的强弱以亮度的强弱显示组织回波信号的显示组织回波信号的强弱，并采用多声束强弱，并采用多声束扫描法，将各扫描线扫描法，将各扫描线组成二维灰度图像。组成二维灰度图像。 特点：二维断面图像，特点：二维断面图像，实时显示组织结构，形实时显示组织结构，形象直观。象直观。n20超声成像模式超声成像模式B型成像型成像n21超声成像模式超声成像模式M型成像型成像n M型型：以亮度的强弱显以亮度的强弱显示组织回波信号的强弱示组织回波信号的强弱，同时在时间轴上展开，同时在时间轴上展开以显示这些光点的运动以显示这些光点的运动轨迹，反映一维的组织轨迹，反映一维的组织结构和运动信息。结构和运动信息。 特点

9、：一维时间运动曲线特点：一维时间运动曲线图，主要用于分析心脏和图，主要用于分析心脏和大血管的运动幅度。大血管的运动幅度。n22超声成像模式超声成像模式B+M成像成像n B+M型型：适用于运动脏器，如心脏、血管的探查。适用于运动脏器，如心脏、血管的探查。n23超声成像模式超声成像模式C型成像型成像n C型型：彩色血流成像，彩色血流成像，在二维图像区域内，在二维图像区域内，以色彩饱和度的不同以色彩饱和度的不同显示目标速度的大小显示目标速度的大小，以色彩的颜色显示，以色彩的颜色显示速度的方向。速度的方向。 特点：可以直观地显示血特点：可以直观地显示血流的动力学状态。流的动力学状态。n24超声成像模式

10、超声成像模式C型成像型成像逆向声头血流逆向声头血流迎向声头血流迎向声头血流n 乃奎斯特频率极限乃奎斯特频率极限n25超声成像模式超声成像模式真彩与伪彩真彩与伪彩n26超声成像模式超声成像模式D型成像型成像n D型型：多普勒成像，多普勒成像，以幅度的不同显示目以幅度的不同显示目标速度的大小，并在标速度的大小，并在时间轴上展开显示速时间轴上展开显示速度随时间的变化。度随时间的变化。 特点：可较准确地测量血特点：可较准确地测量血流速度，用于检测心脏及流速度，用于检测心脏及血管的血流动力学状态。血管的血流动力学状态。时间轴时间轴速度轴速度轴n27超声成像模式超声成像模式D型分类型分类n 连续波多普勒（

11、连续波多普勒（CW） 连续发射和接收超声信号，不同深度出现的血流频移，都被叠加起来连续发射和接收超声信号，不同深度出现的血流频移，都被叠加起来，不受高速血流限制，所以可检测心脏的高速血流信息，但不能提供，不受高速血流限制，所以可检测心脏的高速血流信息，但不能提供距离信息。（以时间换空间）距离信息。（以时间换空间）n 脉冲波多普勒（脉冲波多普勒（PW） 采用单个换能器以很短的脉冲期发射超声波，在脉冲间歇期内有一采用单个换能器以很短的脉冲期发射超声波，在脉冲间歇期内有一“可听期可听期”，具有距离选通能力，但不能提供时间信息。（以空间换时，具有距离选通能力，但不能提供时间信息。（以空间换时间）间）n

12、 高脉冲波重复频率多普勒（高脉冲波重复频率多普勒（HPRF） 探头在发射一组超声脉冲波之后，不等采样部位的回声信号反回探头探头在发射一组超声脉冲波之后，不等采样部位的回声信号反回探头又发射出新的超声脉冲群，这样在一个超声束方向上，沿超声束的不又发射出新的超声脉冲群，这样在一个超声束方向上，沿超声束的不同深度可有一个以上的采样容积。（综合改进型）同深度可有一个以上的采样容积。（综合改进型）n28超声成像模式超声成像模式B+C+D成像成像n29超声成像模式超声成像模式其它成像模式其它成像模式n 能量、方差多普勒能量、方差多普勒：是彩色多普勒血流成像（：是彩色多普勒血流成像（CDFI）的衍生，信息都

13、是通过自相关算法得到的。）的衍生，信息都是通过自相关算法得到的。 特点：特点：（能量）（能量）反映多普勒信号的幅度大小，灵敏度较高，反映多普勒信号的幅度大小，灵敏度较高，显示小血管有利。（方差）反映多普勒频移的一致性，直观显示小血管有利。（方差）反映多普勒频移的一致性，直观反映血流是否存在紊乱。反映血流是否存在紊乱。n30n 梯形成像梯形成像：开拓线阵探头成像视野，增加显示范围开拓线阵探头成像视野，增加显示范围，基于扫描线偏转（延时）的原理。，基于扫描线偏转（延时）的原理。n 宽景成像（宽景成像（ iScape ）：是一种图像融合技术，对是一种图像融合技术，对不同位置的图像进行融合，从而增加显

