超声诊断仪基本原理及其结构
超声诊断系统原理结构与故障维修
超声诊断系统原理结构与故障维修概述B型超声诊断系统是声学、电子技术、计算机技术和医疗生物科学相结合的产物,超声诊断在现代医学中占有十分重要的地位。
超声诊断是一种无损伤、无辐射的影像诊断方法。
B型超声成像、放射性同位素、X-CT、以及核磁共振成像一起构成现代医学四大影像技术。
多普勒超声系统更是心脏病和心血管疾病诊断的必不可少的手段。
我院从1978年引进B超设备至今,曾购入、使用过多家厂商生产的,多种型号的B型超声诊断仪。
B超是医院的常用设备,使用频率高,故障较多。
由于其机器系统结构复杂,型号较杂,特别是有些设备没有维修说明书,给维修工作带来了很大的困难。
但是,尽管仪器型号各异,厂家不同,B型超声系统的基本工作原理却是相通的。
结构也是类拟的。
所以熟悉掌握B超诊断系统的基本原理,以机器自检系统提供的信息为线索,详细分析仪器的结构和功能,快速准确地找出故障点,在尽可能短的时间内修复机器是可以做到的。
1B超诊断系统的原理与仪器结构B型超声诊断系统按其结构分:主要由探头、发射、接收电路、模拟信号处理电路、键盘控制电路、数字扫描变换器、图像显示电路以及电源电路等几个部分组成。
探头按其扫描方式的不同,可分为线阵扫描探头和相控阵扫描(扇扫)探头两种。
线阵扫描的基本原理是:由若干个振子按线阵排列,组成线阵排列换能器,由电子开关控制,使之分时组合,轮流工作,从探头一侧向另一侧顺序激励,产生合成波束的发射与接收。
相控阵扫描的基本原理是:对线阵排列的各振元,不同时给予激励,加于各振元的激励脉冲有一个等值的时间差,从而使合成波束的方向与振元排列平面的法线方向有一相位差,均匀改变时间差,相位差也随之均匀改变,通过时间控制,实现超声波束的相控阵扫描,即扇形扫描。
B型超声诊断仪采用辉度调制方式显示深度方向所有界面的反射回波。
在水平方向上以快速扫描的方法,逐次发射和接收超声回波,便可得到垂直平面二维超声断层图像,即线扫断层图像。
如以改变超声波束的角度方式快速扫描,则得到垂直扇面二维超声断层图像,即扇扫断层图像。
超声仪器结构、原理,超声伪像分析及超声医学术语-陈吉东
超声仪器基本构成及使用、超声常见伪像四川省人民医院超声科陈吉东超声是超过正常人耳能听到的声波，频率在20 000赫兹(Hertz，Hz)以上。
超声检查是利用超声的物理特性和人体器官组织声学性质上的差异，以波形、曲线或图像的形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。
40年代初就已探索利用超声检查人体，50年代已研究、使用超声使器官构成超声层面图像，70年代初又发展了实时超声技术，可观察心脏及胎儿活动。
超声诊断由于设备不似CT或MRI设备那样昂贵，可获得器官的任意断面图像，还可观察运动器官的活动情况，成像快，诊断及时，无痛苦与危险，属于非损伤性检查，因之，在临床上应用已普及，是医学影像学中的重要组成部分。
不足之处在于图像的对比分辨力和空间分辨力不如CT和MRI高。
第一章超声诊断仪的基本原理及新技术的应用1、超声医学诊断技术的发展过程纵观超声诊断技术的发展,经历了一个由“点”（A 型超声）、“线”(M 型超声) 、“面”(二维超声) 、“体”(三维超声) 的发展过程; 也是一个由一维阵向二维阵朝三维阵的发展过程; 静态成像向实时动态成像的发展过程; 由单参量诊断向多参量诊断技术的发展过程;从单一器官到全身的发展过程。
2、医用超声诊断仪的原理及种类1）超声诊断仪的组成超声诊断设备类型较多, 但其基本的组成相类似，他们主要有7 部分组成:控制电路、换能器（探头）、发射/ 接收电路、信号处理电路、图像处理、图像输出（显示、存储、打印、记录及图文传输）和电源。
2）换能器的结构和种类超声换能器(探头)的作用是将超声发射到人体后再接收人体中的超声回波信号。
换能器的结构是由主体、壳体和导线3部分组成,其中压电材料(晶片)是主体的核心。
从单晶片(例如A 型和M 型超声诊断探头) 、多晶片发展到数十个、数百个甚至千个以上的晶片, 同时由若干个晶片并联起来组成的探头阵元数也在不断扩展。
目前,换能器的主要发展趋势是多阵元(高密度) 、高频、宽带和专用。
超声诊断仪基本原理和结构
江西中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号5047超声诊断仪原理及其基本结构超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性，通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像，从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。
