超聲基礎知識課件

1、GE超聲應用培訓,超聲基礎知識,一、超聲基礎知識,2,聲壓,時間/位置,縱向波,1.  超聲基礎知識,什么是聲波？ 在媒介中縱向傳播的機械波在媒介中周期變化的聲壓,3,什么是超聲波?,頻率 & 波長 λ＝ C / f λ :波長, C:速率, f:頻率傳播速率 1530m/s 水中, 344m/s 空氣中 (20°C),頻率超過20kHz,0Hz 20Hz 20

2、KHz1MHz 30MHz 400MHz 次聲波 可聽見聲音 超聲波 紅外線 耳朵無損探傷 圖像診斷 聲學顯微鏡,,,,,,,,,,聲音頻譜,超聲波,1.  超聲基礎知識,4,受迫應子,速度 x 時間 = 距離,聲傳播,1.  

3、;超聲基礎知識,5,頻率和波長: λ＝ C / f,8.5m,8.5cm,1.  超聲基礎知識,6,超　 　聲,透 射　transmission,反 射　reflection,折 射　refraction,衍 射 diffraction,散 射　scattering,衰 減　attenuation,吸 收　absorption,,,,,,,,,,,,,,,人體,,,1.  超聲基礎知識,7,,,

4、,,,,,,,,,,,,,,,,發(fā)射聲波,鏡像反射,折射,散射、衍射,,,聲波的方向變化,皮膚,界面,界面 指兩個不同組織的界面, 如脂肪與肌肉,1.  超聲基礎知識,8,,,,,,,,折(透)射,折射,反射,反射,超聲波在介質中傳播遇到界面時會有反射和折射。 B模式圖像, 是由于超聲波在不同的人體組織中反射的 強弱而導致的回波幅度的強弱來映射到不同的像素點成 像的。,1.  超聲基礎知識,9,人體組織的反射類

5、型,生理性 病理性無回聲型 液性無回聲 膽汁/膀胱尿液 胸腹水 衰減性無回聲 骨骼后方 纖維化后方 均質性無回聲 淋巴結 淋巴瘤 低回聲型 心肌/腺體 甲減 強回聲型 包膜/骨骼 葡萄胎 全反射型 氣體,1.  超聲基礎知識,10,Diffraction

6、 衍射或稱繞射,Scattering 散射,1.  超聲基礎知識,11,,聲衰減（Acoustic attenuation）,聲波在介質內傳播過程中，隨著傳播距離的增大，聲波的能量逐漸減少，這一現(xiàn)象稱為聲衰減。,聲吸收（Acoustic absorption）,吸收是聲波在人體內傳播或反射的過程中，由于體內組織的特性使聲能耗失，耗失的能量轉換為熱能的現(xiàn)象。,1.  超聲基礎知識,12,頻率與靈敏度和衰減性是相

7、關的,能量/聲強與靈敏度和衰減性是相關的,回聲強度,cm深度,噪聲,回聲強度,cm深度,無TGC,有TGC,TGC,TGC - Time Gain Compensation 時間增益補償,1.  超聲基礎知識,13,二、超聲成像模式,14,2.  超聲成像模式,A模式B模式M模式DopplerPWD模式CFM模式PDI模式3D模式….,15,當超聲聲束在人體組織中傳播遇到二層不同聲阻抗的相鄰介質界面時

8、, 在該界面上就產(chǎn)生反射(回聲), 每遇到一個界面, 產(chǎn)生一個回聲,該回聲在示波器的屏幕上以波的形式顯示出來.界面兩邊介質的聲阻抗差愈大, 其回聲的波幅愈高. 反之亦然.A型(模式)成像診斷法就是根據(jù)回聲波幅的高低,多少,形狀及有無進行診斷。,A : Amplitude 振幅, 幅度,2.  超聲成像模式 – A模式,16,RV,IVS,LVPW,心臟舒張,心臟收縮,心臟剖面圖,T 時間,D 深度,在確定的掃查方向(深度

9、)上, 用亮度來顯示反射信號的強度,,2.  超聲成像模式 – M模式,17,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Line 45,Line 45,t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8,,,2.  超聲成像模式

10、– M模式,18,,2.  超聲成像模式 – B模式 (亮度/輝度 brightness) 圖像,B模式表現(xiàn)為亮度指示模式。B模式是一種組合成像模式，它可以把人體內不同的組織類型和界面在圖像上顯示出來。,19,2.  超聲成像模式 – B模式,20,2.  超聲成像模式 – B模式,21,2.  超聲成像模式 – B模式,22,2.  超聲成像模式 – B模式,23,2.  