14、示范围，观不同位置的图像进行融合，从而增加显示范围，观察到目标物的全貌。察到目标物的全貌。超声成像模式超声成像模式其它成像模式其它成像模式n31n 三维（三维（4D）成像）成像：利用二维探头，采集图像并进行利用二维探头，采集图像并进行实时图像融合，建立三维图像。实时图像融合，建立三维图像。图像采集图像采集三维重构三维重构图像分割图像分割成像成像ROI提取提取超声成像模式超声成像模式其它成像模式其它成像模式n32n 解剖解剖M型型：可以任意角度设置取样线，可以任意角度设置取样线， 可同时比较可同时比较多个心肌节段的运动特点多个心肌节段的运动特点 。n 彩色彩色M型型：更加细微的显示在：更加细微的

15、显示在M取样线上的血流速取样线上的血流速度的变化和传播。度的变化和传播。超声成像模式超声成像模式其它成像模式其它成像模式n33n组织速组织速度多普度多普勒成像勒成像（TVITVI），功能，功能相当于相当于ColorColor。n组织能组织能量多普量多普勒成像勒成像（TEITEI），功能，功能类同于类同于PowerPower。n组织频组织频谱多普谱多普勒成像勒成像（TVDTVD），功能，功能相当于相当于PWPW。n组织多组织多普勒普勒M M型型（TVMTVM），功能，功能相当于相当于PWPW。彩色多普勒组织成像（彩色多普勒组织成像（TDI）超声成像模式超声成像模式其它成像模式其它成像模式n34n

16、 谐波成像谐波成像：由于基波声场旁瓣干扰强，谐波声场旁由于基波声场旁瓣干扰强，谐波声场旁瓣干扰相对较弱，利用回声（反射或散射）中的二瓣干扰相对较弱，利用回声（反射或散射）中的二次谐波所携带的人体信息形成的声像图称为超声谐次谐波所携带的人体信息形成的声像图称为超声谐波成像，谐波幅值小，衰减快。波成像，谐波幅值小，衰减快。超声成像模式超声成像模式其它成像模式其它成像模式f02f0Reception: f0 + 2f0FrequencyIntensityf02f0Filtern35超声成像模式超声成像模式其它成像模式其它成像模式谐波成像提高谐波成像提高信噪比信噪比和和组织边缘组织边缘的清晰度，突出细

17、的清晰度，突出细节分辨率。节分辨率。普普 通通 基基 波波 普普 通通 谐谐 波波纯纯 净净 谐谐 波波n36n 造影谐波成像造影谐波成像：是指向心血管腔内、空腔脏器内以是指向心血管腔内、空腔脏器内以及组织内注入某种能产生声学对比效应的物质（造及组织内注入某种能产生声学对比效应的物质（造影剂），造影剂微泡被超声波照射，谐振破裂后产影剂），造影剂微泡被超声波照射，谐振破裂后产生大量谐波，以便清晰显示组织结构、血流状态及生大量谐波，以便清晰显示组织结构、血流状态及病变。病变。超声成像模式超声成像模式其它成像模式其它成像模式n37n 弹性成像弹性成像：对组织的软、硬程度进行甄别，通过彩对组织的软、硬

18、程度进行甄别，通过彩色映射后方便观察，对乳腺肿瘤的良恶性鉴别准确色映射后方便观察，对乳腺肿瘤的良恶性鉴别准确率高达率高达95% 。超声成像模式超声成像模式其它成像模式其它成像模式n38n 灰阶血流成像灰阶血流成像：利用数字编码技术对血流、血管及利用数字编码技术对血流、血管及周围软组织进行直接实时观察，并以灰阶方式显示周围软组织进行直接实时观察，并以灰阶方式显示的一种新型影象技术，其帧频和分辨率分别达到彩的一种新型影象技术，其帧频和分辨率分别达到彩色模式的三倍和四倍，直接地显示血流动力学变化色模式的三倍和四倍，直接地显示血流动力学变化和血管壁及其周围组织的解剖结构，无血流外溢。和血管壁及其周围组