超声诊断技术的发展历程20世纪50年代建立，70年代广泛发展应用的超声诊断技术，总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展，从黑白向彩色图像过渡，从二维图像向三维图像迈进，从反射法向透射法探索，以求得到专一性、特异性的超声信号，达到定量化、特异性诊断的目的。
80年代介入性超声逐渐普及，体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断范围，也提高了诊断水平，90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。
二．超声诊断仪的种类(一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪，把接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表回声的强弱，以波型形式出现，称为回声图，现已被B型超声取代，仅在眼科生物测量方面尚在应用，其优点是测量距离的精度高。
(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪，把接收到的回声，以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。
通过扫描电路，最后显示为断层图像，称为声像图。
B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同，显示的声像图有矩形、梯形和扇形。
矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现，适用于浅表器官的诊断；扇形声像图用的探头有多种，机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。
前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野，适用于心脏诊断；后一种探头浅表与深部显示均宽广，适用于腹部诊断，有一种曲率半径小的凸阵探头，也可用小的声窗，窥见深部较宽的视野。
(三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化，介于A型和B型之间，得到的是一维信息。
在辉度调制的基础上，加上一个慢扫描电路，使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。
超声诊断仪介绍
超声诊断仪介绍超声波成像的工作方式非常类似于声纳的工作方式，用高频声波作为其成像声源，超声波就是被检查的人体组织结构的反射声波。
进行扫查的超声探头是一种电声换能器。
它将仪器中发射的高频电信号，通过探头器晶体的振动，转变为超声波，进入人体组织内;然后反射回来超声波，在超声探头的晶体上，再将超声波转变为高频电信号，由荧光屏上显示出来。
通过手握的扫查探头在被检查的区域移动而得到的反射成像的结果转化成为诊断信息。
由于检查的需要，超声探头又分为线阵式、扇形及腔内探头等形式;根据扫查的方位，又分为单平面、双平面及多平面探头等。
这种非放射性的医学技术特性使其成为妇产科检查中的检验设备。
事实上，它更多的应用和胎儿成像有联系。
超声波技术的进步和发展使它的应用范围扩展到了心脏、血管、乳腺以及囊肿的鉴别和各种外科手术和治疗过程的指导方法。
自超声诊断应用于临床，国内外的研究探索课题首先即集中于针对肿瘤诊断，然而50年来，经历了不断的改进、完善和提高，特别是探头的改进、微机的应用、实时灰阶成象和彩色多普勒技术的问世，但对肿瘤的诊断仍不理想，不能满足临床的需要。
相反，超声在心血管和产科方面的应用;已在临床诊断中具有特殊的作用和地位，成为不可缺少的影象学检查方法。
为了进一步改善、提高超声对肿瘤诊断的准确性，达到定量化、特异性诊断的目的。
目前正在研制和临床试用的超声仪器有:①超声三维图象诊断仪。
目前采用的有三维立体显示技术，能将每一部位或肿块的横切面、冠状切面、矢状切面及与此三切面相关的立体图象同时显示，并可随意连续调节观察;至于三维实时重建超声诊断装置，目前尚局限在对心脏的观察研究中。
②超声CT和超声全息装置。
已研制成的有以超声衰减系数和超声速度为参数的超声CT，已于1977年起在临床探索研究。
超声全息装置在70年代起在国内、外均曾进行过临床探索。
③C型和F型超声扫描仪也在探索研究中。
④肿瘤局部切面图象声衰减现象的观察和研究，能成功地区别组织结构的声学特征改变，对肿瘤的囊性和实质性鉴别有一定价值，但不能计测出超声对肿瘤的衰减定量值。
超声诊断仪基本原理及其结构
超声诊断仪基本原理及其结构超声诊断仪是一种利用超声波通过人体组织的原理来进行诊断的医疗设备。
它能够实时获取人体各个部位的图像，从而帮助医生诊断病情。
超声诊断仪的基本原理是利用超声波在不同组织中传播的速度差异来成像，其结构主要由传感器、信号处理器和显示器等部分组成。
超声诊断仪的基本原理是利用超声波在人体组织中的传播和反射特性来成像。
