醫(yī)學(xué)影像設(shè)備第十章1.

1、內(nèi)容概要內(nèi)容概要超聲波物理特性超聲波物理特性超聲成像基本原理超聲成像基本原理醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器 醫(yī)用超聲治療儀器醫(yī)用超聲治療儀器超聲波的物理特性超聲波的物理特性 聲速與介質(zhì)的體彈性系數(shù)和密度有關(guān)。由于介質(zhì)的彈性系數(shù)與溫度有關(guān)，因此聲速也與溫度有關(guān)。在超聲診斷的頻段中，人體組織的超聲速度與頻率無關(guān)，而且軟組織中的聲速都很接近，約為1540m/s。聲速聲速聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，兩個(gè)相鄰的同相位點(diǎn)之間的距離，如相鄰兩點(diǎn)稠密部之間的距離（超聲波在人體中一般是以縱波方式傳播），稱為聲波的波長，以表示。波向前移動(dòng)一個(gè)波長的距離所需的時(shí)間，稱為聲波的周期，以T表示。介質(zhì)中任何一給定點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)

2、通過的波數(shù)，稱為聲波的頻率，以f表示。它們之間的關(guān)系為 =C/f=CT ；C為超聲波傳播速度， 醫(yī)學(xué)診斷中采用的超聲波頻率在1-20MHz范圍內(nèi)。波長、周期和頻率：波長、周期和頻率：超聲波的物理特性超聲波的物理特性介質(zhì)中任意點(diǎn)的密度與該點(diǎn)處聲波的傳播速度C之積為此介質(zhì)在該點(diǎn)處的聲阻抗，以Z表示，即Z=C。它是表征介質(zhì)的聲學(xué)特性的一個(gè)重要物理量。聲阻抗的變化將影響超聲波的傳播。聲阻抗是采用反射回波法進(jìn)行超聲診斷的物理基礎(chǔ)。超聲波的物理特性超聲波的物理特性聲阻抗聲阻抗聲壓級(jí)LP是以分貝表示的某個(gè)聲壓P與參考分壓P0的比值，即LP=20lg(P/P0) 聲強(qiáng)級(jí)LI是以分貝表示的某個(gè)聲強(qiáng)I與參考聲強(qiáng)I

3、0的比值，即LI=10lg(I/I0) 聲強(qiáng)是表示聲的客觀強(qiáng)弱的物理量，它表示通過垂直于傳播方向上單位面積的能流率。聲強(qiáng)為 I=1/2(C02A2)= p02/(2Z) 聲強(qiáng)的單位是mW/cm2或W/m2。 聲壓級(jí)與聲強(qiáng)級(jí)聲壓級(jí)與聲強(qiáng)級(jí)超聲波的物理特性超聲波的物理特性聲強(qiáng)與聲源的振幅有關(guān)，振幅越大，聲強(qiáng)也越大。對(duì)于平面超聲波，他的總功率為強(qiáng)度I和面積S的乘積，即W=IS。 由于超聲強(qiáng)度太大會(huì)破壞人體正常細(xì)胞組織，因其不可逆的生物效應(yīng)。因此，國際上對(duì)診斷用超聲強(qiáng)度安全劑量作出規(guī)定，一般接受的安全劑量為20mW/cm2。 聲壓級(jí)與聲強(qiáng)級(jí)聲壓級(jí)與聲強(qiáng)級(jí)超聲波的物理特性超聲波的物理特性對(duì)于平面園片換能

