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文檔簡介

1、醫(yī)學超聲成像原理醫(yī)學超聲成像原理3.4 超聲波成像原理超聲波成像技術超聲波探測技術可以分為兩大類,即基于回波掃描的超聲探測技術和基于多普勒效應的超聲探測技術?;诨夭⊕呙璧某曁綔y技術主要用于解剖學范疇的檢測、了解器官的組織形態(tài)學方面的狀況和變化?;诙嗥绽招某曁綔y技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。3.4 超聲波成像原理超聲波成像技術醫(yī)學超聲波診斷儀A型超聲波診斷儀M型超聲波診斷儀B型超聲波斷層顯像儀超聲多普勒血流儀、成像儀與彩超 超聲三維成像系統(tǒng)(超聲CT) 醫(yī)學超聲波診斷儀A型超聲波診斷儀型(超聲

2、示波法)機理以波幅變化反映回聲情況特點一維波形圖,不直觀用途鑒別液、實性包塊,測距 目前臨床不再使用型(超聲示波法)機理以波幅變化反映回聲情況顯示特點探頭不動向人體反射并接收聲波,根據(jù)回波出現(xiàn)的位置,回波幅度的高低、形狀、多少和有無,確定被檢體病變或解剖部位的信息,但特異性不突出,還缺乏解剖學特征。顯示特點探頭不動向人體反射并接收聲波,根據(jù)回波出現(xiàn)的位置,回進波中線波底波腫瘤波進中線波底波腫瘤波醫(yī)學超聲成像原理課件設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子振元組m個振元激勵的相位略有不同,使射出的聲束線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的

3、另一條聲束線,這樣總共得到(nm+1)2各聲束線,線密度提高了一倍,但由于聲束線有一個微小偏角,而顯示掃描線仍然平行,故圖像存在一定畸變。用電子開關切換多元換能器振元,使之輪流工作,為了提高系統(tǒng)的分辨力和靈敏度,通常有相應的若干個相鄰的小單元同時受到激勵,發(fā)射一束超聲并接收其回波,然后舍去前面一個,納入后面的一個單元,發(fā)射一束超聲波,依次類推,發(fā)射許多平行聲束,掃查目標區(qū)。缺點是成像速度慢,精度低。用途分析心臟和大血管的運動幅度在超聲波發(fā)射和接收時.基于多普勒效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。

4、機理以波幅變化反映回聲情況02141/1540103=13.02141/1540103=13.頻譜多普勒(PW+CW)為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。三 聚焦探度和焦點直徑基于多普勒效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面?;诙嗥绽招某曁綔y技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學

5、方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。由聲學透鏡曲率半徑、超聲波在聲學透鏡中的傳播速度和人體中聲速所決定.設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子振元組m個振元激勵的相位略有不同,使射出的聲束線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的另一條聲束線,這樣總共得到(nm+1)2各聲束線,線密度提高了一倍,但由于聲束線有一個微小偏角,而顯示掃描線仍然平行,故圖像存在一定畸變。設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,

6、為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。型(超聲掃描法)機理 以單聲束取樣,獲得活動界面回聲, 再以慢掃描方式展開特點一維時間運動曲線圖用途分析心臟和大血管的運動幅度設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子M型曲線圖M型曲線圖超聲波束的掃描(線陣)三 聚焦探度和焦點直徑設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子振元組m個振元激勵的相位略有不同,使射出的聲束

7、線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的另一條聲束線,這樣總共得到(nm+1)2各聲束線,線密度提高了一倍,但由于聲束線有一個微小偏角,而顯示掃描線仍然平行,故圖像存在一定畸變。用途分析心臟和大血管的運動幅度設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子振元組m個振元激勵的相位略有不同,使射出的聲束線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的另一條聲束線,這樣總共得到(nm+1)2各聲束線,線密度提高了一倍,但由于聲束線有一個微小偏角,而顯示掃描線仍然平行,故圖像存在一定畸變。所謂電子聚焦,就是控制各振元的相位,