超声波是一种频率高于人耳可听频率的声波，它的频率通常在1-20MHz之间。
超声波在人体组织中传播的速度与组织的密度有关，不同组织的声阻抗差异会导致超声波的反射、折射和散射等现象，从而形成各个组织的超声图像。
超声诊断仪的主要结构包括传感器、信号处理器和显示器等部分。
传感器是超声波发射和接收的装置，它通常由多个谐振器组成。
当传感器通过声窗与人体接触时，谐振器会发射超声波，然后接收反射回来的超声波。
传感器将接收到的超声波信号转化为电信号后，传送给信号处理器。
信号处理器是超声诊断仪的核心部分，它对传感器接收到的超声波信号进行放大、滤波和数字化处理，然后将处理后的信号发送给显示器。
信号处理器能够根据信号的幅度、频率和相位等信息，计算出超声波在不同组织中传播的速度和方向等参数，从而生成超声图像。
显示器是超声诊断仪的输出设备，它能够实时显示出超声波在不同组织中传播的图像。
显示器通常是高分辨率的液晶显示屏，能够清晰显示出人体各个部位的超声图像。
医生可以通过观察超声图像来判断病情，并进行相应的诊断和治疗。
除了传感器、信号处理器和显示器，超声诊断仪还包括其他一些辅助设备，如超声波发生器、图像存储器和报告输出器等。
超声波发生器负责产生超声波，并将其送入传感器。
图像存储器用于存储超声图像，以便医生随时查看和比对。
报告输出器能够将超声图像和相关报告打印出来，方便医生记录和交流。
总结起来，超声诊断仪是一种利用超声波在人体组织中传播和反射的原理来成像的医疗设备。
其基本原理是利用超声波在不同组织中传播的速度差异来成像，其结构主要包括传感器、信号处理器和显示器等组成部分。
超声诊断仪的原理及故障分析
收稿日期：2000-1-17超声诊断仪的原理及故障分析王斌章（湘潭市中心医院，湖南湘潭411100）〔文章编号〕1002-2376（2000）08-0042-02〔中国分类号〕T H776+・1〔文献标识码〕B1、原理超声诊断仪是利用超声波的回波特性，显示人体内脏器二维或三维图形的一种成像技术，它的特点是无损伤、无痛苦，对患者无电磁辐射，可以反复检查，具有较高的敏感度和分辨力。
按其工作原理分类，可分为A型、B型和M型超声诊断仪。
A L O K A S S D-720是一机械扇扫B型超声诊断仪，它主要由摆动式扫查器、接收与发射部分、检波电路、视放电路、C R T、同步发生器、扫描控制、驱动器、位置检出电路、X、Y放大器等部件组成，了解其原理后不难做维护工作。
2、故障分析实例本文均以A L O K A S S D-720B超为例。
故障现象一：在二维图像上出现白色竖线，亮度很亮、图像无法看清，进一步观察，白色竖线在每次开机时随机性变化，出现的多少，位置不定。
白色竖线间隙间可看到正常的图像。
分析与检修：开机后出现上述情况，转换到M超时，则无此现象，在则有正常图像说明显示部分、发射、扫描、接收部分无问题，问题应出在P C处理部分，经分析查板最后确定为“线缓冲”板问题，换板后一切正常。
故障现象二：在二维图像上出现三条黑色暗线区，并按一定的频率抖动，而且探头内部有异常振动和噪声，有正常的扫描图像，但不清晰。
分析与检修：由于探头内部振动噪音，将探头取下，去另一台B超机上试用，探头工作正常，排除了由探头引起的故障。
分析故障出现在扫描发射、接收部分的可能性较大，拆开主机箱，测量传导与接收板（E P-1711板）激励电压350V正常，+15V正常，改变探针A0、A1、A2线的位置。
屏幕墨线区振动频率改变，证明负尖脉冲产生电路正常，用示波器测量输入信号（P R E A M P S C T）正常，但检波输出信号（D E T E C T E D O U T）不正常，可判断故障出现在此电路的通道上；观察电路板上元件，没发现明显故障现象，后进行电路的+6V 电压测量时，故障突然消失，检测+6V电压稳压电路元件损坏，用铬铁将其电路焊点重新焊接后，接通电路，开机故障消失。
描述超声设备结构原理与分类
描述超声设备结构原理与分类
超声设备是一种利用超声波进行成像或治疗的医疗设备。
它由控制系统和图像显示系统组成。
超声设备的工作原理是通过产生高频声波，这些声波经过人体组织后被接收器接收。
将接收到的信号转换为电信号，并通过控制系统进行处理和分析。
最后，处理后的信号通过图像显示系统显示出来，供医生进行观察和诊断。
根据其应用领域和功能，超声设备可以分为以下几类：
1. 超声诊断设备：用于医学影像学，用于诊断和评估人体内部的器官和组织结构。
它包括超声探头、显像器和控制系统等部分。
2. 超声治疗设备：用于治疗肌肉骨骼系统的损伤和疾病，如超声物理治疗仪。
它通过超声波的热效应或机械效应来促进组织修复和康复。
3. 超声手术设备：用于进行微创手术或介入治疗，如超声刀。
它通过聚焦的超声波能量来切割或凝固组织，达到手术治疗的目的。
4. 超声清洗设备：用于工业领域，通过超声波的机械效应来清洗物体表面或孔隙中的污垢和杂质。