4、器，在無吸收的介質(zhì)中其波束形狀有兩個(gè)不同的區(qū)域即園柱形區(qū)和發(fā)散區(qū)或稱為近場區(qū)和遠(yuǎn)場區(qū)。近場區(qū)的長度為D2/4，D為晶片直徑，為該介質(zhì)中傳播的超聲波長。在遠(yuǎn)場區(qū)，發(fā)散角由sin=1.22/D給出。可見，減小直徑可縮短近場長度和增大，即加寬了波束。增加頻率即減小波長時(shí)，加長了近場區(qū)，減少了發(fā)散角，可獲得較窄的波束。 超聲波的定向性超聲波的定向性超聲波的物理特性超聲波的物理特性 聲強(qiáng)度沿中心軸距離的分布，近場區(qū)聲強(qiáng)度有劇烈的起伏變化，存在著許多聲強(qiáng)度為極小值的節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)可引起不希望有的盲點(diǎn)。在遠(yuǎn)場區(qū)聲強(qiáng)都變化趨于平穩(wěn)，單隨著距離的增加，聲強(qiáng)逐漸減弱。超聲波的物理特性超聲波的物理特性超聲波的定向性

5、超聲波的定向性超聲波的反射與折射超聲波的反射與折射 超聲波的物理特性超聲波的物理特性當(dāng)一束平面超聲波入射到兩種介質(zhì)交界面上時(shí)，或者聲阻抗的不連續(xù)處時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射和折射，并遵從反射和折射定律。超聲在介質(zhì)中傳播，其能量將隨著距離的增加而減小，這種現(xiàn)象稱為超聲波的衰減。噪聲衰減的因素主要有兩類。一類是聲束本身擴(kuò)散，使單位面積上的能量下降，或反射，散射的結(jié)果，使能量不能再沿著原來的方向傳播。在這一類事件中，聲波的總能量并沒有減少。另一類是，超聲傳播中，由于介質(zhì)的吸收，將聲能轉(zhuǎn)換成為熱能，因而使聲能減小。后一類的機(jī)理比較復(fù)雜，主要有粘滯吸收；弛豫吸收、相對(duì)運(yùn)動(dòng)吸收及空化氣泡吸收。超聲波的物理特性超聲波的

6、物理特性超聲波的衰減超聲波的衰減 超聲波衰減主要分為：擴(kuò)散衰減、散射衰減、吸收衰減三個(gè)類型。超聲波的衰減超聲波的衰減 超聲波的物理特性超聲波的物理特性聲源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，聽到的聲音頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象是多普勒在1842年首先發(fā)現(xiàn)的，所以稱為多普勒效應(yīng)。超聲波的物理特性超聲波的物理特性多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)內(nèi)容概要內(nèi)容概要超聲波物理特性超聲波物理特性超聲成像基本原理超聲成像基本原理醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器 醫(yī)用超聲治療儀器醫(yī)用超聲治療儀器聲波在傳播途中，遇到介質(zhì)的不均勻界面時(shí)，發(fā)生反射與折射現(xiàn)象，產(chǎn)生的反射聲波即回波。超聲診斷儀通過對(duì)目標(biāo)介質(zhì)發(fā)射超聲脈沖，經(jīng)目標(biāo)反射后，接

7、收其回波，并檢出其中所攜帶的有關(guān)目標(biāo)的信息，從而能夠確定目標(biāo)的方位與距離。這種方法稱為脈沖回波測距法，也是當(dāng)前全部超聲診斷儀所采用的方法。 超聲成像基本原理超聲成像基本原理人體組織和臟器具有不同的聲阻抗，在聲阻抗突變的界面會(huì)產(chǎn)生回波。將超聲脈沖波發(fā)射到生物體內(nèi)再接收來自生物體的反射回波信號(hào)，完成對(duì)生物體組織的掃查，這種方法稱為超聲脈沖反射法，或稱脈沖回波掃查技術(shù)。超聲成像基本原理超聲成像基本原理內(nèi)容概要內(nèi)容概要超聲波物理特性超聲波物理特性超聲成像基本原理超聲成像基本原理醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器 醫(yī)用超聲治療儀器醫(yī)用超聲治療儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器基本組成基本組成n 醫(yī)用超聲