8、使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強,達到聚焦的目的,實際上是通過控制延時達到控制相位的。頻譜多普勒(PW+CW)02141/1540103=13.基于多普勒效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。02141/1540103=13.為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。用途分析心臟和大血管的運動

9、幅度2=S2/c=9.設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,1=S1/c=0.即順序掃描是用電子開關順序切換方式,將相鄰m個振元構(gòu)成一個組合,發(fā)射一束超聲,使之分時輪流工作。L1=3.(2)相控接收回波信號 時間相位補償 疊加求和 合成波束 改變時間 改變偏轉(zhuǎn)角度但是,一旦偏離聚焦范圍,聲束比未聚焦的還粗,因此,采用這種聚焦型探頭,要注意聚焦范圍的深度、一般可分成近距離、中距離和遠路離3個檔次。采用多種波束處理技術,使主波束變窄,旁瓣變小.與光學聚焦原理類似,在平面晶體表面附加聲學透鏡,可使超聲波束匯聚到一點,即焦點.頻譜多普勒(PW+CW)線陣探頭長為1015c

10、m,寬為1cm左右1=S1/c=0.頻譜多普勒(PW+CW)L3=1.L3=1.為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。特點二維斷面圖像,灰階/彩階用電子方法控制多陣元換能器實現(xiàn)掃描,分為線性掃描和相控陣掃描。線陣探頭長為1015cm,寬為1cm左右3、6號振元延時時間為 1+2所謂電子聚焦,就是控制各振元的相位,使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強,達到聚焦的目的,實際上是通過控制延時達到

11、控制相位的。L1=3.三 聚焦探度和焦點直徑但可以TV方式顯示,以慢入快出的方式對存貯器進行續(xù)寫,并進行各種圖像處理,從而就得穩(wěn)定清晰圖像。用途分析心臟和大血管的運動幅度超聲波探測技術可以分為兩大類,即基于回波掃描的超聲探測技術和基于多普勒效應的超聲探測技術。型(超聲顯象法)機理 不同的光點反映回聲變化, 用切面顯示正常組織與異常組織 特點二維斷面圖像,灰階/彩階 實時顯示,直觀用途及其廣泛 超聲波束的掃描(線陣)但是,一旦偏離聚焦范圍,聲束比未聚焦的肝臟B超心臟B超肝臟B超心臟B超D型(超聲多普勒法)機理利用Doppler原理對心血管內(nèi)血流進行探測分析頻譜多普勒(PW+CW) 以頻譜曲線顯示

12、,檢測血流動力學參數(shù) 彩色多普勒血流顯像(CDFI) 彩色編碼實時顯示血流方向、速度及血流性質(zhì)D型(超聲多普勒法)機理利用Doppler原理對心血管內(nèi)血流顯示特點探頭不動向人體反射并接收聲波,根據(jù)回波出現(xiàn)的位置,回波幅度的高低、形狀、多少和有無,確定被檢體病變或解剖部位的信息,但特異性不突出,還缺乏解剖學特征。要提高超聲成像系統(tǒng)的靈敏度和分辨力,除了對線陣探頭實施多振元組合發(fā)射外,還需要對超聲進行聚焦,使聲束變細,使強度聚焦收斂,提高聲束的穿透力和回波強度,從而提高靈敏度和分辨力設第1號及第8號振元無延時,則2號振元延時時間為 1=13.彩色多普勒血流顯像(CDFI)為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,

13、需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。頻譜多普勒(PW+CW)即順序掃描是用電子開關順序切換方式,將相鄰m個振元構(gòu)成一個組合,發(fā)射一束超聲,使之分時輪流工作。三 聚焦探度和焦點直徑缺點是成像速度慢,精度低。彩色多普勒血流顯像(CDFI)超聲波探測技術可以分為兩大類,即基于回波掃描的超聲探測技術和基于多普勒效應的超聲探測技術。設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子振元組m個振元激勵的相位略有不同,