总之，超声设备通过利用超声波的特性，在医疗、工业和科学研究等领域起着重要作用。
不同类型的超声设备具有不同的结构和功能，可以根据需求选择合适的设备。
超声仪器结构、原理-超声伪像分析及超声医学术语-陈吉东
超声仪器基本构成及使用、超声常见伪像四川省人民医院超声科陈吉东超声是超过正常人耳能听到的声波，频率在20 000赫兹(Hertz，Hz)以上。
超声检查是利用超声的物理特性和人体器官组织声学性质上的差异，以波形、曲线或图像的形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。
40年代初就已探索利用超声检查人体，50年代已研究、使用超声使器官构成超声层面图像，70年代初又发展了实时超声技术，可观察心脏及胎儿活动。
超声诊断由于设备不似CT或MRI设备那样昂贵，可获得器官的任意断面图像，还可观察运动器官的活动情况，成像快，诊断及时，无痛苦与危险，属于非损伤性检查，因之，在临床上应用已普及，是医学影像学中的重要组成部分。
不足之处在于图像的对比分辨力和空间分辨力不如CT和MRI高。
第一章超声诊断仪的基本原理及新技术的应用1、超声医学诊断技术的发展过程纵观超声诊断技术的发展,经历了一个由“点”（A 型超声）、“线”(M 型超声) 、“面”(二维超声) 、“体”(三维超声) 的发展过程; 也是一个由一维阵向二维阵朝三维阵的发展过程; 静态成像向实时动态成像的发展过程; 由单参量诊断向多参量诊断技术的发展过程;从单一器官到全身的发展过程。
2、医用超声诊断仪的原理及种类1）超声诊断仪的组成超声诊断设备类型较多, 但其基本的组成相类似，他们主要有7 部分组成:控制电路、换能器（探头）、发射/ 接收电路、信号处理电路、图像处理、图像输出（显示、存储、打印、记录及图文传输）和电源。
2）换能器的结构和种类超声换能器(探头)的作用是将超声发射到人体后再接收人体中的超声回波信号。
换能器的结构是由主体、壳体和导线3部分组成,其中压电材料(晶片)是主体的核心。
从单晶片(例如A 型和M 型超声诊断探头) 、多晶片发展到数十个、数百个甚至千个以上的晶片, 同时由若干个晶片并联起来组成的探头阵元数也在不断扩展。
目前,换能器的主要发展趋势是多阵元(高密度) 、高频、宽带和专用。
超声诊断仪基础知识
通道和阵元
在进行信号发射时，每个通道对应一个阵元
B超进行超声发射时，由
1 2
每个通道给对应的阵元
一个信号，对应的阵元 16
1
就发射一束声波，第一
2
时间里就有32（1-32） 32
全数字黑白超声诊断设备
简介与演示
B超工作原理
人耳能听到的声音频率为20Hz----20KHz,低于20Hz 的声波为次声波,人耳是听不到的,高于20KHz的声 波为超声波,人耳也是听不见的。超声波之所以被 广泛用于医疗领域是因为他有许多奇妙的特点：
1.由于超声波频率高、波长短,他可以像光那样沿 直线传播,使得我们有可能向确定方向上发射超声 波；
×360°
计算出来的结果就是此探头的扫描角度了
探头声透镜 R=60mm
超声探头的频带
探头的中心频率：指探头工作时的主要发射频率，如：常 见的凸阵探头标称3.5MHz，这就是此探头的中心频率。
变频：超声频率越高探测深度越浅但回波信号分辨率越好， 频率越低，探测深度越深，但回波信号分辨率越差。探 测不同检测部位，就需要变动探头的发射频率，以达到 最好的效果。探头的变频组数以及变频点位置可以根据 招投标要求修改
实时逐点动态接收聚焦（DRF）
由于探头表面呈弧，各阵元发射出 的声束在同一点所产生的回波 到达各阵元的时间各不相同， 为了使各阵元接收到的回波信 号能达到一致，就需要对不同 的阵元回波信号进行延时，由 于探测深度的变化，各阵元回 波信号的延时各不相同。通过 数字控制，使得在不同深度的 回波信号的延时随着深度的变 化进行动态改变，这样每个阵 元在每个探测深度点的回波信 号能同时到达以实现逐点聚焦。
超声诊断仪基本原理和结构
中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号200801015047超声诊断仪原理及其基本结构超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性，通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像，从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。
超声诊断技术的发展历程20世纪50年代建立，70年代广泛发展应用的超声诊断技术，总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展，从黑白向彩色图像过渡，从二维图像向三维图像迈进，从反射法向透射法探索，以求得到专一性、特异性的超声信号，达到定量化、特异性诊断的目的。