8、換能器是將電能轉(zhuǎn)換成超聲波，同時(shí)也可將超聲波轉(zhuǎn)換成電能的一種器件，它是超聲儀器中的重要部件。n 換能器的構(gòu)成：換能器的核心是晶片，承擔(dān)機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)在晶片上加一機(jī)械振動(dòng)時(shí)，晶片材料將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，稱為正壓電效應(yīng)；醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器超聲換能器超聲換能器n 當(dāng)在晶片上加一交變電信號(hào)時(shí)，晶片材料將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榕c交變信號(hào)同樣頻率的機(jī)械能稱為逆壓電效應(yīng)。這種逆壓電效應(yīng)（圖4-5）產(chǎn)生了超聲波。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n換能器的類型：超聲診斷換能器的分類方法很多，不僅有按臨床診斷部位、臨床應(yīng)用范圍、振子元數(shù)、聲束特性、頻譜特性、收發(fā)方式、幾何形狀、壓電材料等來分類，還有

9、高密度、寬頻帶、變頻技術(shù)等數(shù)百種規(guī)格超聲探頭，包括線陣、凸陣、微凸陣、機(jī)械扇形掃描、腔內(nèi)、相控陣等類型探頭。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n 換能器的臨床應(yīng)用：線陣探頭、凸陣探頭主要用于腹部、婦產(chǎn)、外圍血管；機(jī)械扇形掃描探頭主要用于心臟；頻率在40-100MHz范圍的高頻探頭主要用于皮膚成像、冠狀動(dòng)脈內(nèi)成像及眼部成像，如超聲生物顯微鏡。n基本電路：超聲診斷儀電路大致相同，通常由主控電路、發(fā)射電路、高頻信號(hào)放大電路、視頻信號(hào)放大器和掃描發(fā)生器組成。n顯示器 ： 從人體反射回來的超聲信息最終是從顯示器或記錄儀上顯示的圖像中提取的。常見的顯示器有陰極射線管和液晶顯示

10、器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n醫(yī)學(xué)超聲診斷儀根據(jù)其原理、功能和顯示方式等，可以劃分為很多類型，在臨床應(yīng)用串通常以圖像顯示方式來劃分，即分為A型、M型和B型等。各種分類主要包括： 1按獲取信息的空間 分為一維信息設(shè)備、二維信息設(shè)備、三維信息設(shè)備和四維信息設(shè)備。 2按圖像獲取信息方式分為反射法超聲診斷儀、多普勒法超聲診斷儀和透射法超聲診斷儀。 醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器超聲診斷儀的分類超聲診斷儀的分類3按圖像信息顯示方式 分為A型、l型、B型、P型、BP型、c型、F型、D型和超聲全息等，除A型和M型及D型外，其他各型屬廣義的B型范圍。 4按顯示 分為彩色掃查顯像型、偽彩色顯示類、三維和

11、多維掃查顯示類。 5按用途 分為心臟專用型、婦產(chǎn)科專用型、腹部專用型、泌尿科專用型、眼科專用型和多普勒專用型等。6. 按功能 分為高檔多功能、中檔和普及型。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器 A型超聲診斷儀(A mode ultrasonograph)是一種利用超聲波的反射（回波）特性測定被測對(duì)象（目標(biāo)）在體內(nèi)位置的診斷儀器，其定位（測距）原理基于脈沖回波法。當(dāng)超聲波的傳播速度c一定時(shí)超聲波的波源至目標(biāo)物間的距離I。便由超聲波來回一次所需的時(shí)間t決定因此波速c一定時(shí)，目標(biāo)的定位實(shí)際上就是一個(gè)時(shí)間測量的問題。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器A型超聲診斷儀型超聲診斷儀醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器