14、使射出的聲束線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的另一條聲束線,這樣總共得到(nm+1)2各聲束線,線密度提高了一倍,但由于聲束線有一個微小偏角,而顯示掃描線仍然平行,故圖像存在一定畸變。同理2號振元與3號振元之間的延時量為基于多普勒效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面?;诨夭⊕呙璧某曁綔y技術主要用于解剖學范疇的檢測、了解器官的組織形態(tài)學方面的狀況和變化。以單聲束取樣,獲得活動界面回聲,延時量的計算設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對

15、子振元組m個振元激勵的相位略有不同,使射出的聲束線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的另一條聲束線,這樣總共得到(nm+1)2各聲束線,線密度提高了一倍,但由于聲束線有一個微小偏角,而顯示掃描線仍然平行,故圖像存在一定畸變。超聲多普勒血流儀、成像儀與彩超1=S1/c=0.即順序掃描是用電子開關順序切換方式,將相鄰m個振元構(gòu)成一個組合,發(fā)射一束超聲,使之分時輪流工作。同理2號振元與3號振元之間的延時量為二尖瓣血流CDFI二尖瓣血流PW顯示特點探頭不動向人體反射并接收聲波,根據(jù)回波出現(xiàn)的位置,回聲束的聚焦 要提高超聲成像系統(tǒng)的靈敏度和分辨力,除了對線陣探頭實施

16、多振元組合發(fā)射外,還需要對超聲進行聚焦,使聲束變細,使強度聚焦收斂,提高聲束的穿透力和回波強度,從而提高靈敏度和分辨力 聲束聚焦分為 1、聲學聚焦 2、電子聚焦 聲束的聚焦 要提高超聲成像系統(tǒng)的靈敏度和分辨超聲波束處理技術 在超聲波發(fā)射和接收時.采用多種波束處理技術,使主波束變窄,旁瓣變小.現(xiàn)在,先進B超設備中已采用的具有實際效果的波束處理方法有:(l)使晶體表面凹陷;(2)采用聲學透鏡聚焦;(3)可變孔徑;(4)電子聚焦;(5)動態(tài)聚焦;(6)實時動態(tài)聚焦;(7)動態(tài)變跡等.超聲波束處理技術 在超聲波發(fā)射和接收時.采用多種波束處理技 一凹面晶體用這種聚焦方式,焦點的聲束比較細,橫向分辨性能好

17、.但是,一旦偏離聚焦范圍,聲束比未聚焦的還粗,因此,采用這種聚焦型探頭,要注意聚焦范圍的深度、一般可分成近距離、中距離和遠路離3個檔次。 一凹面晶體醫(yī)學超聲成像原理課件與光學聚焦原理類似,在平面晶體表面附加聲學透鏡,可使超聲波束匯聚到一點,即焦點.焦點深度,即焦距。由聲學透鏡曲率半徑、超聲波在聲學透鏡中的傳播速度和人體中聲速所決定.聲學聚焦與光學聚焦原理類似,在平面晶體表面附加聲學透鏡,可使超聲波醫(yī)學超聲成像原理課件醫(yī)學超聲成像原理課件、電子聚焦 對線性換能器陣的各陣之上加上適當延時的激勵脈沖,則可在預定的距離上獲得聚焦波。、電子聚焦 對線性換能器陣的各陣之上加上適當延時的激勵脈二、電子聚焦

18、所謂電子聚焦,就是控制各振元的相位,使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強,達到聚焦的目的,實際上是通過控制延時達到控制相位的。 延時量的計算分別為L1,L2,L3,焦距F=35cm,陣元間距d=0.5mm,由圖可得 L1=3.5d=3.50.5=1.75mm L2=2.5d=1.25mm L3=1.5d=0.75mm二、電子聚焦醫(yī)學超聲成像原理課件設聲速c=1540m/s則第1號振元與第2號振元的相差延時量為 1=S1/c=0.02141/1540103=13.9ns同理2號振元與3號振元之間的延時量為 2=S2/c=9.27ns3號與4號振元延時差為 3=S3/c=4.64ns設第1號及第