80年代介入性超声逐渐普及，体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断围，也提高了诊断水平，90年代的血管超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。
二．超声诊断仪的种类(一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪，把接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表回声的强弱，以波型形式出现，称为回声图，现已被B型超声取代，仅在眼科生物测量方面尚在应用，其优点是测量距离的精度高。
(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪，把接收到的回声，以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。
通过扫描电路，最后显示为断层图像，称为声像图。
B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同，显示的声像图有矩形、梯形和扇形。
矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现，适用于浅表器官的诊断；扇形声像图用的探头有多种，机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。
前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野，适用于心脏诊断；后一种探头浅表与深部显示均宽广，适用于腹部诊断，有一种曲率半径小的凸阵探头，也可用小的声窗，窥见深部较宽的视野。
(三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化，介于A型和B型之间，得到的是一维信息。
在辉度调制的基础上，加上一个慢扫描电路，使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。
超声波仪的构造和分类-医学课件
五、频谱多普勒
多普勒超声脉冲波进入人体后， 将产生一系列复杂的频移信号，这 些信号被接收器接收并处理之后， 还必须经过适当的频率分析和显示， 方能转变为有用的血流信息。
16.04.2023
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(一)多普勒频谱分析
利用数学的方法对多普勒信号的频率、振幅及其
随时间而变化的过程进行实时分析的一种技术。
16.04.2023
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(一)换能器的组成
压电振子 匹配层 聚焦件 背衬块
16.04.2023
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压电振子
------换能器的核心
目前压电振子常用的材料是人造压电陶瓷 锆钛酸铅----最为常用 优点：电—声转换效率高、性能稳定、 易成形、成本低； 缺点：频率不够高等； 偏铌酸铅：频率及频宽均较锆钛酸铅好。 聚偏氟乙烯薄膜：频带更宽，是理想的压 电材料。
构频于 及宽晶 发还片 射 决 的 22
(三)高频信号放大电路
换能器发出脉冲波后，即接收其来自人体内
的超声回波并将它转换为高频电信号，继而通
过高频信号放大电路放大。
为获得足够的灵敏度与保真 度，高频信号放大电路应足够 大增益和带宽。并根据不同需 要，在高频信号放大电路中设 有TGC。
电非前电 路线置路 等性放组 组放大成 成大、： 。的高保
电子枪由阴极、控制极和阳极组成。
通电后的电子枪灯丝，在高压电场作用 下，发射出电子，经控制极和阳极的作用， 集成一束。控制极的电压一般负于阴极， 对阴极电子流的大小进行控制，显示管的 亮度调节就是改变这个电压。阳极电压用 来控制电子流(或称电子束)的粗细，故亦
称为聚焦阳极。
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2、偏转系统
时频护 间放电 增大路 益及、
超声诊断仪基本原理及其结构
超声诊断仪基本原理及其结构江西中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号200801015047超声诊断仪原理及其基本结构超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性，通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像，从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。