12、M型超聲診斷儀型超聲診斷儀n M型超聲診斷儀(M mode ultrasonograph)用來測定心臟組織在不同時(shí)間的運(yùn)動(dòng)曲線圖 ，即超聲心動(dòng)圖( ultrasonlc cardiograr，UCG)。由于運(yùn)動(dòng)(motion)的第一個(gè)字母是M，故稱為M型超聲診斷儀。其原理圖如圖4-10所示。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n B型超聲診斷儀是利用超聲脈沖回波原理，在顯示器上以輝度調(diào)制方法形成的回波光點(diǎn)分布圖來代表多條聲束掃查體內(nèi)某一切面時(shí)的超聲斷層圖像或稱聲像圖的一種超聲波圖像診斷裝置，簡稱為B超。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器

13、B型超聲診斷儀型超聲診斷儀n在B型超聲診斷儀的屏幕上同步顯示超聲換能器（探頭）掃查人體內(nèi)某一切面聲像圖：縱坐標(biāo)代表聲波傳人體內(nèi)的時(shí)間或深度，亮度受對(duì)應(yīng)空間點(diǎn)上的超聲回波幅度調(diào)制；橫坐標(biāo)代表聲束對(duì)人體掃查的方向。由于它能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)觀察臟器或病變的斷層圖像，成為目前 超聲圖像診斷應(yīng)用最廣泛的儀器。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器B型超聲的組成型超聲的組成nB型超聲診斷儀無論其復(fù)雜程度如何，其基本組成通常包括探頭（換能器、超聲發(fā)射電路、超聲接收電路、數(shù)字掃描變換器(digital scan converter,DSC)、控制及定時(shí)電路、監(jiān)控與計(jì)測軟件、顯示器、電源等部分，如圖4-13所示。醫(yī)用超聲診

14、斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器nB型超聲診斷儀按探頭對(duì)人體掃描探查的方式不同，常分為機(jī)械扇形掃查、機(jī)械徑向掃查、電子線陣、電子凸陣、電子相控陣、環(huán)陣相控陣等多種類型。n機(jī)械扇形掃查超聲診斷儀是以馬達(dá)為動(dòng)力，借助于機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，使超聲換能器作扇形偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行二維聲束掃查從而獲得扇形切面圖像的超聲成像儀器，機(jī)械扇形掃查常用于心臟實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)成像。n機(jī)械徑向掃查超聲診斷儀中，徑向掃查的超聲換能器作360 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主要用于腔內(nèi)診斷。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器B型超聲的分類型超聲的分類n電子線陣掃查、凸陣掃查或電子相控陣掃查，使用的超聲換能器晶片均被分成許多獨(dú)立的小晶片，通常稱為陣元，由控制電路對(duì)換能器陣

15、元進(jìn)行組合和切換控制，使每個(gè)陣元與一個(gè)發(fā)射接收器連接，通過對(duì)發(fā)射脈沖和接收回波的延時(shí)控制，便能快速地改變超聲聲束的發(fā)射接收位置，實(shí)現(xiàn)聲束快速移動(dòng)掃查，從而獲得B型電子掃描超聲圖像。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n環(huán)陣相控陣掃查指的是超聲換能器是由若干同心圓環(huán)形陣元組成，利用電子動(dòng)態(tài)發(fā)射和接收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)聲束分段聚焦合成，獲得聲束截面二維聚焦和長的視野深度，從而提高B型超聲圖像分辨力的一種掃查方式。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器B型超聲診斷儀的功能型超聲診斷儀的功能醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n 掃描方式：指是否具有電子線陣、凸陣、相控陣、環(huán)陣、機(jī)械扇形掃查籌多種功能，還是單一功能。n 顯

