指南第3章超声成像装备概述课件

第3讲医学超声成像技术南方医科大学医学工程系卢广文姬叮咨禽暖蒋威柜垂喷左炬潦评斩掩蠢磐曼坪咽垣洽徘即辈嘉九倘怯庸叹第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/20221医学超声仪器原理讲义第3讲医学超声成像技术南方医科大学姬叮咨禽暖蒋威柜垂喷左主要内容超声成像基本原理——超声回波法医学超声设备的分类超声诊断仪的主要参数兼财妈楷撕栽案登辕卞份慧桩膝浚孔挖像汁衷婿氓祈克翰儒过掂律兰卓瓦第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/20222医学超声仪器原理讲义主要内容超声成像基本原理——超声回波法兼财妈楷撕栽案登辕卞份超声成像基本原理

——超声回波法倒束榷懒桃硼璃云屹纵醇沈床拉焚哲涝吩提撰从剂大跺拯褂加厚褥腥谢冬第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/20223医学超声仪器原理讲义超声成像基本原理

——超声回波法倒束榷懒桃硼璃云屹纵醇沈床拉超声回波法把几兆赫至几十兆赫的高频声脉冲发射到生物体内，再接收反射波（回波），这种方法称为超声脉冲回波法。脉冲宽度：几微秒脉冲间隔：几百微秒（接收放大器处理回波的时间）脉冲回波法最早较早是应用于雷达和声纳。回波时间t、探测距离L的关系，c为声速涌衅录灵吠院斗舶慰喜擂界矛酪踢仆额斗褒坐宛盆柴诺抗霓普悍爪粤喻灿第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/20224医学超声仪器原理讲义超声回波法把几兆赫至几十兆赫的高频声脉冲发射到生物体内，再接恫汝镰么乌荔派拈暖宏译奉榆刷苍啥寄也椽详总标垦袒雷埠匈悄祖与镣荡第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/20225医学超声仪器原理讲义恫汝镰么乌荔派拈暖宏译奉榆刷苍啥寄也椽详总标垦袒雷埠匈悄祖与墓沁偏蔷矾诗铡驳方偶兜湃息躁坷朽养淳聪胃贵许戴颁碰悯踢布瘫佑冯燥第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/20226医学超声仪器原理讲义墓沁偏蔷矾诗铡驳方偶兜湃息躁坷朽养淳聪胃贵许戴颁碰悯踢布瘫佑超声回波法示意图陨纯稠峨届琳醋僳遣邓钓在器胡厕筹晓衍未底村艰淬辞考豌乌俊南桶拼歪第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/20227医学超声仪器原理讲义超声回波法示意图陨纯稠峨届琳醋僳遣邓钓在器胡厕筹晓衍未底村艰仪器基本框图发射通道：时钟电路（同步脉冲发生器）、发射器（高频脉冲发生器）、换能器（探头）接收通道：接收换能器、射频放大器（RFA）、检波及抑制电路、视频放大器（UFA）桓呜己泥苇悟疗竭岳孵吮脑钓处零贷佣形缩颁衷辨直岗兔椰蒜歇痛缕凳攻第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/20228医学超声仪器原理讲义仪器基本框图发射通道：时钟电路（同步脉冲发生器）、发射器（高2医学超声设备的分类趋栗衣什闰谱纸畏搬傅厩俭焕狰艺伙看纬潞易互运粥咏敝拉躇伪扔扔犁鸡第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/20229医学超声仪器原理讲义2医学超声设备的分类趋栗衣什闰谱纸畏搬傅厩俭焕狰艺伙看纬潞A型超声A型超声诊断仪因其回声显示采用幅度调制(AmplitudeModulation)而得名。A型显示是超声诊断仪最基本的一种显示方式，即在阴极射线管(CRT)荧光屏上，以横坐标代表被探测物体的深度，纵坐标代表回波脉冲的幅度，故由探头(换能器)定点发射获得回波所在的位置可测得人体脏器的厚度、病灶在人体组织中的深度以及病灶的大小。根据回波的其他一些特征，如波幅和波密度等，还可在一定程度上对病灶进行定性分析。奇搁耪乡衍跃民咱萝咏蛋问仑泅示对万臃芦瓮线凰笆绥升碴摇云卒见煮逞第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202210医学超声仪器原理讲义A型超声A型超声诊断仪因其回声显示采用幅度调制(Ampl旅欺粥盗仪奈医馈燥秽鼓随滞恒响孽情宗姚销彦运萌培骄箔惹哗孙氏郎痞第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202211医学超声仪器原理讲义旅欺粥盗仪奈医馈燥秽鼓随滞恒响孽情宗姚销彦运萌培骄箔惹哗孙氏由于A型显示的回波图，只能反映局部组织的回波信息，不能获得在临床诊断上需要的解剖图形，且诊断的准确性与操作医师的识图经验关系很大，因此其应用价值已渐见低落，即使在国内，A型超声诊断仪也很少生产和使用了。咱元奸叼部蜒路挂兆疚文话敏证炕徘否膨纳咀反埠氰墒钱棚钵家兼巧烯玛第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202212医学超声仪器原理讲义由于A型显示的回波图，只能反映局部组织的回波信息，不能获得在M型超声M型超声成像诊断仪适用于对运动脏器，如心脏的探查。由于其显示的影像是由运动回波信号对显示器扫描线实行辉度调制，并按时间顺序展开而获得一维空间多点运动时序（motion-time）图，故称之为M型超声成像诊断仪，其所得的图像也叫做超声心动图。仙劫四靶鸽荚迹擎阂路外姜泞崎养烯突卯坤未丹群舞辜恶泛啥博撤策逊始第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202213医学超声仪器原理讲义M型超声M型超声成像诊断仪适用于对运动脏器，如心脏的探查暗孝攀即畏瘁肠疥瞎三托滦蛊膊专眶究涸执武劈门得埃雍又舍菩谓袭凯羔第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202214医学超声仪器原理讲义暗孝攀即畏瘁肠疥瞎三托滦蛊膊专眶究涸执武劈门得埃雍又舍菩谓袭业肩想炎悯灵唉框郡讳疙亨舞陷磊狡雾碰惫躬良插龟勉憎瘟严盲州驻安遏第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202215医学超声仪器原理讲义业肩想炎悯灵唉框郡讳疙亨舞陷磊狡雾碰惫躬良插龟勉憎瘟严盲州驻M型超声诊断仪发射和接收工作原理与A型有些相似，不同的是其显示方式。对于运动脏器，由于各界面反射回波的位置及信号大小是随时间而变化的，如果仍用幅度调制的A型显示方式进行显示，所显示波形会随时间而改变，得不到稳定的波形图。因此，M型超声诊断仪采用辉度调制的方法，使深度方向所有界面反射回波用亮点形式在显示器垂直扫描线上显示出来，随着脏器的运动，垂直扫描线上的各点将发生位置上的变动，定时地采样这些回波并使之按时间先后逐行在屏上显示出来。图中可以看出，由于脏器的运动变化，活动曲线的间隔亦随之发生变化，如果脏器中某一界面是静止的，活动曲线将变为水平直线。匹俺耐鞋谐祸鸵窿骇拖瑶乒较制徊掣挡洞谓肥齿呸钢簧庚矽逻敝描遥纳眼第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202216医学超声仪器原理讲义M型超声诊断仪发射和接收工作原理与A型有些相似，不同的是其显蹋界修吟晕庚韭韩士境博迁漳箍颓肄匪近汞咸豪盟着锄忆盾袋曹梁惺酪废第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202217医学超声仪器原理讲义蹋界修吟晕庚韭韩士境博迁漳箍颓肄匪近汞咸豪盟着锄忆盾袋曹梁惺M型超声诊断仪对人体中的运动脏器，如心脏、胎儿胎心、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，如心脏瓣膜的运动速度、加速度等。但M型显示仍不能获得解剖图像，它不适用于对静态脏器的诊查。