第六章 诊断超声成像 PPT课件.pptVIP

* 第六章 诊断超声成像 本章提要： 6.1 概述 6.2 A型超声诊断仪 6.3 M型超声诊断仪 6.4 超声波束处理技术 6.5 B型扫描成像原理 6.6 其它成像扫描方法 6.1 概述 医学领域使用的超声设备主要包括： ? A型(Amplitude Mode)：又称为幅度调制型，提供一维结构信息。用于实质性病变的定位诊断。 ? M型(Motion Mode)：是一种运动显示方式，属于亮度调制运动展开型，提供一维运动信息。主要用于心脏等运动器官的检测。 ? B型(Brightness Mode)：是一种回波幅度的亮度调制型，显示的是人体器官的二维解剖结构图像。主要用于人体器官疾病的直观显示诊断。 ? D型（Doppler mode）：估计运动目标的多普勒频移，用于血流运动估计与成像。 6.2 A型超声诊断仪 ? A型超声波诊断仪是最早发展的医学超声诊断设备。 ? 横坐标表示超声波的传播时间，即探测深度；纵座标则表 示回波脉冲的幅度信号（Amplitude）。 ? A型诊断仪可以简单地测量和诊断人体内相应器官的位 置、尺寸和组织的疾病特性，主要用于颅脑占位性病变的诊断，可测算病灶到体表的深度。 6.3 M型超声诊断仪 ? M型超声将A型回波幅度信号加到显象管Z轴亮度调制极上。 ? 纵座标表示超声脉冲的传播时间，即探测深度；横坐标是 一个慢速时间扫描信号，用于展开人体活动器官的运动轨迹（Motion Mode）。 ? M型专门用来对心脏的各种疾病进行诊断。若与同步周期的 心电图、心音图结合，可用来研究心脏的各种疾病。 6.4 超声波束处理技术 波束处理的目的： （1）使声束主瓣变细； （2）旁瓣受到抑制； （3）栅瓣不出现； （4）降低近场盲区伪迹（artifact）。 主要目标是改善横向分辨力。 波束处理方法： （1）使晶体表面凹陷;（2）采用声学透镜聚焦； （3）可变孔径；（4）电子聚焦； （5）动态聚焦；（6）实时动态聚焦； （7）动态变迹。 6.4.1 凹面晶体 主要用于机械扫描探头和连续多普勒探头。焦点处的 声束较细，横向分辨性能好。但聚焦后部声束比未聚焦时 还粗。采用这种聚焦型探头要注意聚焦范围的深度，一般 可分成近距离，中距离和远距离三个档次。 6.4.2 声学透镜 焦距由声学透镜曲率半径、超声波在声学透镜中的传播 速度和人体中声速决定。 6.4.3 电子聚焦 1、线阵电子聚焦 1)电子聚焦原理及其延时公式 使各阵元发射声波在焦距为F的焦点P处聚焦，各阵元 激励延迟时间关系为: t0是中心阵元发射声波的时间。 ) (nd Rn-F -5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 d 声程Rn 焦距F 焦点P 2)聚焦深度和焦点直径 将主声束上焦点两侧相对于聚焦点处声压下降20%的 主声束长度定义为聚焦深度。 焦点直径df为 采用弱聚焦时，聚焦深度ΔZ可覆盖待扫查的大部分深度范 围。发射聚焦中常采用弱聚焦方式。 采用强聚焦时，聚焦深度内横向分辨力较好，但ΔZ太小， ΔZ以外的声束比未聚焦声束发散更快，需采用分段聚焦。 在分段聚焦方式时,若使不同深度横向分辨性能相当，要求随扫查深度与聚焦焦距F的增加，换能器孔径D也同步增加。 电子聚焦方式改善的是声束扫描平面上的横向分辨特性， 而阵元高度方向的分辨特性常采用在阵元高度方向做成曲面状或加曲面声透镜，进行几何聚焦。 2、凸阵电子聚焦 3、面阵电子聚焦 利用面阵系统，可进行二维电子聚焦。 1）方阵电子聚焦 4.动态聚焦 1）非实时动态聚焦 原理：通过改变各阵元聚焦延迟时间所构成曲线的曲率半 径，可调节聚焦F。将发射和接收聚焦焦点调到近距离、近中距离、中远距离和远距离摄取图像，并分别将该部位图像存入存储器。最后将分段摄取的4张图像重合在一起显示。 2）实时分段动态聚焦 在发射时间内，由于发射脉冲宽度远小于接收回波信号 的时间，不能通过动态改变发射聚焦延迟达到动态实时分段动态聚焦的目的。 在接收时间内，可根据产生回波目标的深度，由浅渐深地改变焦距，即动态地改变聚焦延迟，使聚焦区随深度的变化速度与聚焦区回波信号到达换能器的速度一致。 3）实时连续动态聚焦 使聚焦焦点随回波脉冲到达换能器的时间由浅至深的同 步连续动态变化。聚焦及其声束特性主要受脉冲回波载波相