超声诊断技术的发展历程20世纪50年代建立，70年代广泛发展应用的超声诊断技术，总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展，从黑白向彩色图像过渡，从二维图像向三维图像迈进，从反射法向透射法探索，以求得到专一性、特异性的超声信号，达到定量化、特异性诊断的目的。
80年代介入性超声逐渐普及，体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断范围，也提高了诊断水平，90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。
二．超声诊断仪的种类(一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪，把接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表回声的强弱，以波型形式出现，称为回声图，现已被B型超声取代，仅在眼科生物测量方面尚在应用，其优点是测量距离的精度高。
(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪，把接收到的回声，以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。
通过扫描电路，最后显示为断层图像，称为声像图。
B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同，显示的声像图有矩形、梯形和扇形。
矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现，适用于浅表器官的诊断；扇形声像图用的探头有多种，机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。
前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野，适用于心脏诊断；后一种探头浅表与深部显示均宽广，适用于腹部诊断，有一种曲率半径小的凸阵探头，也可用小的声窗，窥见深部较宽的视野。
(三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化，介于A型和B型之间，得到的是一维信息。
在辉度调制的基础上，加上一个慢扫描电路，使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。
超声成像基本原理简介
第一节超声成像基本原理简介一．一. 二维声像图（two dimensionalultrasonograph, 2D USG）现代超声诊断仪均用回声原理（图1-1-1、图1-1-2、图1-1-3、图1-1-4），由仪器的探头向人体发射一束超声进入体内，并进行线形、扇形或其他形式的扫描，遇到不同声阻抗的二种组织（tissue）的交界面（界面，interface），即有超声反射回来，由探头接收后，经过信号放大和信息处理，显示于屏幕上，形成一幅人体的断层图像，称为声像图（sonograph）或超声图（ultrasonograph），供临床诊断用。
连续多幅声像图在屏幕上显示，便可观察到动态的器官活动。
由于体内器官组织界面的深浅不同，使其回声被接收到的时间有先有后，借此可测知该界面的深度，测得脏器表面的深度和背面的深度，也就测得了脏器的厚度。
回声反射（reflection）的强弱由界面两侧介质的声阻抗（acoustic impedance）差决定。
声阻抗相差甚大的两种组织（即介质，medium），相邻构成的界面，反射率甚大，几乎可把超声的能量全部反射回来，不再向深部透射。
例如空气—软组织界面和骨骼—软组织界面，可阻挡超声向深层穿透。
反之，声阻抗相差较小的两种介质相邻构成的界面，反射率较小，超声在界面上一小部分被反射，大部分透射到人体的深层，并在每一层界面上随该界面的反射率大小，有不同能量的超声反射回来，供仪器接收、显示。
均匀的介质中不存在界面，没有超声反射，仪器接收不到该处的回声，例如胆汁和尿液中就没有回声，声像图上出现无回声的区域，在排除声影和其他种种原因的回声失落后，就应认为是液性区。
界面两侧介质的声阻抗相差0.1%，即有超声反射，声阻抗为密度和声速的乘积，所以在病理状态下，超声检查是一种极为灵敏的诊断方法。
超声成像（ultrasonic imaging）还与组织的声衰减（acoustic attenuation）特性有关。
超声诊断仪的基本原理及其检测技术 (2)
超声刀
治疗
洗牙机 温热治疗机
超声喷雾器
取样分析机
测量
断层诊断装置 多普勒血流计
胎儿多普勒诊断
二、超声波的类型
1.按质点振动方向和波传播方向的关系分 类：横波和纵波。
横波：相对于波的传播方向，质点的振动 方向可以不同
纵波：波在介质中传播时，介质质点振动 方向与波的传播方向一致