19、织的解剖结构，无血流外溢。超声成像模式超声成像模式其它成像模式其它成像模式n39超声成像模式超声成像模式小结小结超声基本成像模式总共有几种？超声基本成像模式总共有几种？静脉血栓、肾结石可用哪些模式进行检查？静脉血栓、肾结石可用哪些模式进行检查？n40超声成像系统超声成像系统显示器显示器控制面板控制面板探头探头主机主机n41超声成像系统超声成像系统探头探头n 超声探头超声探头：又叫超声换能又叫超声换能器，由压电晶体、垫衬、器，由压电晶体、垫衬、匹配层等组成，利用压电匹配层等组成，利用压电效应及逆压电效应实现电效应及逆压电效应实现电能和机器能转换的器件。能和机器能转换的器件。n42超声成像系统超声

20、成像系统阵元阵元孔孔 径径阵元阵元n 阵元阵元:是换能器的基本单元，是由压电晶体打磨切是换能器的基本单元，是由压电晶体打磨切割成的等份振子。割成的等份振子。n 孔径孔径:是发射或接收中同时使用的阵元数是发射或接收中同时使用的阵元数。n43超声成像系统超声成像系统压电晶体压电晶体n44超声成像系统超声成像系统压电效应压电效应 负负压压电电效效应应+-+ + + + + + +- - - - - - - - -+- - - - - - - - -+ + + + + + +- - - - - - - - - -+-FF+-FF+ + + + + + +- - - - - - - - - 正正压压电电

21、效效应应n45超声成像系统超声成像系统扫描方式扫描方式机机械械扫扫描描电电子子扫扫描描n46超声成像系统超声成像系统扫描方式扫描方式线扫线扫扇扫扇扫弧扫弧扫n47超声成像系统超声成像系统探头种类探头种类凸阵探头凸阵探头线阵探头线阵探头相控阵探头相控阵探头穿刺探头穿刺探头腔内探头腔内探头术中探头术中探头经食道探头经食道探头4D探头探头n48超声成像系统超声成像系统探头成像探头成像腹部大凸探头腹部大凸探头浅表线阵探头浅表线阵探头阴式腔内探头阴式腔内探头心脏相控阵探头心脏相控阵探头胎儿胎儿4D4D探头探头三维线阵探头三维线阵探头n49超声成像系统超声成像系统显示器显示器n50超声成像系统超声成像系统

22、控制面板控制面板标准键盘标准键盘功能按键功能按键轨迹球轨迹球TGC编码器编码器n51超声成像系统超声成像系统控制面板控制面板n52超声成像系统超声成像系统主机主机n53超声成像系统超声成像系统信号处理信号处理逻辑控制及信号处理RXTX通道与阵通道与阵 元切换元切换重复周期重复周期发射发射接收接收阵元阵元通道通道延时处理及波束合成n54超声成像系统超声成像系统电子聚焦电子聚焦焦点焦点发射电子聚焦发射电子聚焦通过控制发射控制信号的逻辑和时序来通过控制发射控制信号的逻辑和时序来达到发射聚焦的目的。达到发射聚焦的目的。n55超声成像系统超声成像系统电子聚焦电子聚焦探头探头目标物目标物tttn56超声成

23、像系统超声成像系统小结小结一般体检时检查肝脏使用的是什么类型的探头？一般体检时检查肝脏使用的是什么类型的探头？主机中的连续波板与实现哪些检查模式有关？主机中的连续波板与实现哪些检查模式有关？n57主要技术参数主要技术参数n58主要技术参数主要技术参数分辨力分辨力n 轴向分辨力（纵向）轴向分辨力（纵向）：声束长轴方向区分两个细小目标的能力。声束长轴方向区分两个细小目标的能力。n 横向分辨力（径向）横向分辨力（径向）：探头长轴方向区分两个细小目标的能力。探头长轴方向区分两个细小目标的能力。n59主要技术参数主要技术参数轴向分辨力轴向分辨力超声波频率越高，轴向分辨力越好。超声波频率越高，轴向分辨力越

24、好。低频率低频率高频率高频率振元振元振元振元靶点靶点靶点靶点回波信号回波信号回波信号回波信号n60主要技术参数主要技术参数横向分辨力横向分辨力频率越高，波束越集中，横向分辨力越好。频率越高，波束越集中，横向分辨力越好。n61主要技术参数主要技术参数频率对分辨力的影响频率对分辨力的影响6M9M11Mn62主要技术参数主要技术参数灰阶灰阶灰阶数越多，图像越细腻。灰阶数越多，图像越细腻。n63主要技术参数主要技术参数增益增益n增益增益：回波信号的：回波信号的放大倍数，图像调放大倍数，图像调节的重要参数。节的重要参数。能量能量 / 放大倍数放大倍数n64主要技术参数主要技术参数动态范围动态范围(对比度