19、8號振元無延時,則2號振元延時時間為 1=13.9ns3、6號振元延時時間為 1+2 2=13.9+9.27=23.17ns4、5號振元延時時間為 3=1+2+3=27.81ns那么延時量是如何實現(xiàn)的,是通過延遲線來實現(xiàn)的。設聲速c=1540m/s醫(yī)學超聲成像原理課件 三 聚焦探度和焦點直徑 在聚焦點,聲束寬度最小。在焦點附近一個有限的范圍內(nèi),聚焦聲束寬度小于同一陣列換能器同時被激勵,即未聚焦時所產(chǎn)生的聲束寬度。離焦點越遠,聚焦聲束寬度越寬,直至大于同一陣列換能器未聚焦聲束寬度。 三 聚焦探度和焦點直徑醫(yī)學超聲成像原理課件動態(tài)電子聚焦 為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細

20、了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。動態(tài)電子聚焦又分為 1、等速動態(tài)電子聚焦 2、全深度分段動態(tài)電子聚焦 動態(tài)電子聚焦1、等速動態(tài)電子聚焦 等速動態(tài)電子聚焦是通過計算機控制,以一定的速度改變發(fā)射和接收的延遲時間,使焦點隨發(fā)射波和接收同步移動,使整個深度的所有位置,都有良好的橫向分辨力,顯然這種聚焦最為理想,但由于焦點移動速度快,延時分級細,延時程度高,故電路更復雜,成本更高。1、等速動態(tài)電子聚焦三 聚焦探度和焦點直徑為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要

21、進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。同理2號振元與3號振元之間的延時量為線陣探頭長為1015cm,寬為1cm左右1=S1/c=0.三 聚焦探度和焦點直徑所謂電子聚焦,就是控制各振元的相位,使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強,達到聚焦的目的,實際上是通過控制延時達到控制相位的。現(xiàn)在,先進B超設備中已采用的具有實際效果的波束處理方法有:(l)使晶體表面凹陷;(2)采用聲學透鏡聚焦;(3)可變孔徑;(4)電子聚焦;(5)

22、動態(tài)聚焦;(6)實時動態(tài)聚焦;(7)動態(tài)變跡等.三 聚焦探度和焦點直徑所謂電子聚焦,就是控制各振元的相位,使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強,達到聚焦的目的,實際上是通過控制延時達到控制相位的。三 聚焦探度和焦點直徑現(xiàn)在,先進B超設備中已采用的具有實際效果的波束處理方法有:(l)使晶體表面凹陷;(2)采用聲學透鏡聚焦;(3)可變孔徑;(4)電子聚焦;(5)動態(tài)聚焦;(6)實時動態(tài)聚焦;(7)動態(tài)變跡等.彩色多普勒血流顯像(CDFI)但是,一旦偏離聚焦范圍,聲束比未聚焦的還粗,因此,采用這種聚焦型探頭,要注意聚焦范圍的深度、一般可分成近距離、中距離和遠路離3個檔次。分別為L1,L2,L3,焦

23、距F=35cm,陣元間距d=0.優(yōu)點是分段數(shù)少,延遲線分段段數(shù)少,操作簡便,成本低?;诙嗥绽招某曁綔y技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。2、全深度分段動態(tài)電子聚焦 全深度分段動態(tài)電子聚焦就是將探測深度分成若干 ,只對每個段分別進行聚焦,接收時只取每個焦區(qū)的回波信號,最后將各段焦區(qū)的回波信號迭加合成一行回波信號。 優(yōu)點是分段數(shù)少,延遲線分段段數(shù)少,操作簡便,成本低。 缺點是成像速度慢,精度低。 但可以TV方式顯示,以慢入快出的方式對存貯器進行續(xù)寫,并進行各種圖像處理,從而就得穩(wěn)定清晰圖像。三 聚焦探度和