16、示模式：指是否具有B.B+M和M等多種顯示模式。n 探頭標(biāo)稱工作頻率：指是否具有多個(gè)探測頻率(2.5IOMHz)，最高頻率值。n信號(hào)處理能力：指是否具有動(dòng)態(tài)聚焦、數(shù)字掃描變換、多種圖像顯示、功能擴(kuò)展（圖像實(shí)時(shí)顯示、圖像凍結(jié)、極性反轉(zhuǎn)、圖像方位翻轉(zhuǎn)、圖像放大、圖像回放、時(shí)相同步顯示）和圖像處理技術(shù)（插補(bǔ)技術(shù)、了變換處理、直方圖、偽彩顯示、三維圖像合成等）等功能。n多普勒功能：指是否具有彩色多普勒血流成像功能，連續(xù)的還是脈沖多普勒，是否具有FFT功能和高重復(fù)頻牢特性等。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n聲速線數(shù)：指一個(gè)超聲掃查周期內(nèi)具有多少條掃查線，南換能器所具有的陣元數(shù)決定，通常有64陣元、80

17、陣元、128陣元，也有高達(dá)192陣元的。n安全指標(biāo)：為了確保安傘，輸出聲強(qiáng)一般應(yīng)不大10mW/cm2，患者漏電流應(yīng)小于l00uA。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器B型超聲診斷儀的圖像質(zhì)量指標(biāo)型超聲診斷儀的圖像質(zhì)量指標(biāo)n盲區(qū)：盲區(qū)是指B型超聲診斷儀可以識(shí)別的最近目標(biāo)距離（深度）o盲區(qū)越小，則越有利于檢查接近體表的病灶。在換能器前加有水囊時(shí)，盲區(qū)無意義。n探測距離（深度）：指在圖像正常顯示允許的最大靈敏度和亮度條件下，所能觀測到的回波目標(biāo)的最大距離（深度）o該值越大，在人體內(nèi)探測檢查的范圍就越大。決定探測距離的因素有換能器靈敏度、超聲發(fā)射功率、接收放大的增益和超聲工作頻率等。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超

18、聲診斷儀器n軸向（縱向）分辨力：指沿超聲束軸線方向（縱向），B型超聲診斷儀的圖像顯示中能夠分辨兩個(gè)回波目標(biāo)的最小距離。軸向分辨力越小，聲像囹上縱向界面的層理越清晰。對(duì)超聲脈沖回波系統(tǒng)，該值決定于超聲脈沖的有效寬度，脈沖越窄，軸向分辨力越高。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n側(cè)向（橫向）分辨力：指超聲束的掃查平面內(nèi)，垂直于聲束軸線的方向（橫向）上能夠區(qū)分兩個(gè)回波目標(biāo)的最小距離，該值越小，聲像圖橫向界面的層理便越清晰。決定側(cè)向分辨力的因素包括超聲束寬度（聲束越窄，側(cè)向分辨力越好）、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍、顯示器亮度和媒質(zhì)衰減系數(shù)等。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n幾何位置示

19、值誤差：指B型超聲診斷儀顯示和測量目標(biāo)實(shí)際尺寸和距離的準(zhǔn)確度。該值影響到病灶在人體內(nèi)的正確定位，影響該值的因素有聲速設(shè)定和掃描規(guī)律形式，扇形圖像的均勻性通常比平面線陣掃描幾何位置的準(zhǔn)確度更差。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀超聲源的檔次分類醫(yī)用超聲診斷儀超聲源的檔次分類n超聲彩色血流成像( ultrasonc color flow mapping, UCFM)和B型超聲斷層顯像的原理區(qū)別在于，前者是依靠運(yùn)動(dòng)著的血流產(chǎn)生的多普勒頻移信號(hào)來調(diào)制圖像亮度，而后者是依靠人體組織界面回波振幅來調(diào)制。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器超聲彩色血流成像設(shè)備超聲彩色血流成像設(shè)備n 在超聲彩色血流成