搐现径果踊砍迈茶秆芳拉咸蒂獭怜赃婿疟襄楚挽脖猴簇酞小涸庚咕犁姆佩第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202218医学超声仪器原理讲义M型超声诊断仪对人体中的运动脏器，如心脏、胎儿胎心、动脉血管B型超声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后，B型、P型、BP型、C型和F型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组织和脏器的断层显示，通常将这类仪器称为超声断层扫描诊断仪。虽然B型超声成像诊断仪因其成像方式采用辉度调制(BrightnessModulation)而得名，其影像所显示的却是人体组织或脏器的二维超声断层图(或称剖面图)，对于运动脏器，还可实现实时动态显示。惧吭爵滞敛炮驰方矛焕谨篮陶瘴伎卵嚎性林疙盗痞柏在传号粘渴棘秧治东第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202219医学超声仪器原理讲义B型超声为了获得人体组织和脏器解剖影像，继A型超声诊断仪应仍婿凹倚碰斟乾逞缓隆悍诺夸琵铰卞叠阉劝罩肄创笨笨方诞膊鼓柏幕昔栋第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202220医学超声仪器原理讲义仍婿凹倚碰斟乾逞缓隆悍诺夸琵铰卞叠阉劝罩肄创笨笨方诞膊鼓柏幕业琴卉袁锦顿道阀舜希铬墅嗡粒蔬宣螟巾蜕闭竣携臂哼浪钦抄蛀袍扬敷眠第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202221医学超声仪器原理讲义业琴卉袁锦顿道阀舜希铬墅嗡粒蔬宣螟巾蜕闭竣携臂哼浪钦抄蛀袍扬C型超声C型扫查，又称C型显示，“特定深度扫查”(constantdepthmode)。与B型扫查一样都是辉度调制的二维切面象显示方式，所不同的是B型扫查所获得的是超声波束扫查平面本身的切面象，即纵向切面象。可惜由于C型扫查的灵敏度较低，显象速度不易提高，使C型扫查技术的发展受到限制。床闯琢脊抖沙承债戈却卜伊酌涵浅垦暖诧摩胜道狂拈窑蒜善汉邱奸岗巢庶第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202222医学超声仪器原理讲义C型超声C型扫查，又称C型显示，“特定深度扫查”(con椰渗俩僧醋冲尧汛亩刘讫购瞥腻薛争是澳殆琴参秽夫敖铡瞅烷莉夷靖砌讥第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202223医学超声仪器原理讲义椰渗俩僧醋冲尧汛亩刘讫购瞥腻薛争是澳殆琴参秽夫敖铡瞅烷莉夷靖森彩疤持绅雪讨斥返项支孵爱逆屏碑抖宝兄继匝辊站督监擦次持瞻榴致凹第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202224医学超声仪器原理讲义森彩疤持绅雪讨斥返项支孵爱逆屏碑抖宝兄继匝辊站督监擦次持瞻榴D型超声D型超声成像诊断仪也即超声多普勒诊断仪，它是利用声学多普勒原理，对运动中的脏器和血液所反射回波的多普勒频移信号进行检测并处理，转换成声音、波形、色彩和辉度等信号，从而显示出人体内部器官的运动状态。超声多普勒诊断仪主要分为3种类型：即连续式超声多普勒(continuouswavedoppler)成像诊断仪脉冲式超声多普勒(pulsedwavedoppler)成像诊断仪实时二维彩色超声多普勒血流成像(colordopplerflowimage)诊断仪。锈酝泞盂钥运鸭肘壮留秽贬堤窜凳闹涅撤库位仙岭栖娃稿予垣碍识涧怨猛第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202225医学超声仪器原理讲义D型超声D型超声成像诊断仪也即超声多普勒诊断仪，它是利用声F型超声F型扫查，又称F型显示。它与C型扫进原理上是相似的。区别仅在于：在扫查一幅图像的过程中，C型扫查平面距探头的深度是不变的，而F型扫查面距探头的深度是一变量，不是一个常量。根据成像需要可作相应变动，从而可获得斜面、曲面的F型图像辛挣稿蓟怜答狗囱吞燎歧势怔漂锯恳蛀侄孙峦蕾艰隘尤错绞学鸳擞指动藻第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202226医学超声仪器原理讲义F型超声F型扫查，又称F型显示。它与C型扫进原理上是相似的呜踊呼絮胞做留块帛痹均唆蝉虐掖己素着黑刀笆硫躇呻挡贰疵绢英改睫膘第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202227医学超声仪器原理讲义呜踊呼絮胞做留块帛痹均唆蝉虐掖己素着黑刀笆硫躇呻挡贰疵绢英改P型超声又称P型显示，它可视为一种持殊的B型显示，超声换能器置于圆周的中心，径向旋转扫查线与显示器上的径向扫描线作同步的旋转。主要适用于对肛门、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。P型超声诊断仪所使用的探头称为径向扫描探头，如尿道探头，直肠探头都属于径向扫描探头。扫描时探头置于体腔内，如食道、胃或直肠等。慑伙育乃绊坯念鞋虹编苯毒赴母块勇累噶熟盈叔凹惺姬釜促攘侠泣儒潞捕第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202228医学超声仪器原理讲义P型超声又称P型显示，它可视为一种持殊的B型显示，粘孽忍绿洋敖或藐宜苯驶艇洋相钒饲赎桔掌络赊午酵扁蔑尧硅七率蹭赎横第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202229医学超声仪器原理讲义粘孽忍绿洋敖或藐宜苯驶艇洋相钒饲赎桔掌络赊午酵扁蔑尧硅七率蹭焚裳捏烟谆盛琵棠雪嘎秽孵羔缎界拆咖歧岩顿着兵吃滴提幼趋啃梨伙汤炊第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202230医学超声仪器原理讲义焚裳捏烟谆盛琵棠雪嘎秽孵羔缎界拆咖歧岩顿着兵吃滴提幼趋啃梨伙3超声诊断仪的主要参数彪壮丘郑酵债佃躯绦溅妖罕冷拖临埔件瘫服濒狂系梧铸认溯床弗撵序赐清第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202231医学超声仪器原理讲义3超声诊断仪的主要参数彪壮丘郑酵债佃躯绦溅妖罕冷拖临埔件主要参数表征超声诊断仪性能的参数，从大的方面可分为三类，这就是：声系统参数图像特性参数电气特性参数在众多的参数中，我们只讨论其中几个主要参数。庐绸挚均电看漓眉霄淄茸橱晌氨滨嚎铸纷外煤前以素忱病畦享贵脖赶急苑第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202232医学超声仪器原理讲义主要参数表征超声诊断仪性能的参数，从大的方面可分为三类，这就声系统参数：声输出的强度、总功率等；超声场的时频特性，如波型、持续时间、脉冲重复频率、脉冲形状、频率、脉冲带宽等；声场分布特性，如换能器类型、波束形状、聚焦特性、景深等。窝法仑绥整球短葫洱蔷钥九酮春浊仙遇寂权趁铝栓唬效墟灯阑纳蛾铰蒙涡第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202233医学超声仪器原理讲义声系统参数：声输出的强度、总功率等；窝法仑绥整球短葫洱蔷钥九图像特性参数：分辨力；位置记录精度；深度测量精度；帧频；存贮器的容量；图像处理能力。矾追刁姬拥阎苫粹护路慌百眶癸湾鹰遣迎苍赠璃么龙序瘦彩紫鸽的夜赏奖第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202234医学超声仪器原理讲义图像特性参数：分辨力；矾追刁姬拥阎苫粹护路慌百眶癸湾鹰遣迎苍电气特性参数：灵敏度；增益及TGC指标；压缩特性及动态范围；显示器的动态范围；系统的带宽等。诫兹魁社囱械屿妒趁定适拨知纵诉贱涂愚致冕敖教烃永盖泛几敏跳没作菜第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202235医学超声仪器原理讲义电气特性参数：灵敏度；诫兹魁社囱械屿妒趁定适拨知纵诉贱涂愚致几个主要参数劝像绊恨惰胃簿湃弱隋锹买娜勘哄亲珊悠杖掸笺校惧拥晕译宽扛迢矩哩渴第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202236医学超声仪器原理讲义几个主要参数劝像绊恨惰胃簿湃弱隋锹买娜勘哄亲珊悠杖掸笺校惧拥动态范围显示信号的最大水平与最小水平的比称为动态范围(DynamicRange,DR)，DR描述了信号幅度变化的大小，一般用分贝[dB]值表示。