24、焦點直徑2、全深度分段動態(tài)電子聚焦醫(yī)學超聲成像原理課件四 可變孔徑技術變孔徑技術,在近場采用小孔徑,在遠場采用大孔徑。四 可變孔徑技術醫(yī)學超聲成像原理課件掃描方式 一、掃描換能器在被探查區(qū)域獲取人體信息的運動過程叫掃描。機械掃描與電子掃描掃描方式 一、掃描換能器在被探查區(qū)域獲取人體信息的運動過程叫機械掃描與電子掃描(1)機械掃描 借電機帶動換能器旋轉(zhuǎn)或擺動,同時位置傳感器連續(xù)地檢測換能器的瞬時取向,并產(chǎn)生位置信號,使顯示器的掃描方向有相應的取向。(2)電子掃描 用電子方法控制多陣元換能器實現(xiàn)掃描,分為線性掃描和相控陣掃描。機械掃描與電子掃描()線陣掃描 線陣探頭長為1015cm,寬為1cm左右

25、用電子開關切換多元換能器振元,使之輪流工作,為了提高系統(tǒng)的分辨力和靈敏度,通常有相應的若干個相鄰的小單元同時受到激勵,發(fā)射一束超聲并接收其回波,然后舍去前面一個,納入后面的一個單元,發(fā)射一束超聲波,依次類推,發(fā)射許多平行聲束,掃查目標區(qū)。()線陣掃描()相控陣陣元數(shù)較少,長度短,一般13cm左右,寬1cm左右。 工作時,同時激勵所有的振元,并適當?shù)乜刂萍拥礁髡裨系募钚盘柕南辔唬▽嶋H上是控制延時)來改變超聲的發(fā)射方向,接收時對接收信號出作類似的相控,并形成扇形掃描。()相控陣陣元數(shù)較少,長度短,一般13cm左右,寬1cm超聲波束的掃描(線陣)一、組合順序掃描 設總振元數(shù)為n,振元組中振元數(shù)為

26、m(設m=4),則激勵順序為14,25,36,47 即順序掃描是用電子開關順序切換方式,將相鄰m個振元構(gòu)成一個組合,發(fā)射一束超聲,使之分時輪流工作。 特點掃描方法簡單,但聲束間的線距等于振元距,聲束線數(shù)為nm+1, 較少,不利于提高分辨力。 超聲波束的掃描(線陣)一、組合順序掃描醫(yī)學超聲成像原理課件離焦點越遠,聚焦聲束寬度越寬,直至大于同一陣列換能器未聚焦聲束寬度。為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力

27、都得到提高。彩色多普勒血流顯像(CDFI)現(xiàn)在,先進B超設備中已采用的具有實際效果的波束處理方法有:(l)使晶體表面凹陷;(2)采用聲學透鏡聚焦;(3)可變孔徑;(4)電子聚焦;(5)動態(tài)聚焦;(6)實時動態(tài)聚焦;(7)動態(tài)變跡等.以單聲束取樣,獲得活動界面回聲,超聲波束的掃描(線陣)用途鑒別液、實性包塊,測距三 聚焦探度和焦點直徑以單聲束取樣,獲得活動界面回聲,但是,一旦偏離聚焦范圍,聲束比未聚焦的還粗,因此,采用這種聚焦型探頭,要注意聚焦范圍的深度、一般可分成近距離、中距離和遠路離3個檔次。缺點是成像速度慢,精度低。用電子開關切換多元換能器振元,使之輪流工作,為了提高系統(tǒng)的分辨力和靈敏度,

28、通常有相應的若干個相鄰的小單元同時受到激勵,發(fā)射一束超聲并接收其回波,然后舍去前面一個,納入后面的一個單元,發(fā)射一束超聲波,依次類推,發(fā)射許多平行聲束,掃查目標區(qū)。所謂電子聚焦,就是控制各振元的相位,使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強,達到聚焦的目的,實際上是通過控制延時達到控制相位的?;诙嗥绽招某曁綔y技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。特點一維波形圖,不直觀則分組激勵順序為15、16,26、27,37、38。實時顯示,直觀二、組合間隔掃描 組合順序掃描的缺點是線距較寬,線數(shù)較少,圖像質(zhì)量較差,要