20、像系統(tǒng)中血流速度的大小用彩色亮度來表示，而速度的方向用紅和藍(lán)兩種顏色來區(qū)別。當(dāng)聲束平行于血流方向時(shí)，血流朝向探頭，則以紅色表示，血流背向探頭則以藍(lán)色表示。雖然有的系統(tǒng)兩種顏色可以用菜單進(jìn)行選擇，但目前國際上通常還是采用上述方法來標(biāo)記血流方向。在速度顯示方式中，一般用一條彩條（紅藍(lán)相接）來標(biāo)記速度大小，稱Color Bar，通常顯示在圖像旁邊作為參考。流速越高，彩色越亮；反之，流速越低，彩色越暗。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器超聲彩色血流成像原理超聲彩色血流成像原理超聲彩色血流成像的目的是檢測出二維圖像上各點(diǎn)血液流動(dòng)情況，具體方法

21、是在每一個(gè)掃查角度上發(fā)射N次脈(4N16)，然后換一個(gè)角度再發(fā)射N次脈沖，直到把一個(gè)扇形斷面掃查完成。線陣掃查也是如此，掃查過程示意圖如圖4-15所示。n系統(tǒng)由主機(jī)、探頭、附件三大部分組成，彩色血流成像原理 框圖如圖4-l 6所示。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器超聲彩色血流成像系統(tǒng)超聲彩色血流成像系統(tǒng)醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n 主機(jī)：包括前端、后端、系統(tǒng)軟件、顯示器4個(gè)部分。以AD轉(zhuǎn)換器為分界，前端完成發(fā)射接收功能；后端完成黑白和彩色圖像的形成；系統(tǒng)軟件完成人機(jī)接口、整個(gè)系統(tǒng)的控制以及各種計(jì)算和測量功能；顯示器用于顯示黑白二維斷層圖像和彩色m流圖像以及操作菜單和計(jì)算測量結(jié)果。醫(yī)用超聲

22、診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器n 探頭：探頭由64個(gè)壓電晶體陣元組成，完成電信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲信號(hào)和把回波信號(hào) 轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這個(gè)過程稱為發(fā)射和接收。在發(fā)射時(shí)，陣元間的激勵(lì)電信號(hào)通過有規(guī)律的時(shí)間關(guān)系來控制，從而在一個(gè)特定的方向上形成一個(gè)聚焦的超聲波束；在接收過程中，通過稱為延時(shí)控制和相位移動(dòng)的技術(shù)，使得各陣元對(duì)固定目標(biāo)的回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成相位相同的相干信號(hào)，這樣疊加后，此目標(biāo)的回波最強(qiáng)，而其他地方的回波信號(hào)相互抵消，結(jié)果使分辨力提高。n附件：附件包括錄像機(jī)和彩色（或黑白）拷貝機(jī)。錄像機(jī)可以記錄長時(shí)間的動(dòng)態(tài)圖像，但經(jīng)錄像后，信號(hào)質(zhì)量會(huì)有損失。彩色（黑白）拷貝機(jī)記錄的是一幅固定的圖像其信號(hào)損失較小。醫(yī)用超聲診斷

23、儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器三維超聲成像系統(tǒng)三維超聲成像系統(tǒng) 三維超聲成像是在二維超聲成像（B超）基礎(chǔ)上發(fā)展而成的人體結(jié)構(gòu)超聲立體成像系統(tǒng)。自20世紀(jì)7 0年代后期開始研究，80年代逐步進(jìn)入臨床應(yīng)用，并日益發(fā)揮出其重要作用，發(fā)展迅速。三維超聲成像分為靜態(tài)三維成像和動(dòng)態(tài)三維成像，動(dòng)態(tài)三維成像由于把時(shí)間的因素加進(jìn)去，用整體顯像法重建感興趣區(qū)域?qū)崟r(shí)活動(dòng)的三維圖像（又稱四維）。動(dòng)態(tài)三維超聲成像原理與靜態(tài)基本相同。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器 三維超聲成像的基本步驟包括：圖像的采集、圖像后處理、三維圖像的重建、三維圖像顯示和三維定量測定。 1圖像的采集 圖像采集的信息有兩大類

