超聲基礎(chǔ)知識(shí)一、聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)二、超聲波儀三、超聲常用術(shù)語1、聲波聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)聲源的定義：振動(dòng)在彈性介質(zhì)中

時(shí)形成的一種機(jī)械波。1、聲源：指能通過振動(dòng)發(fā)出聲波的物體。2、彈性介質(zhì)：介質(zhì)指媒介物質(zhì)，彈性介質(zhì)指空氣、液體、 軟組織等能壓縮和膨脹的有彈性的媒介物質(zhì)。3、聲納：接收聲波的物體。聲波的物理量1、聲速（C）：聲波在單位時(shí)間內(nèi) 的速度。2、頻率（f)：聲源每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)，單位是（Hz），是周期的倒數(shù)（f=1/T）。超聲探頭的頻率是兆赫（MHz）級(jí)的（106Hz）3、波長(zhǎng)(λ)：聲源振動(dòng)周期內(nèi)波動(dòng) 的距離。4、相互關(guān)系：聲速（c）=頻率（f）×波長(zhǎng)（λ

）。的聲源振動(dòng)的頻率＞超聲波定義：彈性介質(zhì)中20000Hz的機(jī)械波。0Hz

16Hz

20KHz

1MHz30MHz400MHz次聲波聲波

超聲紅外線耳朵 無損探傷

圖像聲學(xué)顯微鏡醫(yī)學(xué)超聲 最常用頻率在2-15MHz（1MHz＝1百萬Hz）。波和海嘯都是次聲波，老鼠蝙蝠、海豚、狗能感知超聲波。2、超聲波超聲波在 中的 速度組織名稱平均速度（

m/s)脂肪1450腦1541肝1549腎1561脾1566血液1570肌肉1585軟組織（平均值）1520顱骨4080水1480空氣330超聲波的物理特性（一）方向性：由于超聲波的頻率高，波長(zhǎng)短，接近紅外線的波長(zhǎng)，因此和光線一樣，具有較強(qiáng)的方向性，形成超聲波束，能沿一定的方向

。探頭超聲波的物理特性（二）反射和透射性：超聲波在體內(nèi)碰到不同組織密度形成的界面時(shí)，一

部分產(chǎn)生反射波，另一部分可透過該界面進(jìn)入 組織。透射波遇到 界面又可產(chǎn)生新的反射和透射波，如此直達(dá)深部。探頭界面

界面

界面超聲波的物理特性（三）

力和分辨力的關(guān)系超聲波的頻率 ，分辨力就越高，但力越低。相反，頻率越低， 力就越強(qiáng)，但分辨力較差。舉例問答：1、檢查甲狀腺應(yīng)選擇哪種探頭頻率？2、檢查成人心臟應(yīng)選擇哪種探頭頻率？超聲波的物理特性（四）折射：由于超聲波在 內(nèi)各組織、臟器中 的速度不同，產(chǎn)生 方向的改變，稱為折射。界面斜向聲束折射波斜向反射波超聲波的物理特性（五）聲衰減：超聲波入射 后，超聲能量在不斷消耗及 體組織吸收（特別是脂肪組織），導(dǎo)至透入

深部的超聲波逐漸減少，反射回來的超聲信號(hào)減弱，使遠(yuǎn)場(chǎng)圖像質(zhì)量下降。超聲波的物理特性（六）偽像是真實(shí)解剖中的假像。有許多原因包括：儀器所用功能不當(dāng)，儀器操作不當(dāng)，探頭放置不當(dāng)，解剖原因所致旁瓣效應(yīng)：聲束主瓣掃查成像時(shí)，其周圍的旁瓣也同時(shí)成像，并與主瓣 即形成旁瓣效應(yīng)。旁瓣

主瓣探頭聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)超聲波的物理特性多重反射效應(yīng)：部分強(qiáng)反射波不為探頭所接收，而往返于探頭表面和組織界面之間，形成多重反射。探頭聲影：在超聲掃描成象中，當(dāng)聲束遇到強(qiáng)反射（如含氣肺）

或聲衰減程度很高的物質(zhì)（如瘢痕、 、鈣化、

腫瘤）時(shí)，在其后方出現(xiàn)條帶狀無回聲區(qū)即聲影。邊界清晰的聲影（clear

shadow）對(duì)識(shí)別瘢痕、、鈣化灶和骨骼時(shí)很有幫助；邊緣模糊的聲影（dirtyshadow）常是氣體反射或彗星尾征的伴隨現(xiàn)象。偽像：彗尾征彗星尾征：超聲束在 組織的異物內(nèi)（亦稱“靶”內(nèi)，如節(jié)育器、膽固醇結(jié)晶內(nèi)）來回反射，產(chǎn)生特征性的彗星尾征。典型 現(xiàn)在金屬結(jié)構(gòu)或外科剪遠(yuǎn)端。這些東西使超聲加速到>