29、提高圖像質(zhì)量,必須減小聲束的線距。1、d/2間隔掃描 設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,則分組激勵順序為15、16,26、27,37、38。 特點其聲束間距為d/2,線數(shù)增加了一倍。離焦點越遠,聚焦聲束寬度越寬,直至大于同一陣列換能器未聚焦聲醫(yī)學超聲成像原理課件三、微角掃描 設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子振元組m個振元激勵的相位略有不同,使射出的聲束線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的另一條聲束線,這樣總共得到(nm+1)2各聲束線,線密度提高了一倍,但由于聲束線有一個微小偏角,而顯示掃描線

30、仍然平行,故圖像存在一定畸變。三、微角掃描醫(yī)學超聲成像原理課件電子相控陣扇形掃查波束的時空控制該探頭中既沒有開關控制器也沒有子陣,這是因為相控陣所有陣元對每個時刻的波束都有貢獻,而不像線陣探頭那樣分組、分時輪流工作。分相控發(fā)射和相控接收。電子相控陣扇形掃查電子相控陣扇形掃查波束的時空控制該探頭中既沒有開關控制器也沒用途分析心臟和大血管的運動幅度為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高?;诙嗥绽?/p>

31、效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。超聲波束的掃描(線陣)設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,2、全深度分段動態(tài)電子聚焦用途鑒別液、實性包塊,測距所謂電子聚焦,就是控制各振元的相位,使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強,達到聚焦的目的,實際上是通過控制延時達到控制相位的。頻譜多普勒(PW+CW)設第1號及第8號振元無延時,則2號振元延時時間為 1=13.設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,設第1號及第8號振元無延時,則2號振元延時

32、時間為 1=13.超聲波探測技術可以分為兩大類,即基于回波掃描的超聲探測技術和基于多普勒效應的超聲探測技術。用電子方法控制多陣元換能器實現(xiàn)掃描,分為線性掃描和相控陣掃描。缺點是成像速度慢,精度低。3=1+2+3=27.三 聚焦探度和焦點直徑三 聚焦探度和焦點直徑為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。3、6號振元延時時間為 1+2要提高超聲成像系統(tǒng)的靈敏度和分辨力,除了對線陣探頭實施多振元組合

33、發(fā)射外,還需要對超聲進行聚焦,使聲束變細,使強度聚焦收斂,提高聲束的穿透力和回波強度,從而提高靈敏度和分辨力優(yōu)點是分段數(shù)少,延遲線分段段數(shù)少,操作簡便,成本低。(1)相控發(fā)射用途分析心臟和大血管的運動幅度(1)相控發(fā)射(2)相控接收回波信號 時間相位補償 疊加求和 合成波束 改變時間 改變偏轉(zhuǎn)角度(2)相控接收回波信號 時間相位補償 疊對線性換能器陣的各陣之上加上適當延時的激勵脈沖,則可在預定的距離上獲得聚焦波。用切面顯示正常組織與異常組織機理以波幅變化反映回聲情況為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)

34、以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。機理以波幅變化反映回聲情況在超聲波發(fā)射和接收時.超聲多普勒血流儀、成像儀與彩超所謂電子聚焦,就是控制各振元的相位,使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強,達到聚焦的目的,實際上是通過控制延時達到控制相位的。同理2號振元與3號振元之間的延時量為1=S1/c=0.為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的

35、分辨力都得到提高。在超聲波發(fā)射和接收時.用途鑒別液、實性包塊,測距超聲波探測技術可以分為兩大類,即基于回波掃描的超聲探測技術和基于多普勒效應的超聲探測技術。設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,三 聚焦探度和焦點直徑為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。所謂電子聚焦,就是控制各振元的相位,使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強,達到聚焦的目的,實際上是通過控制延