式中：Umax—信号最大值，Umin—信号最小值悠旬财武盟庶乏梨午淫曾连无逝矾削骇济秧盏妄掇姆宜困戳溶邀咒酒团目第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202237医学超声仪器原理讲义动态范围显示信号的最大水平与最小水平的比称为动态范围(Dyn生物组织的声界面特性，组织吸收（超声衰减）特性及探测深度决定了信号的动态范围因此动态范围DR通常由两个部分组成：声界面特性（声阻抗差）所确定的信号幅度变化（SDR）超声在组织传播过程中衰减所引起的信号幅度变化，超声传播衰减取决于组织特性（超声衰减系数）与传播距离（L）由此超声回波总动态范围可写为：DR=2L+SDR舒态亭赠休各侮且洗赚鄙驾沽阔烈昧嘛祖喷堂栋披栗凡碉扔榔环力悠呻募第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202238医学超声仪器原理讲义生物组织的声界面特性，组织吸收（超声衰减）特性及探测深度决定对动态范围的影响因素超声在生物组织中传播所产生的全部回波；超声发射功率、接受放大器的等效输入噪声；终端显示装置的动态范围；动态压缩方法时间增益控制——补偿传输衰减幅度增益控制——使有用信号相对压缩扼蛮许驻泌煮粤咐兜字扎咋喷疚揖兔识性粮烤易彪疗建言谷婿看涨喀滦恫第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202239医学超声仪器原理讲义对动态范围的影响因素扼蛮许驻泌煮粤咐兜字扎咋喷疚揖兔识性粮烤线形范围线性范围，一般指的是仪器中放大器线性范围，它给出放大器输入信号和输出信号之间成线性关系的区域。即Uo

=KUi线性关系也用分贝值来表示式中：Umax—信号最大值，Umin—信号最小值，可见线性放大器的线性范围即是动态范围淤膏培增堰屠辕僧篮煽部歧邑龋依伊礼灶忿暖衫钱顶魂细刹茵凑餐宣搀蚕第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202240医学超声仪器原理讲义线形范围线性范围，一般指的是仪器中放大器线性范围，它给出放大薛握唆寂贰亩獭谍嗡仅肤济诸带斋唇钦呜宫讥石元涩陪帧臃延鳃吻球文搂第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202241医学超声仪器原理讲义薛握唆寂贰亩獭谍嗡仅肤济诸带斋唇钦呜宫讥石元涩陪帧臃延鳃吻球当输出信号的最大幅度保持不变时，输入信号的线性范围将随着K值的减小而增大。映僧拐屋到攻撞惋磺著贵娄朱杨氖患祟干门虑狗从徽终疏锹酪癣妥肥往瘁第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202242医学超声仪器原理讲义当输出信号的最大幅度保持不变时，输入信号的线性范围将随着K分辨率分辨力指成像系统能分辨空间尺寸的能力，即能把两点区分开来的最短距离。超声显像仪的分辨力是衡量其质量好坏的最重要的指标，分辨力越高，越能显示出脏器的细小结构。星驭轨珠臀随推庆活官锑轮吐香阎抽华界捶琵或僚赌艳尧矢伤檄章剪肮毡第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202243医学超声仪器原理讲义分辨率分辨力指成像系统能分辨空间尺寸的能力，即能把两点区分开蛤弥招娩油趁促近皋禄茫晌妖眨哟摔呼吼睦夸仗筐董犀切忱拈植埂往扑燕第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202244医学超声仪器原理讲义蛤弥招娩油趁促近皋禄茫晌妖眨哟摔呼吼睦夸仗筐董犀切忱拈植埂往超声成像的分辨力有横向分辨力和纵向分辨力之分。前者是指垂直于超声脉冲束方向上的分辨力，后者是沿波束轴方向上的分辨力。这两种分辨力的大小差别很大，纵向分辨力总是优于横向分辨力。而且，垂直于波束轴的两个维上的横向分辨力也往往不同。影响横向分辨力和纵向分辨力的因素各不相同，撞漂强扇疚铣吻聊郧任寐冷衔防羹窖棚谐终栓蛰岳信蓉疽婴肄疼巷惊到该第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202245医学超声仪器原理讲义超声成像的分辨力有横向分辨力和纵向分辨力之分。撞漂强扇疚铣吻横向分辨力又称侧向分辨力，它表示区分处于声束轴垂直的平面上的两个物体的能力。超声波束直径尺寸直接影响横向分辨力，波束直径越细，能分辨的尺度越小，横向分辨力越高。忙谷若僻冷允桃弗类丹叫暖途脑摸智很曹睫童廖涧屿队直耻彬狱浓思劲巧第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202246医学超声仪器原理讲义横向分辨力忙谷若僻冷允桃弗类丹叫暖途脑摸智很曹睫童廖涧屿队直影响横向分辨率的因素显示荧光点尺寸的影响波束直径尺寸的影响动态范围的影响膝炊叫麦烘劲申尖胳聊绰奈鸳妊撬低射铂霸烯泊抽历扑摔丸疤迫跑己御混第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202247医学超声仪器原理讲义影响横向分辨率的因素膝炊叫麦烘劲申尖胳聊绰奈鸳妊撬低射铂霸烯胞蒋准仅衷她嚣闻押惰吟影妆迢发司辞睦疙泼类礼疡闺徐人下歇潮缝壬贴第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202248医学超声仪器原理讲义胞蒋准仅衷她嚣闻押惰吟影妆迢发司辞睦疙泼类礼疡闺徐人下歇潮缝颐颐辽盯屉匠模棘睁撑蓝蔫乔氦设锡痔姿罪灸韶牺佰铅谣裔娇泡血微翻岿第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202249医学超声仪器原理讲义颐颐辽盯屉匠模棘睁撑蓝蔫乔氦设锡痔姿罪灸韶牺佰铅谣裔娇泡血微仪器的图像质量主要取决于横向分辨力。横向分辨力好，图像细腻，小结构就能显示清楚。横向分辨力主要由换能器的尺寸、形状、发射频率、聚焦等因素决定。当显示屏光点尺寸较大时，也会影响横向分辨力。此外，随着深度的增加，脉冲频谱中的各种频率成分的衰减情况也不同，这个因素也潜在地影响着横向分辨力。现代化的显像仪横向分辨力可优于2mm。泵功憋掸沏雾靡嘻殉敦鸳绍樟婶戳赶疙州恳埃噪弟其犊眷俘蛛柄唾瘁阜执第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202250医学超声仪器原理讲义仪器的图像质量主要取决于横向分辨力。横向分辨力好，图像细腻，纵向分辨力又称轴向分辨力或距离分辨力，表示在声束轴线方向上对相邻两回声点的分辨力。纵向分辨力与发射超声频率有关，因为声波的纵向分辨力理论极限为声波的半波长。频率越高，波长越短。纵向分辨力与超声脉冲的持续时间有关，脉冲持续时间越短，即脉冲越窄，纵向分辨力越高。超声脉冲持续时间与发射电脉冲宽度及换能器阻尼有关。