超聲成像技術(shù)及測量方法第五節(jié)第2章醫(yī)用超聲診斷儀器概論一、換能器技術(shù)常規(guī)B超工作探頭頻率：2~10MHz●超聲探頭的發(fā)展趨勢：高頻率、高密度、寬頻帶●頻率分布：用于血管內(nèi)成像探頭頻率：20~40MHz皮膚、軟骨等超高頻探頭：

40～100MHz多普勒探頭：

50MHz左右第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法二、計算機平臺技術(shù)

基于標準PC平臺的超聲診斷系統(tǒng)，俗稱電腦化超聲診斷儀。傳統(tǒng)的超聲診斷儀采用簡單的微處理器作為中央控制中心。而現(xiàn)今先進的超聲診斷系統(tǒng)是使用PC作為中央控制系統(tǒng)，計算機的軟硬件環(huán)境好，具有大容量信息內(nèi)存及許多標準接口，具有電影回放、圖像處理、檔案管理、屏幕注釋及遠程傳輸?shù)裙δ?，能實現(xiàn)DICOM接口連接。第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法三、全數(shù)字化超聲波診斷技術(shù)

全數(shù)字化超聲成了近年來超聲診斷儀的發(fā)展方向。目前已研制出全數(shù)字計算機信號處理的超聲診斷系統(tǒng)，采用軟件控制，可隨時加入新的軟件程序以更新整機功能。超聲診斷儀器朝著全數(shù)字化、軟件化、信息化發(fā)展：（1）全數(shù)字波束形成技術(shù)（2）軟件超聲技術(shù)（3）超聲圖像工作站、遠程診斷第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法三、全數(shù)字化超聲波診斷技術(shù)第一：在常規(guī)模擬超聲儀中，延遲線采用多抽頭的Ｌ-Ｃ模擬延遲線，靠電子開關(guān)控制，所以電路龐大，造價高，還會引起插入損耗、阻抗失配及開關(guān)瞬態(tài)造成的假象，且硬件系統(tǒng)不易調(diào)整延遲時間；全數(shù)字超聲儀采用全數(shù)字延遲線，延遲時間可用軟件編程，在換用不同探頭時，能自動配合或手動調(diào)整延遲時間至最佳。●“數(shù)字”與“模擬”的區(qū)別：第二：常規(guī)模擬超聲儀在檢波后進行采樣，采樣率低。在數(shù)字化超聲儀中，為提高影像質(zhì)量、降低模擬失真而直接對射頻進行采樣，采樣率最少應(yīng)為信號最高頻率成分的2倍。第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法四、三維超聲成像技術(shù)三維超聲成像技術(shù)可從立體影像上觀察體內(nèi)組織的結(jié)構(gòu)和病變情況，比二維成像提供更充分的空間信息，在心肌損傷的定位、胸腹部腫瘤的檢測、懷孕期的評估等方面有重大的價值。三維超聲成像原理示意圖第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法五、寬頻帶成像技術(shù)由于聲波在人體組織內(nèi)傳播過程產(chǎn)生的非線性以及組織界面入射/反射關(guān)系的非線性，使得當發(fā)射的聲波頻率為f0時，回波頻率中除有f0（亦稱基波）外，還有2f0，3f0……等（稱為諧波），其中以二次諧波（2f0）的能量最大。諧波成像原理示意圖第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法五、寬頻帶成像技術(shù)●定義：利用回聲（反射或散射）中的二次諧波攜帶的人體信息形成的聲像圖稱為超聲諧波成像?！穹诸悾海?）不使用超聲造影劑的諧波成像稱為自然諧波成像或組織諧波成像。（2）使用超聲造影劑的諧波成像稱為造影諧波成像。第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法五、寬頻帶成像技術(shù)●組織諧波成像：特別適用于顯像困難的患者。組織諧波成像與非組織諧波成像對比圖像第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法六、超聲彈性成像●定義：超聲振動聲成像（vibro-acoustography）是一種新的彈性成像技術(shù)，利用兩個頻率差很小的共聚焦超聲波使組織振動，產(chǎn)生動態(tài)輻射力，水聽器檢測組織振動產(chǎn)生的聲場分布，得到與組織的剪切模量高度相關(guān)的組織的彈性分布。超聲彈性成像原理示意圖第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法超聲彈性成像原理示意圖七、聲學密度測定●定義：以背向散射積分（integratedbackscatter，IBS）為基礎(chǔ)的定量分析方法。●過程：對小于超聲波長的界面如細胞、微細血管、膠原纖維等產(chǎn)生的背向散射信號進行提取，計算出取樣散射區(qū)域的功率譜（即回聲信號強度的平方）的積分。●應(yīng)用：主要用于對心肌、腎皮質(zhì)、肝實質(zhì)等組織的聲反向特性的研究。第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法八、全景超聲成像●定義：全景超聲成像（panoramicultrasoundimaging，PUI）是通過緩慢移動探頭沿圖像頰方向移動并進行連續(xù)掃查，由計算機將移動過程中的圖像相關(guān)比較分析并自動拼接為一幅超寬視野的完整圖像?！駪?yīng)用：對較小的體表均可良好成像，可對體積較大的器官或腫瘤等進行全面觀察并測量，對腹部與淺表器官疾病的診斷有較大的幫助?！裼绊懸蛩兀褐饕薪M織器官的運動及較大的曲度等。第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法九、復合成像、均衡成像、擴展視野采集●復合成像：是把通過不同空間方向所獲得的圖像進行匹配合并而重建出更清晰的圖像?！窬獬上瘢阂环N手段以數(shù)字圖像優(yōu)化技術(shù)（Toshiba）和自動組織優(yōu)化技術(shù)（GE）為代表，對圖像中的感興趣區(qū)進行直方圖灰階分析；另一種手段為組織均值化技術(shù)（Acuson-Siemens），它對局部的圖像進行自適應(yīng)分析。●擴展視野采集：是通過影像自身數(shù)據(jù)獲取探頭的相對位置信息，通過手持探頭漸進移動掃描獲得全程數(shù)據(jù)，重建出寬幅圖像。第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法十、超聲CT●定義：超聲探頭發(fā)出超聲波后，超聲波在人體內(nèi)傳播時，人體組織產(chǎn)生的背向信號在到達探頭之前會出現(xiàn)非均勻性衰減，聲束的強度與寬度的變化、組織界面的鏡面反響等在B超中未得到有效糾正，設(shè)法獲得這些聲速的變化或聲衰減的數(shù)據(jù)并以此為參量，用計算機再建出超聲透射影像，這種技術(shù)即為計算機斷層成像。第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法十一、激光超聲檢測技術(shù)●定義：用激光激發(fā)超聲波使之通過被檢測試件的內(nèi)部，再用激光技術(shù)來接收這種超聲波的信號，把兩者結(jié)合起來，叫做激光超聲檢測方法。●特點：