25、对比度)n动态范围动态范围：最大信号与最小信号幅度的比值，反映信：最大信号与最小信号幅度的比值，反映信号的丰富程度及接收器的灵敏度号的丰富程度及接收器的灵敏度 (一般用一般用dB表示表示)。哪一张能更好地再现婴儿的脸哪一张能更好地再现婴儿的脸?哪一张能更好地再现婴儿的脸哪一张能更好地再现婴儿的脸? ?Dynamic Range窄窄宽宽n65主要技术参数主要技术参数帧频及帧相关帧频及帧相关n 图像帧频图像帧频：实时动态的超声图像是由一帧帧超声扫：实时动态的超声图像是由一帧帧超声扫描图组合在一起构成的，帧频是指每秒钟组成实时描图组合在一起构成的，帧频是指每秒钟组成实时动态超声图像的超声扫描图的帧数

26、。动态超声图像的超声扫描图的帧数。正常帧频正常帧频高帧频高帧频n66主要技术参数主要技术参数图像深度图像深度n 图像深度图像深度：指在超声图像上显示的超声波在人体内：指在超声图像上显示的超声波在人体内扫描的深度。扫描的深度。5MHz5MHz10MHz10MHzn67主要技术参数主要技术参数通道数通道数n 通道数通道数：指探头发射超声或接收回波信号的数字化：指探头发射超声或接收回波信号的数字化或物理通道。或物理通道。n68主要技术参数主要技术参数阵元数阵元数n 阵元数：指探头内发射与接收超声波的晶片数目。阵元数：指探头内发射与接收超声波的晶片数目。公司产品现有公司产品现有80阵元、阵元、128阵

27、元、阵元、192阵元产品。阵元产品。n69主要技术参数主要技术参数迈瑞相关成像技术迈瑞相关成像技术DBF全数字波束合成全数字波束合成RDA实时动态孔径成像实时动态孔径成像DFS数控动态频率扫描数控动态频率扫描DRA实时动态声束变迹实时动态声束变迹DRF实时逐点动态接收聚焦实时逐点动态接收聚焦孔径合成技术孔径合成技术双波束合成双波束合成高斯发射高斯发射iBeam空间复合成像技术空间复合成像技术iClear斑点噪声抑制技术斑点噪声抑制技术迈瑞相关成像技术迈瑞相关成像技术n70主要技术参数主要技术参数DBF全数字波束合成全数字波束合成全数字波束形成技术处理所得到的图像不失真，边全数字波束形成技术处理

28、所得到的图像不失真，边缘清晰，这是模拟波束形成技术无法达到的。缘清晰，这是模拟波束形成技术无法达到的。数字：数字：A/D变换在波束合成变换在波束合成之前之前模拟：模拟：A/D变换在波束合成变换在波束合成之后之后n71主要技术参数主要技术参数RDA实时动态孔径成像实时动态孔径成像提高图象近场分辨率，增强远场穿力。提高图象近场分辨率，增强远场穿力。n72主要技术参数主要技术参数DFS数控动态频率扫描数控动态频率扫描有效解决了分辨率和穿透力的矛盾有效解决了分辨率和穿透力的矛盾,在一幅图像上在一幅图像上同时实现最高穿透力和最佳分辨率。同时实现最高穿透力和最佳分辨率。近场近场使用使用高频率高频率超声束，

29、提高图超声束，提高图象分辨率。象分辨率。远场远场使用使用低频率低频率超声束，增强远超声束，增强远场穿透力。场穿透力。n73主要技术参数主要技术参数DRA实时动态声束变迹实时动态声束变迹主瓣主瓣旁瓣旁瓣旁瓣旁瓣加权参数加权参数ainiiimaA1波束合成公式：波束合成公式：1 10.750.750.50.51 10.750.751 1近场近场中场中场远场远场最大限度抑制旁瓣效应最大限度抑制旁瓣效应，有效降低噪声，获得，有效降低噪声，获得较高信噪比，实现高清较高信噪比，实现高清晰度成像。晰度成像。n74主要技术参数主要技术参数DRF实时逐点动态接收聚焦实时逐点动态接收聚焦 大大改善了远、大大改善了远、近场的图像颗粒近场的图像颗粒均匀度和提高整均匀度和提高整场组织的分辨率场组织的分辨率，达到理论的极，达到理论的极限水平。限水平。n75主要技术参数主要技术参数孔径合成技术孔径合成技术阵元阵元通道通道存储器存储器第一次接收完成第一次接收完成第二次接收完成第二次接收完成波束波束合成合成发射和