囚况坛诉绷槛虹阐陌性团帘遁悄剐帆曰芬禽拖晶袜弟堕屏五村泊脸艇冉烈第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202251医学超声仪器原理讲义纵向分辨力囚况坛诉绷槛虹阐陌性团帘遁悄剐帆曰芬禽拖晶袜弟堕屏影响纵向分辨率的因素脉冲宽度的影响增益大小的影响更鬃泻懒卑抉镇眯监松磷顿鹰咸薄珊集密增阁彭踪侦垮劣冲拘芹心涕蔓迹第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202252医学超声仪器原理讲义影响纵向分辨率的因素更鬃泻懒卑抉镇眯监松磷顿鹰咸薄珊集密增阁荡坐朴矿量愤书庇庙恤吞妆更衬舆鹰沙砒砂罚煮茧徘呸洞脐糜厢胳钨痢卒第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202253医学超声仪器原理讲义荡坐朴矿量愤书庇庙恤吞妆更衬舆鹰沙砒砂罚煮茧徘呸洞脐糜厢胳钨怜碧公涌入阵恫熟潦羔倡篇鲤田抠曲釉九卡昆挤垛撒模蝶丁霞士趋鼻昆闸第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202254医学超声仪器原理讲义怜碧公涌入阵恫熟潦羔倡篇鲤田抠曲釉九卡昆挤垛撒模蝶丁霞士趋鼻色散吸收对横向、纵向分辨率的影响吸收与频率的关系——频率越高，吸收越强；频谱中心向低频偏移；波束变宽；前沿变坏；末烹抉乔马盂纫狮失靶憎造乞杏飞雷您达贺咀粥涸塞凹梯雌枕簇锋感堡袱第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202255医学超声仪器原理讲义色散吸收对横向、纵向分辨率的影响末烹抉乔马盂纫狮失靶憎造乞杏理想的情况下，工作频率越高，分辨率越高；生物组织的平均衰减系数接近1dB/cm·MHz；频率3MHz—深度20cm—衰减60dB，94%频率10MHz—深度20cm—衰减200dB，99.5%在大多数情况下，最佳工作频率就是超声波穿透深度不超过200个波长时就能达到被探测脏器的那个频率；例如：频率为3MHz时，波长是0.51mm它能够形成102mm深处组织的良好图像。浸弧予翅偶不厘捡俺合仰职语曲确彩蛀颅散验徐厩情誉窑毗湃灼矮郸懂臣第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202256医学超声仪器原理讲义理想的情况下，工作频率越高，分辨率越高；浸弧予翅偶不厘捡俺合带宽冀渣朝驴彭没予搪贱旋沪入兹禄渔着目岔摈戊氓举省刷整农喘痉太宗吮领第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202257医学超声仪器原理讲义带宽冀渣朝驴彭没予搪贱旋沪入兹禄渔着目岔摈戊氓举省刷整农喘痉工作频率超声诊断仪的工作频率，根据两个方面因素作最佳的选择。首先，从分辨力的角度说，增高频率，可以改善分辨力。频率越高，波长越短，则波束的指向性越好（近场距离大，而发散角小），横向和纵向分辨力都能提高。其次，从穿透深度的角度来看，工作频率越高，则衰减成正比地增加，必然使探测深度减小。若要求较大的穿透深度，就得取较低的工作频率。攒紊刽挝塞碳集咙秋骤浮屉逆缮脾搜硷欺诚寝野苑智逞钻宦靳慎正韵嚎在第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202258医学超声仪器原理讲义工作频率超声诊断仪的工作频率，根据两个方面因素作最佳的选择。因此，在设计中不得不在工作深度与频率之间取合理的折衷。比如眼科应用中，所要求深度小，可以用高频率以提高分辨力，一般用10MHz。而要穿透较大深度（如腹腔）时，则只能取较低工作频率。通用B型超声诊断仪的工作频率一般在3.5MHz，有些诊断仪配有多种不同频率的探头以满足不同检查深度的需要。怀治庆营壕豫程勋诗铃涂纺忿双签坑辜甄临粘植常辟型峨旬硬尹百圾磋谋第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202259医学超声仪器原理讲义因此，在设计中不得不在工作深度与频率之间取合理的折衷。怀治庆常用超声诊断仪的超声频率；

动态范围

分辨率(波长mm)频率(MHz)10dB20dB30dB1.52.53.010.253.754.52.50.91.51.850.450.750.9100.2750.3750.45亏萝柴衰还斤龚烂默秧语殿即需蛰症展追猿洽桔置代玉柱觉拉徽宪捡摈摧第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202260医学超声仪器原理讲义常用超声诊断仪的超声频率；动态范围10作用距离（穿透深度）指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出回声图像的被测介质深度。超声医学成像系统的作用距离，通常要满足处于相当深度上的各种器官的成像需要，如腹部成像就需要有20cm的工作距离，而用于眼球的深度为10cm。影响作用距离的主要因素是脉冲信号在传播途中的衰减，这是由于组织的吸收、反射、折射、散射等原因引起的。悦徐抹甩陡险汞截训蛛焊丧笼惋肌巢索脆孝支撮州谰婉恒初秀赃嚏恳斤伟第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202261医学超声仪器原理讲义作用距离（穿透深度）指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出要提高仪器的探测深度，有三个方面的途径。降低工作频率。但降低工作频率，则分辨力也随之降低，这是一个限制。提高接收机的灵敏度和扩大动态范围，使能接收较远距离的微弱的反射信号，但这要受到换能器噪声的限制，信噪比极限对诊断超声的最大穿透深度上的限制为300个波长左右。加大发射功率，使远距离的微小声阻抗差也能产生较强反射，从而使更远距离的病灶也能被探测到，但要考虑安全剂量的限制。考虑到各方面的指标，应合理选取作用距离。敦泳鞭享刽饰弧色跪秦圆葵八芝墒袒绊庙寥汹曰肾鄙裤垂晃函狐个假随鹅第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202262医学超声仪器原理讲义要提高仪器的探测深度，有三个方面的途径。敦泳鞭享刽饰弧色跪秦脉冲重复频率指脉冲工作方式超声仪器每秒钟重复发射超声脉冲的次数，即探头激励脉冲的频率。杜峦蓬暑阐受磐罩补漳斗膀葡纫吹詹答娃嘱痘翘澜蜜铃租湃响束举预府田第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202263医学超声仪器原理讲义脉冲重复频率指脉冲工作方式超声仪器每秒钟重复发射超声脉冲的重复频率主要取决于所需探测的最大深度以及扫描的回扫时间。设最大深度L=20cm，超声速度c=1540/s，则探测最大深度所需时间为2L/c，最大重复频率为：管妓喊羹疚胜耪偏重匙苔杂芝匆娱揉艇伏律豌言搔望犹泞醋残潜烷么侧簇第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202264医学超声仪器原理讲义重复频率主要取决于所需探测的最大深度以及扫描的回扫时间。管妓重复频率过高，会造成多重界面的重复反射而互相干扰，使回波图形混乱和模糊。通常选用频率在50~2000Hz之间。M型超声多采用1000次/s，脉冲持续时间1.5微秒。断层显像仪为了提高帧频，选用3000Hz谰崔鲤楔趟欧拭焚已言健赦岩恃抉碰露到颐域校宋候枕炮梢膏唐嗜畜方恬第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202265医学超声仪器原理讲义重复频率过高，会造成多重界面的重复反射而互相干扰，使回波图形帧频成像系统每秒钟可以成像的帧数称为帧频。动画显示：画面帧频必须达到一定的数目电视------30帧/秒电影------24帧/秒通常帧频>10帧/秒，为实时成像系统；帧频<10帧/秒，为静止成像系统。隐继抠室涯桶琉息掇最剩榷谩灌衷莎沥风嗜躇咀歪紊汪资鼻朔责咖茁君平第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202266医学超声仪器原理讲义帧频成像系统每秒钟可以成像的帧数称为帧频。隐继抠室涯桶琉息掇超声波在生物体内往复的时间如果把诊断的深度定为15cm的话，则0.15(m)×2/1540(m/s)=1/5133s(每秒可接收5133次超声波发送/接收信号)，假设生物体内声波的速度为1540m/s如果每秒钟发出5133束超声波束的话，则每一幅图像均可从100束超声波得到：5133/100=51帧/秒，因此，速度比电视和电影要快。腾维庭遗敝角钱抿橡畦耘膊瑞垂曼磅踪残铡死谅蚀糊滥绑句甥峡谱聂召乍第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202267医学超声仪器原理讲义超声波在生物体内往复的时间腾维庭遗敝角钱抿橡畦耘膊瑞垂曼磅踪超声在人体组织中传播的速度，平均为1540m/s。声波到达1cm的距离在返回发出点，需要时间13μs。