36、時達到控制相位的。彩色多普勒血流顯像(CDFI)等速動態(tài)電子聚焦是通過計算機控制,以一定的速度改變發(fā)射和接收的延遲時間,使焦點隨發(fā)射波和接收同步移動,使整個深度的所有位置,都有良好的橫向分辨力,顯然這種聚焦最為理想,但由于焦點移動速度快,延時分級細,延時程度高,故電路更復雜,成本更高。3=1+2+3=27.與光學聚焦原理類似,在平面晶體表面附加聲學透鏡,可使超聲波束匯聚到一點,即焦點.分別為L1,L2,L3,焦距F=35cm,陣元間距d=0.超聲波探測技術可以分為兩大類,即基于回波掃描的超聲探測技術和基于多普勒效應的超聲探測技術。(2)相控接收回波信號 時間相位補償 疊加求和 合成波束 改變時

37、間 改變偏轉(zhuǎn)角度以單聲束取樣,獲得活動界面回聲,同理2號振元與3號振元之間的延時量為對線性換能器陣的各陣之上加上適當延時的激勵脈沖,則可在預定的距離上獲得聚焦波。1=S1/c=0.基于多普勒效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。工作時,同時激勵所有的振元,并適當?shù)乜刂萍拥礁髡裨系募钚盘柕南辔唬▽嶋H上是控制延時)來改變超聲的發(fā)射方向,接收時對接收信號出作類似的相控,并形成扇形掃描。2、全深度分段動態(tài)電子聚焦02141/1540103=13.為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變

38、細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。所謂電子聚焦,就是控制各振元的相位,使其發(fā)射的超聲束在焦區(qū)得到同相相長加強,達到聚焦的目的,實際上是通過控制延時達到控制相位的。1=S1/c=0.機理以波幅變化反映回聲情況彩色多普勒血流顯像(CDFI)基于多普勒效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。現(xiàn)在,先進B超設備中已采用的具有實際效果的波束處理方法有:(l)

39、使晶體表面凹陷;(2)采用聲學透鏡聚焦;(3)可變孔徑;(4)電子聚焦;(5)動態(tài)聚焦;(6)實時動態(tài)聚焦;(7)動態(tài)變跡等.但是,一旦偏離聚焦范圍,聲束比未聚焦的還粗,因此,采用這種聚焦型探頭,要注意聚焦范圍的深度、一般可分成近距離、中距離和遠路離3個檔次。但是,一旦偏離聚焦范圍,聲束比未聚焦的還粗,因此,采用這種聚焦型探頭,要注意聚焦范圍的深度、一般可分成近距離、中距離和遠路離3個檔次。分別為L1,L2,L3,焦距F=35cm,陣元間距d=0.基于多普勒效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。實

40、時顯示,直觀采用多種波束處理技術,使主波束變窄,旁瓣變小.三 聚焦探度和焦點直徑線陣探頭長為1015cm,寬為1cm左右設總振元數(shù)為n,振元組中振元數(shù)為m(設m=4),則激勵順序為14,25,36,47再以慢掃描方式展開02141/1540103=13.機理以波幅變化反映回聲情況設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子振元組m個振元激勵的相位略有不同,使射出的聲束線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的另一條聲束線,這樣總共得到(nm+1)2各聲束線,線密度提高了一倍,但由于聲束線有一個微小偏角,而顯示掃描線仍然平行,故圖像存在一定畸變。

41、基于多普勒效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。但是,一旦偏離聚焦范圍,聲束比未聚焦的還粗,因此,采用這種聚焦型探頭,要注意聚焦范圍的深度、一般可分成近距離、中距離和遠路離3個檔次。機理以波幅變化反映回聲情況與光學聚焦原理類似,在平面晶體表面附加聲學透鏡,可使超聲波束匯聚到一點,即焦點.基于多普勒效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。線陣探頭長為1015cm,寬為1cm左右三 聚焦探度和焦點直徑特點二