横波和纵波是机械波的两种基本类型。因 为人体软组织基本无切变弹性，横波在人 体软组织中不能传播，而只能以纵波的方 式传播。所以纵波是超声诊断与治疗中常 用的波型。
2.机械波
机械波是由于机械力（弹性力）的作用， 机械振动在连续的弹性介质内的传播过 程，它传播的是机械能量。水波和地震 波等都是机械波。
机械波分类
次 声 声 音 超 声 高频超 特 高 频
波
（ 可 听 ）波
声
超声
<16Hz 16 ～ 2×104
2×104H ～
z
108Hz
108 ～ >1010Hz 1010Hz
B超工作过程
当探头获得激励脉冲后发射超声波, 同时探头 受聚焦延迟电路控制,实现声波的声学聚焦。然 后经过一段时间延迟后再由探头接受反射回的 回声信号,探头接收回来的回声信号经过滤波, 对数放大等信号处理。然后由DSC电路进行数 字变换形成数字信号,在CPU控制下进一步进 行图像处理, 再同图表形成电路和测量电路一 起合成视频信号送给显示器形成我们所熟悉的 B超图像,也称二维黑白超声图像
P型模式则通过探头的介入，从屏中 心向四面作径向扫描
三维超声成像技术
三维超声成像是基于二维超声成像的探头，按 空间顺序采集一系列的二维图像并存入二维重 建工作站中，计算机对按照规律采集的二维图 像进行空间定位，并对所采集的空隙进行像素 补差平衡，形成一个三维立体数据库，进行图 像的后处理，然后通过计算机进行三维重建， 在计算机屏幕上显示出来的就是重建好的三维 图像。
超声诊断仪基本原理及其结构
江西中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号200801015047超声诊断仪原理及其基本结构超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性，通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像，从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。
超声诊断技术的发展历程20世纪50年代建立，70年代广泛发展应用的超声诊断技术，总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展，从黑白向彩色图像过渡，从二维图像向三维图像迈进，从反射法向透射法探索，以求得到专一性、特异性的超声信号，达到定量化、特异性诊断的目的。
80年代介入性超声逐渐普及，体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断范围，也提高了诊断水平，90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。
二．超声诊断仪的种类(一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪，把接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表回声的强弱，以波型形式出现，称为回声图，现已被B型超声取代，仅在眼科生物测量方面尚在应用，其优点是测量距离的精度高。
(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪，把接收到的回声，以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。
通过扫描电路，最后显示为断层图像，称为声像图。
B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同，显示的声像图有矩形、梯形和扇形。
矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现，适用于浅表器官的诊断；扇形声像图用的探头有多种，机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。
前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野，适用于心脏诊断；后一种探头浅表与深部显示均宽广，适用于腹部诊断，有一种曲率半径小的凸阵探头，也可用小的声窗，窥见深部较宽的视野。
(三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化，介于A型和B型之间，得到的是一维信息。
在辉度调制的基础上，加上一个慢扫描电路，使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。
超声诊断仪的基本原理及其检测技术