1.激光超聲不需要耦合劑2.激光超聲可實現(xiàn)遠距離操作3.激光超聲的盲區(qū)小于100μm，可用于測量薄工件4.激光超聲可用于表面幾何形狀復雜及受限制的空間第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法十二、超聲治癌

超聲波治療腫瘤的臨床與動物實驗研究結(jié)果證明，超聲波可增強X射線和化學藥物對腫瘤細胞的殺傷力，高強度超聲波可以直接殺死癌細胞?！裨恚撼暡ǒ煼ㄖ芯奂暡ǖ陌l(fā)射方向隨透鏡發(fā)生改變，利用產(chǎn)生的焦點，作用于特定部位，產(chǎn)生強有力的破壞作用。實際應(yīng)用的超聲波頻率為1000kHz左右，焦點處的最大強度為500W～2kW/cm2，作用時間多采用1秒左右。聲波在一定深度部位，焦點處局部組織發(fā)生破壞作用，而對所通過的任何組織具有不發(fā)生任何損害的特性。第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法十三、超聲美容超聲波具有頻率高、方向性好、穿透力強和張力大等特點。超聲波作用于人體皮膚可以引起細胞振動，增強細胞膜的新陳代謝和通透性，改善血液與淋巴循環(huán)，提高組織再生能力，使結(jié)締組織變軟，同時達到深層清潔的作用。第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法十四、超聲減肥超聲減肥法原理就是利用超聲探頭在需要減肥的部位表面輕輕按摩，超聲能量輸入脂肪中，使脂肪細胞溶解、乳化，達到減肥目的。體外超聲減肥方法與傳統(tǒng)吸脂減肥方法不同，它是在超聲探頭在身體表面來回滑動過程中實現(xiàn)減肥?！襁^程：

1.皮下注射特制溶液；2.超聲作用（20~40kHz）；3.排出油脂。超聲美容示意圖第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法超聲美容示意圖十五、超聲顯微鏡20世紀50年代，超聲顯微鏡（ultrasonicmicroscope）的名稱和原理被提出，至20世紀70年代中期有兩種形式的超聲顯微鏡被研制出來：（1）機械掃描式超聲顯微鏡（SAM）（2）激光掃描式超聲顯微鏡（SLAM）●分類：機械掃描式超聲顯微鏡（SAM）根據(jù)工作方式不同又有透射式和反射式之分。機械掃描式超聲顯微鏡結(jié)構(gòu)示意圖第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法十六、四維成像實時四維成像（Kretz-Medison），通過快速刷新連續(xù)的三維圖像獲得，是最近發(fā)展的新技術(shù)。根據(jù)所使用的探頭和掃描視野的大小，其最快采集幀頻可以達到每秒鐘4到16幀體積數(shù)據(jù)。這項技術(shù)既可用于灰階成像，又可用于能量多普勒彩色成像。使用該技術(shù)可以清楚地呈現(xiàn)胎動，觀察血管內(nèi)血流動力學的情況，清楚地透視頸動脈及頸動脈杈，以及更好地引導活檢針向標靶的穿刺。第五節(jié)超聲成像技術(shù)及測量方法十七、超聲測量方法第五節(jié)