培训课件--超声成像.ppt

§5 谐波成像的基本概念与相关问题 超声波在人体组织种传播时，不仅有探头发射的基础频率，并且有与基波成倍数的超声波传播 在谐波成像时，只检测二次谐波成分作为成像信息，其他信息（基波或更高的谐波）都被滤除或不接收，这种成像方式称为自然组织谐波成像 一、谐波产生的物理基础 随着非线性理论的发展，对超声波在人体组织传播的研究发现：超声波与人体组织作用时，其传播、反射、散射都同时存在非线性效应，这种非线性效应使得发射的基波f0出现谐波频率 从时间轴上看，是传播的波形发生了畸变 从频率域分析，谐波存在 对造影剂微泡共振后散射回声中包含的谐波频率应用在造影成像 发射的超声波中心频率为f0，其能量比较高。在超声造影成像时，声波冲击造影剂微泡，微泡可能在2倍或更高倍数的声波频率上振东，作为新的声源发射2f0的谐波返回到探头，接收造影剂的这种二次谐波能很好地显示造影剂回声信号 传播中的非线性现象 声波速度的非线性——谐波的产生 超声波在弹性介质中传播时，使介质在压力大的区域，分子紧密排列，在压力小的区域，分子排列疏松 介质这一密度上的变化使得声波速度处于压缩区比疏松区稍快，若c0为同一介质中的传播速度，c1为压缩区的声速，c2为疏松区的声速，c1c0c2 介质中各点的传播速度不同导致声波传播过程中形态上发生轻微的变化：波峰变尖，这就意味着谐波频率的产生，代表较高的谐波频率。 二次谐波的接收 二次谐波接收是提取2f0的谐波信号 在实际操作中，基波频率的高频成分，与谐波频率的低频成分往往有重叠，若分离不当，将有基波信息干涉图像 三、谐波成像的相关问题 谐波成像与图像质量 消除近程伪像干扰 表层腹壁或接近腹壁的反射和散射会产生超声伪像，但这些伪像基波反射强，当采用谐波成像时，近程的伪像大部分被消除 基波声束旁瓣会产生明显的伪像，而二次谐波声束能量与中心声束的能量相比成反比例降低，即使接收到的二次谐波信号强度放大到与基波相当时，二次谐波的旁瓣仍然比基波低很多，在二次谐波成像时，能明显地消除声束旁瓣伪像并使主瓣变细 超声旁瓣引起的伪像 在膀胱纵断声图像上，骶骨胛、肠管气体常引起旁瓣伪像，充盈的胆囊，膀胱和囊肿的后壁，常见模糊的低回声，有时很像腔内的“沉积物”，均属旁瓣伪像 二次谐波成像的类型 谐波成像的临床应用 主要作用：提高回波信号的信噪比， 谐波成像通过改善组织的对比分辨力、空间分辨力、消除近程伪像来提高图像的清晰度 主要用在： 心血管和腹部方面的疾病诊断 增强心肌和心内膜显示 增强对细微病变的分辨力，了解心内血流状态 清晰显示血栓的轮廓及腹腔内深部血管的病变边界 增强心腔内超声造影剂回声信息 清晰显示腹部、肝、肾、胰腺局限性占位性病变 清晰显示腹部含液性脏器病变及囊性病变的内部回声 对评估现象困难的病人病变区域及边界及混合性肿物的判断有明显的改善，但谐波对显像良好的病人可能使图像质量退化 一 超声造影原理 为什么需要超声造影 血液中红细胞的散射回声低，是软组织的1/10000～1/1000倍，因此血液常表现为“无回声”在二维超声成像时 心腔内膜边界通常容易识别，但由于探头与胸腔之间存在混响，使血流内出现虚假回声等。 为了使血液在心腔内（尤其是小血管内）易于显示，有必要使用超声造影剂，增强血液回声强度 超声造影的原理 ．超声波的反射、散射 超声波在人体内传播获得回声信息，其强弱程度取决于： 组织对超声波的吸收。 反射强度。 散射强度。散射是反射的一种特殊类型。超声波在介质中传播时，如遇上小于波长的界面就将发生散射，而散射的强度又与下列因素有关： 散射体的密度， 散射体的组成成分，其决定声阻抗差。 散射体的大小。 散射体的可压缩性，即弹性。 超声频率。但就散射体而言，前两个因素是决定散射强弱的主要因素。 C型超声 系统在一个很短的时间内开启接受电路，采集指定深度 处的信息， 必须不断的移动扫描线并重复上述过程，这样作很费时，也很难获得实时图像，一般超声仪上不配备这种工作方式。 D型（超声多普勒法） 机理：利用Doppler原理对心血管内血流进行探测分析 频谱多普勒（PW+CW） 以频谱曲线显示，检测血流动力学参数 彩色多普勒血流显像（CDFI） 彩色编码实时显示血流方向、速度及血流性质 二尖瓣血流CDFI 二尖瓣血流－PW 超声探头与扫查方式 常规探头：扇型、线阵型、凸弧型 专用探头：腔内探头（食管、直肠、阴道） 术中探头 穿刺探头 超声波的发射与接收 超声诊断仪由探头（换能器）和主机构成 超声波的发射与接收均由换能器来完成 发射：电讯号→换能器→超声波(逆效应) 接收：反射波→换能器→电信号(正效应) 逆压电效应示意图 + + +