42、維斷面圖像,灰階/彩階超聲多普勒血流儀、成像儀與彩超設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子振元組m個振元激勵的相位略有不同,使射出的聲束線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的另一條聲束線,這樣總共得到(nm+1)2各聲束線,線密度提高了一倍,但由于聲束線有一個微小偏角,而顯示掃描線仍然平行,故圖像存在一定畸變。2、全深度分段動態(tài)電子聚焦機理以波幅變化反映回聲情況設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,線陣探頭長為1015cm,寬為1cm左右要提高超聲成像系統(tǒng)的靈敏度和分辨力,除了對線陣探頭實施多振元組合發(fā)射

43、外,還需要對超聲進行聚焦,使聲束變細,使強度聚焦收斂,提高聲束的穿透力和回波強度,從而提高靈敏度和分辨力1=S1/c=0.設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,超聲波探測技術可以分為兩大類,即基于回波掃描的超聲探測技術和基于多普勒效應的超聲探測技術。設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,等速動態(tài)電子聚焦是通過計算機控制,以一定的速度改變發(fā)射和接收的延遲時間,使焦點隨發(fā)射波和接收同步移動,使整個深度的所有位置,都有良好的橫向分辨力,顯然這種聚焦最為理想,但由于焦點移動速度快,延時分級細,延時程度高,故電路更復雜,成本更高。三 聚焦探度和

44、焦點直徑2=S2/c=9.線陣探頭長為1015cm,寬為1cm左右1=S1/c=0.設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,離焦點越遠,聚焦聲束寬度越寬,直至大于同一陣列換能器未聚焦聲束寬度。設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子振元組m個振元激勵的相位略有不同,使射出的聲束線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的另一條聲束線,這樣總共得到(nm+1)2各聲束線,線密度提高了一倍,但由于聲束線有一個微小偏角,而顯示掃描線仍然平行,故圖像存在一定畸變。機理以波幅變化反映回聲情況彩色多普勒血流顯像(CDFI)基于

45、多普勒效應的超聲探測技術主要用于了解組織器官的功能狀況和血流動力學方面的生理病理狀況,如觀測血流狀態(tài)、心臟的運動狀況和血管是否栓塞檢查等方面。特點掃描方法簡單,但聲束間的線距等于振元距,聲束線數(shù)為nm+1, 較少,不利于提高分辨力。要提高超聲成像系統(tǒng)的靈敏度和分辨力,除了對線陣探頭實施多振元組合發(fā)射外,還需要對超聲進行聚焦,使聲束變細,使強度聚焦收斂,提高聲束的穿透力和回波強度,從而提高靈敏度和分辨力設第1號及第8號振元無延時,則2號振元延時時間為 1=13.設第1號及第8號振元無延時,則2號振元延時時間為 1=13.即順序掃描是用電子開關順序切換方式,將相鄰m個振元構(gòu)成一個組合,發(fā)射一束超聲

46、,使之分時輪流工作。為了提高成像系統(tǒng)的分辨力,需要進行聚焦,焦區(qū)以內(nèi)的聲束變細了,確實提高了分辨力,但焦區(qū)以外,聲束不僅沒有變細,反而變得更粗了,焦區(qū)以外的分辨力不僅沒有得到提高,反而變得更差了,因此需要整個穿透深度上都要進行聚焦,使整個深度上的分辨力都得到提高。用途鑒別液、實性包塊,測距彩色編碼實時顯示血流方向、速度及血流性質(zhì)特點一維波形圖,不直觀設總振元數(shù)為n,子振元組合分為二組一組為m,一組為m+1,若m=5,頻譜多普勒(PW+CW)設有n個振元,子振元組為m,分組情況類似組合順序掃描,但對子振元組m個振元激勵的相位略有不同,使射出的聲束線與中心線有微小偏角,然后將相位的變化規(guī)律顛倒過來,就得到偏向中心線另一側(cè)的另一條聲束線,這樣總共得到(nm+

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