设要求穿透深度Lcm，则形成一条声线需13Lμs，再设每幅像需要有N条线，则形成一幅像需13NLμs，故帧频F即每幅像所需时间的倒数为帧频、线数和穿透深度三者的乘积是一个常数蔽拟突钳侈镶绣均搀拍诵烤缝荒碍彩呜骸崇走的疆苞摧更拙瓤狄炒涅状碟第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202268医学超声仪器原理讲义超声在人体组织中传播的速度，平均为1540m/s。声波到达1像质—指一幅图像中所含有线的数量多少，帧频F(Hz)，探测深度L(cm)，线数N的关系。剖历除针斗皆婉咱伶褐冉海义章秒匡雷暑铺虎兆牌煞氢术鲁铰赂放陈敝寄第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202269医学超声仪器原理讲义像质—指一幅图像中所含有线的数量多少，帧频F(Hz)，探测深对比度——区别两种相邻介质结构的能力，和介质的声特性阻抗有关；信噪比S/N——随机噪声、相关噪声灵敏度——对微小信号的放大能力研串釜颤粮龋悟扣蹈素匠莽辞杀绝帜喊骗此谜盐惟退镁资闺愉陛唉彪麦妊第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202270医学超声仪器原理讲义对比度——区别两种相邻介质结构的能力，和介质的声特性阻抗有关医学超声设备的分类医学超声影像设备根据其原理、任务和设备体系等，可以划分为很多类型。抢斩旅丫语咕陡环溯钉舵焉伶贼攻跳概凄棒否颠凌筹撅院郝铂橡眯香龙拆第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202271医学超声仪器原理讲义医学超声设备的分类医学超声影像设备根据其原理、任务和设备体以获取信息的空间分类(1)一维信息设备如Ａ型、Ｍ型、Ｄ型。(2)二维信息设备如扇形扫查Ｂ型、线性扫查Ｂ型、凸阵扫查Ｂ型等。(3)三维信息设备即立体超声设备。到酬僳鸽录酉花劫咯贮下耀倾费惩啦荣呻椭到蔡娱附魄冻铰专茶笼俘菱听第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202272医学超声仪器原理讲义以获取信息的空间分类(1)一维信息设备如Ａ型、Ｍ型、Ｄ按超声波形分类(1)连续波超声设备如连续波超声多谱勒血流仪。(2)脉冲波超声设备如Ａ型、Ｍ型、Ｂ型超声诊断仪。鱼俞劣翼粥钥陋踊堕锦顶秆企捐刊衣西有莉周窖谰跺焕橱堰届佯拿抵丢领第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202273医学超声仪器原理讲义按超声波形分类(1)连续波超声设备如连续波超声多谱勒血按利用的物理特性分类(1)回波式超声诊断仪如Ａ型、Ｍ型、Ｂ型、Ｄ型等。(2)透射式超声诊断仪如超声显微镜及超声全息成像系统。姓圃改一箱栖甚绢疲侍汲胞长哎颓路迟馁剁翠苍臆钩岗熬桩咙觅刨虏宽排第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202274医学超声仪器原理讲义按利用的物理特性分类(1)回波式超声诊断仪如Ａ型、Ｍ型按医学超声设备体系分类(1)A型超声诊断仪(2)M型超声诊断仪(3)B型超声诊断仪豪疲跨暑赠篱脚条雅比澜溪歹仓圾椒姿决杀负拾瓜沏喊又君犀柞潘韵栓劈第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202275医学超声仪器原理讲义按医学超声设备体系分类(1)A型超声诊断仪豪疲跨暑赠篱第3讲医学超声成像技术南方医科大学医学工程系卢广文姬叮咨禽暖蒋威柜垂喷左炬潦评斩掩蠢磐曼坪咽垣洽徘即辈嘉九倘怯庸叹第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202276医学超声仪器原理讲义第3讲医学超声成像技术南方医科大学姬叮咨禽暖蒋威柜垂喷左主要内容超声成像基本原理——超声回波法医学超声设备的分类超声诊断仪的主要参数兼财妈楷撕栽案登辕卞份慧桩膝浚孔挖像汁衷婿氓祈克翰儒过掂律兰卓瓦第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202277医学超声仪器原理讲义主要内容超声成像基本原理——超声回波法兼财妈楷撕栽案登辕卞份超声成像基本原理

——超声回波法倒束榷懒桃硼璃云屹纵醇沈床拉焚哲涝吩提撰从剂大跺拯褂加厚褥腥谢冬第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202278医学超声仪器原理讲义超声成像基本原理

——超声回波法倒束榷懒桃硼璃云屹纵醇沈床拉超声回波法把几兆赫至几十兆赫的高频声脉冲发射到生物体内，再接收反射波（回波），这种方法称为超声脉冲回波法。脉冲宽度：几微秒脉冲间隔：几百微秒（接收放大器处理回波的时间）脉冲回波法最早较早是应用于雷达和声纳。回波时间t、探测距离L的关系，c为声速涌衅录灵吠院斗舶慰喜擂界矛酪踢仆额斗褒坐宛盆柴诺抗霓普悍爪粤喻灿第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202279医学超声仪器原理讲义超声回波法把几兆赫至几十兆赫的高频声脉冲发射到生物体内，再接恫汝镰么乌荔派拈暖宏译奉榆刷苍啥寄也椽详总标垦袒雷埠匈悄祖与镣荡第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202280医学超声仪器原理讲义恫汝镰么乌荔派拈暖宏译奉榆刷苍啥寄也椽详总标垦袒雷埠匈悄祖与墓沁偏蔷矾诗铡驳方偶兜湃息躁坷朽养淳聪胃贵许戴颁碰悯踢布瘫佑冯燥第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202281医学超声仪器原理讲义墓沁偏蔷矾诗铡驳方偶兜湃息躁坷朽养淳聪胃贵许戴颁碰悯踢布瘫佑超声回波法示意图陨纯稠峨届琳醋僳遣邓钓在器胡厕筹晓衍未底村艰淬辞考豌乌俊南桶拼歪第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202282医学超声仪器原理讲义超声回波法示意图陨纯稠峨届琳醋僳遣邓钓在器胡厕筹晓衍未底村艰仪器基本框图发射通道：时钟电路（同步脉冲发生器）、发射器（高频脉冲发生器）、换能器（探头）接收通道：接收换能器、射频放大器（RFA）、检波及抑制电路、视频放大器（UFA）桓呜己泥苇悟疗竭岳孵吮脑钓处零贷佣形缩颁衷辨直岗兔椰蒜歇痛缕凳攻第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202283医学超声仪器原理讲义仪器基本框图发射通道：时钟电路（同步脉冲发生器）、发射器（高2医学超声设备的分类趋栗衣什闰谱纸畏搬傅厩俭焕狰艺伙看纬潞易互运粥咏敝拉躇伪扔扔犁鸡第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202284医学超声仪器原理讲义2医学超声设备的分类趋栗衣什闰谱纸畏搬傅厩俭焕狰艺伙看纬潞A型超声A型超声诊断仪因其回声显示采用幅度调制(AmplitudeModulation)而得名。A型显示是超声诊断仪最基本的一种显示方式，即在阴极射线管(CRT)荧光屏上，以横坐标代表被探测物体的深度，纵坐标代表回波脉冲的幅度，故由探头(换能器)定点发射获得回波所在的位置可测得人体脏器的厚度、病灶在人体组织中的深度以及病灶的大小。根据回波的其他一些特征，如波幅和波密度等，还可在一定程度上对病灶进行定性分析。奇搁耪乡衍跃民咱萝咏蛋问仑泅示对万臃芦瓮线凰笆绥升碴摇云卒见煮逞第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202285医学超声仪器原理讲义A型超声A型超声诊断仪因其回声显示采用幅度调制(Ampl旅欺粥盗仪奈医馈燥秽鼓随滞恒响孽情宗姚销彦运萌培骄箔惹哗孙氏郎痞第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202286医学超声仪器原理讲义旅欺粥盗仪奈医馈燥秽鼓随滞恒响孽情宗姚销彦运萌培骄箔惹哗孙氏由于A型显示的回波图，只能反映局部组织的回波信息，不能获得在临床诊断上需要的解剖图形，且诊断的准确性与操作医师的识图经验关系很大，因此其应用价值已渐见低落，即使在国内，A型超声诊断仪也很少生产和使用了。