6000

M/sec，通過傳輸而極度增強(qiáng)。MetalComet

tail一、聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)二、超聲波儀三、超聲常用術(shù)語1、超聲波儀的構(gòu)成主機(jī)＋探頭＋顯示器+

設(shè)備（ 等）延時(shí)線路脈沖發(fā)射/接收處理濾波器、對(duì)數(shù)放大器、時(shí)間增益控制D

S

C數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器監(jiān)視器記錄設(shè)備機(jī)彩色圖象 管理硬盤、磁光盤主機(jī)探頭1、超聲波儀的構(gòu)成儀中最主要的部件探頭超聲換能器（超聲探頭）是超聲之一。其功能是將電子線路產(chǎn)生的電激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲脈沖信號(hào)入射；并將組織產(chǎn)生的超聲回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成接收的電信號(hào)。1、超聲波

儀的構(gòu)成探頭的種類凸陣：用于腹部、盆腔臟器，常用頻率2.0-6.0

MHz(邁瑞

2.0-5.0

MHz)線陣：用于淺表 及外周血管，常用頻率

5.0-14.0MHz(邁瑞5.0-10.0

MHz)：用于心臟、顱腦檢查，常用頻率2.0-4.0

MHz（邁瑞2.0-4.0

MHz）腔內(nèi)探頭：用于經(jīng) 或經(jīng)直腸、經(jīng)食道檢查，常用頻率4.0-9.0

MHz（邁瑞5.0-8.0

MHz）特殊探頭：術(shù)中探頭、腹腔鏡探頭、容積探頭1、超聲波

儀的構(gòu)成探頭種類。安全、無輻射，適用于檢查靈活方便，成本低。實(shí)時(shí)成像，可獲得

或運(yùn)動(dòng)的組織圖像。通過掃描角度變化，獲得更佳的圖像。－檢測(cè)血流信息。2、超聲波

的優(yōu)點(diǎn)目前主要應(yīng)用于肝、脾、腎、胰、膽囊、胃腸道、泌尿生殖系統(tǒng)的成像及測(cè)量，

及

結(jié)構(gòu)的成像及測(cè)量，心臟及大血管的成像及M模式研究，

及子宮結(jié)構(gòu)，包括胚胎及 成像，骨盆結(jié)構(gòu)成像，包括、

及下部腸壁，可見的

血管成像，新生兒3、超聲波

的應(yīng)用范圍是一種亮度的模式。其圖像由不同亮度的點(diǎn)所構(gòu)成。點(diǎn)的亮度代表接收到回聲的振幅。通過連續(xù)掃描，二維的剖面圖像不斷地被更新，這就是實(shí)時(shí)B模式。4、超聲波診儀器的主要成像模式用于顯示體內(nèi)各界面與探頭的距離隨時(shí)間變化的曲線。縱軸代表組織的深度，橫軸代表這些不同深度的界面在某一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)曲線。主要應(yīng)用在于心臟的檢查，可將運(yùn)動(dòng)的心壁，血管壁或瓣膜的活動(dòng)情況。一般和B型同步顯示。4、超聲波診儀器的主要成像模式應(yīng)用 效應(yīng)原理，當(dāng)探頭與反射體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，回聲頻率發(fā)生改變，稱為頻移。頻移的變化可以用檢波器測(cè)量 信號(hào)音和曲線圖，用頻譜顯示。

信號(hào)進(jìn)行彩色編碼后顯示為彩

。4、超聲波診儀器的主要成像模式D型成像（Doppler）頻譜

：脈沖沖重復(fù)頻率（PW）、連續(xù)(HPRF)(CW)、高脈彩色彩色彩色組織血流成像（CDFI）:也叫能量圖（PDI/CDE）方向 圖(CCD)（TDI）速度圖`4、超聲波診儀器的主要成像模式三維成像分為快速重建三維和實(shí)時(shí)三維（即

）成像。用容積探頭做出來的實(shí)時(shí)三維圖像6、黑白超和彩超的區(qū)別1、區(qū)別的特征是有無彩色多譜勒血流成像技術(shù)（CDFI）。2、臨床 疾病范圍明顯增加，部分可確診。3、協(xié)助良