24、：一是組織灰階圖像信息，用于組織結(jié)構(gòu)三維重建；二是血流的彩色多普勒?qǐng)D或多普勒能量圖信息，用于血管結(jié)構(gòu)及血流的三維重建。 2.圖像后處理 計(jì)算機(jī)對(duì)按照某一規(guī)律采集的一系列分立的二維圖像進(jìn)行空間定位及數(shù)字化處理，并對(duì)相鄰切面之間的空隙進(jìn)行像素插補(bǔ)平滑，形成一個(gè)三維立體數(shù)據(jù)庫。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器3.三維圖像的重建 三維超聲顯像的計(jì)算機(jī)立體模型重建，主要基于以下三種方法實(shí)現(xiàn)：(1)立體幾何構(gòu)成法(2)表面提取法（輪廓提取法）(3)體元模型法4. 三維超聲成像（1）表面成像（2）透明成像（3）多普勒血流信息的三維成像5.三維圖像的顯示 早期采用輪廓顯示，包括網(wǎng)格型成像法和薄殼型成像法。從體

25、元模型三維重建技術(shù)出現(xiàn)后即開始采用總體顯示法，顯示組織結(jié)構(gòu)的所有灰階信息。在三維重建的過程中，可從任意角度和方向?qū)χ亟ńM織結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，而且可在設(shè)置的任意角度范圍內(nèi)使三維圖像作動(dòng)態(tài)顯示，這一功能使組織結(jié)構(gòu)的空間位置關(guān)系顯示得更為清楚。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器 6.三維定量測量 二維超聲成像測量某結(jié)構(gòu)的體積時(shí)，須假設(shè)該結(jié)構(gòu)的立體形態(tài)接近某規(guī)則的幾何模型，然后利用某數(shù)學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算，然而人體內(nèi)結(jié)構(gòu)的立體形態(tài)通常復(fù)雜且不規(guī)則。三維超聲成像測量體積時(shí)無須對(duì)所掃查結(jié)構(gòu)的立體形態(tài)進(jìn)行假設(shè)。 7三維超聲成像的臨床應(yīng)用(1)頸動(dòng)脈與腦(2)眼球及眶內(nèi)疾病(3)腹部、小器

26、官血管成像醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器（4）婦產(chǎn)科（5）泌尿生殖系統(tǒng)醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器超聲多普勒胎兒監(jiān)護(hù)儀超聲多普勒胎兒監(jiān)護(hù)儀1.基本原理多普勒效應(yīng)是指當(dāng)生源與接收器的位置在均勻介質(zhì)中發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收器所接收的聲波頻率將發(fā)生改變。當(dāng)聲源朝向接收器運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波頻率增高，相反運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波頻率減低。對(duì)于超聲多普勒儀來說，發(fā)射源及接收器均在一個(gè)探頭中，Doppler頻移值，為探頭所接收的超聲波頻率與探頭所發(fā)射的超聲波頻率的差值。利用多普勒效應(yīng)，超聲多普勒胎兒監(jiān)護(hù)儀能方便地從母體腹部拾取胎心多普勒信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過處理后，即可用來對(duì)胎兒的心率進(jìn)行監(jiān)護(hù)和記錄胎心率的曲線。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器2.系統(tǒng)組成原理醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器超聲多普勒胎兒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的主要指標(biāo)包括：監(jiān)測頻率2. 5MHz；超聲強(qiáng)度9mW/cm2；測量范圍50 210bpm或30240bpm，上下限胎心率越限報(bào)警裝置可由醫(yī)生設(shè)定，如每分鐘80-160次。 目前超聲多普勒胎兒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)一般都具備對(duì)母體的心電、血壓、血氧、呼吸、脈率、體溫、宮縮內(nèi)壓等生理參數(shù)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)護(hù)，以確保母子安全。醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲診斷儀器醫(yī)用超聲治療儀醫(yī)用超聲治療儀超聲能量通過人體組織媒質(zhì)的相互作用