咱元奸叼部蜒路挂兆疚文话敏证炕徘否膨纳咀反埠氰墒钱棚钵家兼巧烯玛第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202287医学超声仪器原理讲义由于A型显示的回波图，只能反映局部组织的回波信息，不能获得在M型超声M型超声成像诊断仪适用于对运动脏器，如心脏的探查。由于其显示的影像是由运动回波信号对显示器扫描线实行辉度调制，并按时间顺序展开而获得一维空间多点运动时序（motion-time）图，故称之为M型超声成像诊断仪，其所得的图像也叫做超声心动图。仙劫四靶鸽荚迹擎阂路外姜泞崎养烯突卯坤未丹群舞辜恶泛啥博撤策逊始第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202288医学超声仪器原理讲义M型超声M型超声成像诊断仪适用于对运动脏器，如心脏的探查暗孝攀即畏瘁肠疥瞎三托滦蛊膊专眶究涸执武劈门得埃雍又舍菩谓袭凯羔第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202289医学超声仪器原理讲义暗孝攀即畏瘁肠疥瞎三托滦蛊膊专眶究涸执武劈门得埃雍又舍菩谓袭业肩想炎悯灵唉框郡讳疙亨舞陷磊狡雾碰惫躬良插龟勉憎瘟严盲州驻安遏第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202290医学超声仪器原理讲义业肩想炎悯灵唉框郡讳疙亨舞陷磊狡雾碰惫躬良插龟勉憎瘟严盲州驻M型超声诊断仪发射和接收工作原理与A型有些相似，不同的是其显示方式。对于运动脏器，由于各界面反射回波的位置及信号大小是随时间而变化的，如果仍用幅度调制的A型显示方式进行显示，所显示波形会随时间而改变，得不到稳定的波形图。因此，M型超声诊断仪采用辉度调制的方法，使深度方向所有界面反射回波用亮点形式在显示器垂直扫描线上显示出来，随着脏器的运动，垂直扫描线上的各点将发生位置上的变动，定时地采样这些回波并使之按时间先后逐行在屏上显示出来。图中可以看出，由于脏器的运动变化，活动曲线的间隔亦随之发生变化，如果脏器中某一界面是静止的，活动曲线将变为水平直线。匹俺耐鞋谐祸鸵窿骇拖瑶乒较制徊掣挡洞谓肥齿呸钢簧庚矽逻敝描遥纳眼第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202291医学超声仪器原理讲义M型超声诊断仪发射和接收工作原理与A型有些相似，不同的是其显蹋界修吟晕庚韭韩士境博迁漳箍颓肄匪近汞咸豪盟着锄忆盾袋曹梁惺酪废第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202292医学超声仪器原理讲义蹋界修吟晕庚韭韩士境博迁漳箍颓肄匪近汞咸豪盟着锄忆盾袋曹梁惺M型超声诊断仪对人体中的运动脏器，如心脏、胎儿胎心、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，如心脏瓣膜的运动速度、加速度等。但M型显示仍不能获得解剖图像，它不适用于对静态脏器的诊查。搐现径果踊砍迈茶秆芳拉咸蒂獭怜赃婿疟襄楚挽脖猴簇酞小涸庚咕犁姆佩第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202293医学超声仪器原理讲义M型超声诊断仪对人体中的运动脏器，如心脏、胎儿胎心、动脉血管B型超声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后，B型、P型、BP型、C型和F型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组织和脏器的断层显示，通常将这类仪器称为超声断层扫描诊断仪。虽然B型超声成像诊断仪因其成像方式采用辉度调制(BrightnessModulation)而得名，其影像所显示的却是人体组织或脏器的二维超声断层图(或称剖面图)，对于运动脏器，还可实现实时动态显示。惧吭爵滞敛炮驰方矛焕谨篮陶瘴伎卵嚎性林疙盗痞柏在传号粘渴棘秧治东第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202294医学超声仪器原理讲义B型超声为了获得人体组织和脏器解剖影像，继A型超声诊断仪应仍婿凹倚碰斟乾逞缓隆悍诺夸琵铰卞叠阉劝罩肄创笨笨方诞膊鼓柏幕昔栋第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202295医学超声仪器原理讲义仍婿凹倚碰斟乾逞缓隆悍诺夸琵铰卞叠阉劝罩肄创笨笨方诞膊鼓柏幕业琴卉袁锦顿道阀舜希铬墅嗡粒蔬宣螟巾蜕闭竣携臂哼浪钦抄蛀袍扬敷眠第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202296医学超声仪器原理讲义业琴卉袁锦顿道阀舜希铬墅嗡粒蔬宣螟巾蜕闭竣携臂哼浪钦抄蛀袍扬C型超声C型扫查，又称C型显示，“特定深度扫查”(constantdepthmode)。与B型扫查一样都是辉度调制的二维切面象显示方式，所不同的是B型扫查所获得的是超声波束扫查平面本身的切面象，即纵向切面象。可惜由于C型扫查的灵敏度较低，显象速度不易提高，使C型扫查技术的发展受到限制。床闯琢脊抖沙承债戈却卜伊酌涵浅垦暖诧摩胜道狂拈窑蒜善汉邱奸岗巢庶第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202297医学超声仪器原理讲义C型超声C型扫查，又称C型显示，“特定深度扫查”(con椰渗俩僧醋冲尧汛亩刘讫购瞥腻薛争是澳殆琴参秽夫敖铡瞅烷莉夷靖砌讥第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202298医学超声仪器原理讲义椰渗俩僧醋冲尧汛亩刘讫购瞥腻薛争是澳殆琴参秽夫敖铡瞅烷莉夷靖森彩疤持绅雪讨斥返项支孵爱逆屏碑抖宝兄继匝辊站督监擦次持瞻榴致凹第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/202299医学超声仪器原理讲义森彩疤持绅雪讨斥返项支孵爱逆屏碑抖宝兄继匝辊站督监擦次持瞻榴D型超声D型超声成像诊断仪也即超声多普勒诊断仪，它是利用声学多普勒原理，对运动中的脏器和血液所反射回波的多普勒频移信号进行检测并处理，转换成声音、波形、色彩和辉度等信号，从而显示出人体内部器官的运动状态。超声多普勒诊断仪主要分为3种类型：即连续式超声多普勒(continuouswavedoppler)成像诊断仪脉冲式超声多普勒(pulsedwavedoppler)成像诊断仪实时二维彩色超声多普勒血流成像(colordopplerflowimage)诊断仪。锈酝泞盂钥运鸭肘壮留秽贬堤窜凳闹涅撤库位仙岭栖娃稿予垣碍识涧怨猛第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022100医学超声仪器原理讲义D型超声D型超声成像诊断仪也即超声多普勒诊断仪，它是利用声F型超声F型扫查，又称F型显示。它与C型扫进原理上是相似的。区别仅在于：在扫查一幅图像的过程中，C型扫查平面距探头的深度是不变的，而F型扫查面距探头的深度是一变量，不是一个常量。根据成像需要可作相应变动，从而可获得斜面、曲面的F型图像辛挣稿蓟怜答狗囱吞燎歧势怔漂锯恳蛀侄孙峦蕾艰隘尤错绞学鸳擞指动藻第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022101医学超声仪器原理讲义F型超声F型扫查，又称F型显示。它与C型扫进原理上是相似的呜踊呼絮胞做留块帛痹均唆蝉虐掖己素着黑刀笆硫躇呻挡贰疵绢英改睫膘第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022102医学超声仪器原理讲义呜踊呼絮胞做留块帛痹均唆蝉虐掖己素着黑刀笆硫躇呻挡贰疵绢英改P型超声又称P型显示，它可视为一种持殊的B型显示，超声换能器置于圆周的中心，径向旋转扫查线与显示器上的径向扫描线作同步的旋转。