鑒別，血管

，心臟。4、偽彩不是彩超。一、聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)二、超聲波儀三、超聲常用術(shù)語數(shù)字化處理A/D放大處理數(shù)字波束形成放大濾波數(shù)字化處理A/D前端數(shù)字化－全數(shù)字后端數(shù)字化－部分?jǐn)?shù)字化1、全數(shù)字儀器可以接收回聲信號(hào)幅度的變化范圍。動(dòng)態(tài)范圍大，所顯示圖象的層次就越豐富。如果太大，圖象較朦朧，如果太小，圖像顆粒較粗，但邊緣銳利，對(duì)比度高。2、動(dòng)態(tài)范圍2、動(dòng)態(tài)范圍Dynamic

Range寬窄分辨力包括時(shí)間分辨力（幀頻）、空間分辨力和對(duì)比分辨力(灰階)。空間分辨力是指對(duì)兩個(gè)靠近物體的識(shí)別能力，即對(duì)圖像的區(qū)分。3、分辨力分辨力空間分辨力時(shí)間分辨力對(duì)比分辨力縱向分辨力(軸向、距離、深度)側(cè)向分辨力(側(cè)向、方位、水平)橫向分辨力厚度分辨力縱向分辨率與探頭的發(fā)射頻率和探頭的襯底材料有關(guān)橫向分辨力與電子聚焦有關(guān)厚度分辨力與透鏡有關(guān)并能顯示出圖像指儀器發(fā)射的超聲波束可以的被測(cè)介質(zhì)的深度。大要提高儀器的探測(cè)深度，可以降低工作頻率或加。注意：設(shè)備實(shí)際最大

深度和設(shè)備標(biāo)識(shí)的最大深度不同。4、

深度回聲信號(hào)以不同亮度的亮度象素進(jìn)行顯示，灰階度是把黑白之間的灰度區(qū)等分為16，32，64，128或256個(gè)灰。從黑到白的層次分布等級(jí)5、灰階屬于時(shí)間分辨率的概念。指儀器每秒鐘內(nèi)可成像的幀數(shù)。單位f/s。線密、角度、深度可以影響幀頻。5、幀頻時(shí)間增益控制（TGC），超聲強(qiáng)度隨探測(cè)深度的增加而減弱，致使不同深度的發(fā)射回波強(qiáng)弱不等，TGC就是對(duì)來自不同深度的回聲給予不同的增益補(bǔ)償，也稱為靈敏度時(shí)間控制(STC)。6、時(shí)間增益控制TGC對(duì)于灰度分布不均勻圖象進(jìn)行灰度修正或灰度變換。7、后處理幀相關(guān)處理是指對(duì)圖像幀與幀之間對(duì)應(yīng)象素灰度的平滑處理,能得到圖象柔和、顆粒細(xì)密的效果。8、幀相關(guān)其目的是加強(qiáng)圖像組織的輪廓，提高了圖像的視覺銳利度。9、邊緣增強(qiáng)陣列式換能器的基本換能單元稱為陣元。陣元在電氣上有獨(dú)立的引線，能直接激勵(lì)而發(fā)射超聲信號(hào)，也能接收回波而輸出電信號(hào)。10、陣元探頭在發(fā)射時(shí)有一很寬的頻帶范圍，如2MHZ-10MHZ接收方式：1.選頻接收：在接收

回聲中選擇一特定的中心頻率，保證能到達(dá)所要求的

深度，盡可能選擇較高頻率的回聲，以獲得最佳的圖象質(zhì)量。11、寬頻2.動(dòng)態(tài)接收：在接收回聲時(shí)，隨深度變化選取不同的頻率，近場(chǎng)常取高頻，中場(chǎng)取中頻，遠(yuǎn)場(chǎng)只保留低頻，達(dá)到好的分辨率與好的

力的要求。11、寬頻12、變頻探頭在其頻率范圍內(nèi)具有兩種以上中心頻率，可相互轉(zhuǎn)換。例如：頻率范圍2.0~5.0MHz的探頭，具有2.0MHz、3.5MHz、5.0MHz三種中心頻率，即三段變頻。不僅B型成像時(shí)可以變頻，頻譜和彩色

也可以變頻，好的彩超才能做到這一點(diǎn)。f0Reception:f0

+

2f0quencyFreIntensityf02f0諧波是指頻率為基波頻率發(fā)射的中心頻率倍數(shù)的那些頻率成分。超聲波在組織中時(shí)會(huì)產(chǎn)生