11、超聲成像模式 – B模式,24,2.  超聲成像模式 – B模式,25,,,,,,當超聲波遇到朝相同方向運動的目標時, 反射回波是以相對較低的頻率返回的,,當超聲波遇到靜止目標時，反射的回波是以相同的頻率返回的,,,,,,當超聲波遇到朝相反方向運動的目標時, 反射回波是以相對較高的頻率返回的,2.  超聲成像模式 – 多普勒效應,26,,運動物體和靜止物體的聲音特性不同,對觀察者來說，發(fā)動機聲音逐漸增強,,,對觀察

12、者來說，發(fā)動機聲音逐漸減弱,地面靜止的飛機聲音是保持不變的,,,,2.  超聲成像模式 – 多普勒效應,27,彩色的速度與 q 相關；發(fā)射頻率 ft 越高，能檢測到的最低速度越小。,多普勒方程,2.  超聲成像模式 – 多普勒效應,28,多普勒處理器在頻譜上放置一個基于運動物體速率的點。,,,,,,,,2.  超聲成像模式 – 多普勒效應,29,當不同的對象以不同的速度運動時,多普勒處理器就會以不同

13、的點來對應每個對象。,,,,,,,,,2.  超聲成像模式 – 多普勒效應,30,垂直的位置表示物體的速率。,,,,,,,,,,,,2.  超聲成像模式 – 多普勒效應,31,當幾個點以相同的速率運動時, 相應的點在頻譜上會顯示得亮一些。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,v,0,time,,,0,v,,,,信號強度,,,2.  超聲成像模式 – 多普勒效應,32,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

14、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2.  超聲成像模式 – 多普勒效應,33,,,速度,,湍流,,,,用亮度來表示確定位置處頻譜的強度。,強度,2.  超聲成像模式 – 多普勒效應,34,,,,,,,,,,,,,,,,,彩色多普勒成像采用相同的原理。超聲掃描系統(tǒng)為圖象上多個都獲取多普勒頻譜。

15、在每一個點上，超聲掃描系統(tǒng)得到它的平均速率。這些平均速率被標上了顏色， 一般來說，紅色 表示朝向換能器的方向 藍色 表示背向換能器的方向。,2.  超聲成像模式 – 彩色多普勒效應,35,這幅圖象是用彩色來表示平均速率。,,,,,,,通常情況下的超聲波束,,,此區(qū)域為 紅色, 所以流向超聲波束的方向, 方向從左到右,此區(qū)域為 藍色, 所以背向超聲波束的方向, 方向從右到左,2.  超聲成像模式 – 彩色多普勒效

16、應,36,使用強度來代替速率標識血流的信息。我們稱之為能量多普勒 (PDI)。彩色血流是沒有角度依賴性的, 而且不會產(chǎn)生混疊。它的靈敏度更好。,2.  超聲成像模式 – 能量多普勒效應,37,機械掃查動態(tài)三維超聲成像,由馬達驅動的旋轉機構帶動二維B超探頭以一點為中心旋轉,如圖從左到右旋轉, 將采集的一系列同心的二維斷面圖像數(shù)據(jù)和相應的間隔角度數(shù)據(jù)(斷面間的間隔通常不等同)組成一個三維圖像數(shù)據(jù), 系統(tǒng)后端作三維重建.

17、 然后從右到左旋轉, 從左到右旋轉, 不斷重復. 從而得到實時更新的三維圖像.,2.  超聲成像模式 – 3D成像,38,三、超聲偽像,39,超聲偽像,超聲成像儀的正常工作基于特定的假設: 聲波是直線傳播的在組織內聲波的傳播速度是一致的和固定的（大約為1540 m/s ）超聲波束在它橫向和厚度方向上是無限薄的回波僅僅產(chǎn)生于波束方向上的物體回波僅與物質的反射和散射特性有關，而距離與聲束傳播時間成比例 當上述假設被