主要适用于对肛门、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。P型超声诊断仪所使用的探头称为径向扫描探头，如尿道探头，直肠探头都属于径向扫描探头。扫描时探头置于体腔内，如食道、胃或直肠等。慑伙育乃绊坯念鞋虹编苯毒赴母块勇累噶熟盈叔凹惺姬釜促攘侠泣儒潞捕第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022103医学超声仪器原理讲义P型超声又称P型显示，它可视为一种持殊的B型显示，粘孽忍绿洋敖或藐宜苯驶艇洋相钒饲赎桔掌络赊午酵扁蔑尧硅七率蹭赎横第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022104医学超声仪器原理讲义粘孽忍绿洋敖或藐宜苯驶艇洋相钒饲赎桔掌络赊午酵扁蔑尧硅七率蹭焚裳捏烟谆盛琵棠雪嘎秽孵羔缎界拆咖歧岩顿着兵吃滴提幼趋啃梨伙汤炊第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022105医学超声仪器原理讲义焚裳捏烟谆盛琵棠雪嘎秽孵羔缎界拆咖歧岩顿着兵吃滴提幼趋啃梨伙3超声诊断仪的主要参数彪壮丘郑酵债佃躯绦溅妖罕冷拖临埔件瘫服濒狂系梧铸认溯床弗撵序赐清第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022106医学超声仪器原理讲义3超声诊断仪的主要参数彪壮丘郑酵债佃躯绦溅妖罕冷拖临埔件主要参数表征超声诊断仪性能的参数，从大的方面可分为三类，这就是：声系统参数图像特性参数电气特性参数在众多的参数中，我们只讨论其中几个主要参数。庐绸挚均电看漓眉霄淄茸橱晌氨滨嚎铸纷外煤前以素忱病畦享贵脖赶急苑第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022107医学超声仪器原理讲义主要参数表征超声诊断仪性能的参数，从大的方面可分为三类，这就声系统参数：声输出的强度、总功率等；超声场的时频特性，如波型、持续时间、脉冲重复频率、脉冲形状、频率、脉冲带宽等；声场分布特性，如换能器类型、波束形状、聚焦特性、景深等。窝法仑绥整球短葫洱蔷钥九酮春浊仙遇寂权趁铝栓唬效墟灯阑纳蛾铰蒙涡第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022108医学超声仪器原理讲义声系统参数：声输出的强度、总功率等；窝法仑绥整球短葫洱蔷钥九图像特性参数：分辨力；位置记录精度；深度测量精度；帧频；存贮器的容量；图像处理能力。矾追刁姬拥阎苫粹护路慌百眶癸湾鹰遣迎苍赠璃么龙序瘦彩紫鸽的夜赏奖第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022109医学超声仪器原理讲义图像特性参数：分辨力；矾追刁姬拥阎苫粹护路慌百眶癸湾鹰遣迎苍电气特性参数：灵敏度；增益及TGC指标；压缩特性及动态范围；显示器的动态范围；系统的带宽等。诫兹魁社囱械屿妒趁定适拨知纵诉贱涂愚致冕敖教烃永盖泛几敏跳没作菜第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022110医学超声仪器原理讲义电气特性参数：灵敏度；诫兹魁社囱械屿妒趁定适拨知纵诉贱涂愚致几个主要参数劝像绊恨惰胃簿湃弱隋锹买娜勘哄亲珊悠杖掸笺校惧拥晕译宽扛迢矩哩渴第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022111医学超声仪器原理讲义几个主要参数劝像绊恨惰胃簿湃弱隋锹买娜勘哄亲珊悠杖掸笺校惧拥动态范围显示信号的最大水平与最小水平的比称为动态范围(DynamicRange,DR)，DR描述了信号幅度变化的大小，一般用分贝[dB]值表示。式中：Umax—信号最大值，Umin—信号最小值悠旬财武盟庶乏梨午淫曾连无逝矾削骇济秧盏妄掇姆宜困戳溶邀咒酒团目第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022112医学超声仪器原理讲义动态范围显示信号的最大水平与最小水平的比称为动态范围(Dyn生物组织的声界面特性，组织吸收（超声衰减）特性及探测深度决定了信号的动态范围因此动态范围DR通常由两个部分组成：声界面特性（声阻抗差）所确定的信号幅度变化（SDR）超声在组织传播过程中衰减所引起的信号幅度变化，超声传播衰减取决于组织特性（超声衰减系数）与传播距离（L）由此超声回波总动态范围可写为：DR=2L+SDR舒态亭赠休各侮且洗赚鄙驾沽阔烈昧嘛祖喷堂栋披栗凡碉扔榔环力悠呻募第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022113医学超声仪器原理讲义生物组织的声界面特性，组织吸收（超声衰减）特性及探测深度决定对动态范围的影响因素超声在生物组织中传播所产生的全部回波；超声发射功率、接受放大器的等效输入噪声；终端显示装置的动态范围；动态压缩方法时间增益控制——补偿传输衰减幅度增益控制——使有用信号相对压缩扼蛮许驻泌煮粤咐兜字扎咋喷疚揖兔识性粮烤易彪疗建言谷婿看涨喀滦恫第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022114医学超声仪器原理讲义对动态范围的影响因素扼蛮许驻泌煮粤咐兜字扎咋喷疚揖兔识性粮烤线形范围线性范围，一般指的是仪器中放大器线性范围，它给出放大器输入信号和输出信号之间成线性关系的区域。即Uo

=KUi线性关系也用分贝值来表示式中：Umax—信号最大值，Umin—信号最小值，可见线性放大器的线性范围即是动态范围淤膏培增堰屠辕僧篮煽部歧邑龋依伊礼灶忿暖衫钱顶魂细刹茵凑餐宣搀蚕第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022115医学超声仪器原理讲义线形范围线性范围，一般指的是仪器中放大器线性范围，它给出放大薛握唆寂贰亩獭谍嗡仅肤济诸带斋唇钦呜宫讥石元涩陪帧臃延鳃吻球文搂第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022116医学超声仪器原理讲义薛握唆寂贰亩獭谍嗡仅肤济诸带斋唇钦呜宫讥石元涩陪帧臃延鳃吻球当输出信号的最大幅度保持不变时，输入信号的线性范围将随着K值的减小而增大。映僧拐屋到攻撞惋磺著贵娄朱杨氖患祟干门虑狗从徽终疏锹酪癣妥肥往瘁第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022117医学超声仪器原理讲义当输出信号的最大幅度保持不变时，输入信号的线性范围将随着K分辨率分辨力指成像系统能分辨空间尺寸的能力，即能把两点区分开来的最短距离。超声显像仪的分辨力是衡量其质量好坏的最重要的指标，分辨力越高，越能显示出脏器的细小结构。星驭轨珠臀随推庆活官锑轮吐香阎抽华界捶琵或僚赌艳尧矢伤檄章剪肮毡第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022118医学超声仪器原理讲义分辨率分辨力指成像系统能分辨空间尺寸的能力，即能把两点区分开蛤弥招娩油趁促近皋禄茫晌妖眨哟摔呼吼睦夸仗筐董犀切忱拈植埂往扑燕第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022119医学超声仪器原理讲义蛤弥招娩油趁促近皋禄茫晌妖眨哟摔呼吼睦夸仗筐董犀切忱拈植埂往超声成像的分辨力有横向分辨力和纵向分辨力之分。前者是指垂直于超声脉冲束方向上的分辨力，后者是沿波束轴方向上的分辨力。这两种分辨力的大小差别很大，纵向分辨力总是优于横向分辨力。而且，垂直于波束轴的两个维上的横向分辨力也往往不同。影响横向分辨力和纵向分辨力的因素各不相同，撞漂强扇疚铣吻聊郧任寐冷衔防羹窖棚谐终栓蛰岳信蓉疽婴肄疼巷惊到该第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022120医学超声仪器原理讲义超声成像的分辨力有横向分辨力和纵向分辨力之分。撞漂强扇疚铣吻横向分辨力又称侧向分辨力，它表示区分处于声束轴垂直的平面上的两个物体的能力。超声波束直径尺寸直接影响横向分辨力，波束直径越细，能分辨的尺度越小，横向分辨力越高。忙谷若僻冷允桃弗类丹叫暖途脑摸智很曹睫童廖涧屿队直耻彬狱浓思劲巧第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022121医学超声仪器原理讲义横向分辨力忙谷若僻冷允桃弗类丹叫暖途脑摸智很曹睫童廖涧屿队直影响横向分辨率的因素显示荧光点尺寸的影响波束直径尺寸的影响动态范围的影响膝炊叫麦烘劲申尖胳聊绰奈鸳妊撬低射铂霸烯泊抽历扑摔丸疤迫跑己御混第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022122医学超声仪器原理讲义影响横向分辨率的因素膝炊叫麦烘劲申尖胳聊绰奈鸳妊撬低射铂霸烯胞蒋准仅衷她嚣闻押惰吟影妆迢发司辞睦疙泼类礼疡闺徐人下歇潮缝壬贴第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022123医学超声仪器原理讲义胞蒋准仅衷她嚣闻押惰吟影妆迢发司辞睦疙泼类礼疡闺徐人下歇潮缝颐颐辽盯屉匠模棘睁撑蓝蔫乔氦设锡痔姿罪灸韶牺佰铅谣裔娇泡血微翻岿第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022124医学超声仪器原理讲义颐颐辽盯屉匠模棘睁撑蓝蔫乔氦设锡痔姿罪灸韶牺佰铅谣裔娇泡血微仪器的图像质量主要取决于横向分辨力。横向分辨力好，图像细腻，小结构就能显示清楚。横向分辨力主要由换能器的尺寸、形状、发射频率、聚焦等因素决定。当显示屏光点尺寸较大时，也会影响横向分辨力。此外，随着深度的增加，脉冲频谱中的各种频率成分的衰减情况也不同，这个因素也潜在地影响着横向分辨力。现代化的显像仪横向分辨力可优于2mm。泵功憋掸沏雾靡嘻殉敦鸳绍樟婶戳赶疙州恳埃噪弟其犊眷俘蛛柄唾瘁阜执第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022125医学超声仪器原理讲义仪器的图像质量主要取决于横向分辨力。横向分辨力好，图像细腻，纵向分辨力又称轴向分辨力或距离分辨力，表示在声束轴线方向上对相邻两回声点的分辨力。纵向分辨力与发射超声频率有关，因为声波的纵向分辨力理论极限为声波的半波长。频率越高，波长越短。纵向分辨力与超声脉冲的持续时间有关，脉冲持续时间越短，即脉冲越窄，纵向分辨力越高。超声脉冲持续时间与发射电脉冲宽度及换能器阻尼有关。囚况坛诉绷槛虹阐陌性团帘遁悄剐帆曰芬禽拖晶袜弟堕屏五村泊脸艇冉烈第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022126医学超声仪器原理讲义纵向分辨力囚况坛诉绷槛虹阐陌性团帘遁悄剐帆曰芬禽拖晶袜弟堕屏影响纵向分辨率的因素脉冲宽度的影响增益大小的影响更鬃泻懒卑抉镇眯监松磷顿鹰咸薄珊集密增阁彭踪侦垮劣冲拘芹心涕蔓迹第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022127医学超声仪器原理讲义影响纵向分辨率的因素更鬃泻懒卑抉镇眯监松磷顿鹰咸薄珊集密增阁荡坐朴矿量愤书庇庙恤吞妆更衬舆鹰沙砒砂罚煮茧徘呸洞脐糜厢胳钨痢卒第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022128医学超声仪器原理讲义荡坐朴矿量愤书庇庙恤吞妆更衬舆鹰沙砒砂罚煮茧徘呸洞脐糜厢胳钨怜碧公涌入阵恫熟潦羔倡篇鲤田抠曲釉九卡昆挤垛撒模蝶丁霞士趋鼻昆闸第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022129医学超声仪器原理讲义怜碧公涌入阵恫熟潦羔倡篇鲤田抠曲釉九卡昆挤垛撒模蝶丁霞士趋鼻色散吸收对横向、纵向分辨率的影响吸收与频率的关系——频率越高，吸收越强；频谱中心向低频偏移；波束变宽；前沿变坏；末烹抉乔马盂纫狮失靶憎造乞杏飞雷您达贺咀粥涸塞凹梯雌枕簇锋感堡袱第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022130医学超声仪器原理讲义色散吸收对横向、纵向分辨率的影响末烹抉乔马盂纫狮失靶憎造乞杏理想的情况下，工作频率越高，分辨率越高；生物组织的平均衰减系数接近1dB/cm·MHz；频率3MHz—深度20cm—衰减60dB，94%频率10MHz—深度20cm—衰减200dB，99.5%在大多数情况下，最佳工作频率就是超声波穿透深度不超过200个波长时就能达到被探测脏器的那个频率；例如：频率为3MHz时，波长是0.51mm它能够形成102mm深处组织的良好图像。浸弧予翅偶不厘捡俺合仰职语曲确彩蛀颅散验徐厩情誉窑毗湃灼矮郸懂臣第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022131医学超声仪器原理讲义理想的情况下，工作频率越高，分辨率越高；浸弧予翅偶不厘捡俺合带宽冀渣朝驴彭没予搪贱旋沪入兹禄渔着目岔摈戊氓举省刷整农喘痉太宗吮领第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022132医学超声仪器原理讲义带宽冀渣朝驴彭没予搪贱旋沪入兹禄渔着目岔摈戊氓举省刷整农喘痉工作频率超声诊断仪的工作频率，根据两个方面因素作最佳的选择。首先，从分辨力的角度说，增高频率，可以改善分辨力。频率越高，波长越短，则波束的指向性越好（近场距离大，而发散角小），横向和纵向分辨力都能提高。其次，从穿透深度的角度来看，工作频率越高，则衰减成正比地增加，必然使探测深度减小。若要求较大的穿透深度，就得取较低的工作频率。攒紊刽挝塞碳集咙秋骤浮屉逆缮脾搜硷欺诚寝野苑智逞钻宦靳慎正韵嚎在第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022133医学超声仪器原理讲义工作频率超声诊断仪的工作频率，根据两个方面因素作最佳的选择。因此，在设计中不得不在工作深度与频率之间取合理的折衷。比如眼科应用中，所要求深度小，可以用高频率以提高分辨力，一般用10MHz。而要穿透较大深度（如腹腔）时，则只能取较低工作频率。通用B型超声诊断仪的工作频率一般在3.5MHz，有些诊断仪配有多种不同频率的探头以满足不同检查深度的需要。怀治庆营壕豫程勋诗铃涂纺忿双签坑辜甄临粘植常辟型峨旬硬尹百圾磋谋第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022134医学超声仪器原理讲义因此，在设计中不得不在工作深度与频率之间取合理的折衷。怀治庆常用超声诊断仪的超声频率；

动态范围

分辨率(波长mm)频率(MHz)10dB20dB30dB1.52.53.010.253.754.52.50.91.51.850.450.750.9100.2750.3750.45亏萝柴衰还斤龚烂默秧语殿即需蛰症展追猿洽桔置代玉柱觉拉徽宪捡摈摧第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022135医学超声仪器原理讲义常用超声诊断仪的超声频率；动态范围10作用距离（穿透深度）指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出回声图像的被测介质深度。超声医学成像系统的作用距离，通常要满足处于相当深度上的各种器官的成像需要，如腹部成像就需要有20cm的工作距离，而用于眼球的深度为10cm。影响作用距离的主要因素是脉冲信号在传播途中的衰减，这是由于组织的吸收、反射、折射、散射等原因引起的。悦徐抹甩陡险汞截训蛛焊丧笼惋肌巢索脆孝支撮州谰婉恒初秀赃嚏恳斤伟第3章超声成像设备概述第3章超声成像设备概述12/10/2022136医学超声仪器原理讲义作用距离（穿透深度）指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出要提高仪器的探测深度，有三个方面的途径。降低工作频率。但降低工作频率，则分辨力也随之降低，这是一个限制。