超声诊断仪的基本原理及其检测技术超声诊断仪的基本原理及其检测技术第八章超声诊断仪的基本原理及其检测技术§8～1 概述§8～2 超声学基础知识§8～3医用超声探头§8～4 超声诊断仪的基本原理§8～5 B型超声诊断设备的检测§8～6 B型超声诊断设备的检测仪器§8～1 概述 B超成像的基本原理就是向人体发射一组超声波按一定的方向进行扫描根据监测其回声的延迟时间强弱就可以判断脏器的距离及性质经过电子电路和计算机的处理形成了我们今天的B超图像 B超工作过程当探头获得激励脉冲后发射超声波同时探头受聚焦延迟电路控制实现声波的声学聚焦然后经过一段时间延迟后再由探头接受反射回的回声信号探头接收回来的回声信号经过滤波对数放大等信号处理然后由DSC电路进行数字变换形成数字信号在CPU控制下进一步进行图像处理再同图表形成电路和测量电路一起合成视频信号送给显示器形成我们所熟悉的B超图像也称二维黑白超声图像彩超其实彩超并不是看到了人体组织的真正的颜色而是在黑白B超图像基础上加上以多普勒效应原理为基础的伪彩而形成的现代医用超声就是利用了这一效应当超声波碰到流向远离探头液体时回声频率会降低流向探头的液体会使探头接收的回声信号频率升高利用计算机伪彩技术加以描述使我们能判定超声图像中流动液体的方向及流速的大小和性质并将此叠加在二维黑白超声图像上形成了我们今天见到的彩超图像性能指标可以大致灰阶早期机器在1664灰阶现代机器多在256灰阶 2 分辨率要用专用模块检测由经验的超声医生用肉眼也可以判断 3 功能有 M型多普勒功能多种测量能力距离面积周长体积多幅图像存储多段 STC自由控制动态聚焦可配宽频探头由变频功能4 探头可配多种探头能力如心脏腹部凸阵相控阴道探头直肠探头食道探头穿刺探头术中探头高频探头等等5 图像处理黑白翻转图像边缘处理平滑处理γ修正等6 主要黑白B超厂家有我国无锡海鹰集团公司汕头超声研究所德国西门子美国GE荷兰philips日本东芝日本阿洛卡日本岛津日本福田电子等医用超声诊断设备的基本工作原理脉冲回波法原理采用超声脉冲回波测距离的技术声束固定不动的诊断方法称为一维超声检查人们常把A型和M型医用超声设备称为一维超声扫描及显示 AMBCF及P 型等各种超声设备 A型超声诊断仪探头换能器以固定方式向人体发射超声波通过人体反射回波并加以放大在屏幕上显示回波的幅值和形态纵坐标显示反射回波的辐度波形横坐标代表被测物体的深度能测量人体脏器的径值和鉴别病变的物理性质是现代各种超声成像的物理基础 M型超声诊断仪探头换能器以固定位置和方向对人体发射超声波束将被接受的回波幅度信号加于显示器的阴极作亮度调制代表深度的时基线加到垂直偏转板上并按时间顺序展开形成一幅一维空间各点运动按时间展开的轨迹图 B型医用超声设备二维超声扫描及显示它将超声脉冲回波系统中得到的回波幅度信号加至示波器阴极以调制时基线的亮度并加以平面扫描取得二维扫描图象按照不同的扫描方式又可分为电子线性扫描电子凸阵扫描机械扇型扫描和相控阵扫描等 B型显示还有两种特殊的模式C型和P型 C型模式显示的是某一深度的切面像 P型模式则通过探头的介入从屏中心向四面作径向扫描三维超声成像技术三维超声成像是基于二维超声成像的探头按空间顺序采集一系列的二维图像并存入二维重建工作站中计算机对按照规律采集的二维图像进行空间定位并对所采集的空隙进行像素补差平衡形成一个三维立体数据库进行图像的后处理然后通过计算机进行三维重建在计算机屏幕上显示出来的就是重建好的三维图像随着三维超声成像技术的不断发展目前已有静态三维超声动态三维超声和实时三维 B超领域的新技术1．超声内窥镜这是B超技术与内窥镜技术的结合通俗地讲就是制作一条细长的B超探头借助现代内窥镜技术进行内脏超近距离B超检查可以更加细致地观察目前有经食道心脏超声经胃十二指肠内窥镜超声腹腔镜超声等2．超声 CT 在二维超声图象上移动超声焦点对局部脏器进行放大实施细微观察它的应用局限性是所观察器官与周围器官解剖位置不清析此技术由西门子公司率先开发§8～2 超声学基础知识自然界里有各种各样的波根据其性质基本上分为两大类电磁波和机械波 1电磁波电磁波是由于电磁力的作用产生电磁场的变化在空间的传播过程它传播的是电磁能量无线电波可见光和X线等都是电磁波电磁波可以在真空和介质中进行传播 2机械波机械波是由于机械力弹性力的作用机械振动在连续的弹性介质内的传播过程它传播的是机械能量水波和地震波等都是机械波机械波分类医学超声的频率范围在200kHz至40MHz之间超声诊断用频率多在1MHz～10MHz范围内相应的com之间从理论上讲频率越高波长越短超声诊断的分辨率越好超声波具有的特性 1由于超声波具有高频率的特点因此其波长就短它可以向光线那样沿直线传播利用这一特点可以向某一确定的方向发射超声波 2由于超声波所引起的媒质微粒的振动其振幅很小加速度很大因此可以产生很大的力量超声诊断中探头发射的超声波在近场可视为平面波在远场可视为球面波或球面的一部分但为了方便起见我们把它视为平面波超声波与人体内微小障碍物如红细胞发生作用时障碍物散射的超声波是球面波 3按发射超声的类型分类连续波和脉冲波连续波目前只在连续波多普勒血流仪中采用 A型M型B型及脉冲多普勒血流仪均采用脉冲波三超声波的声学物理量 1波长频率声速 1波长两个相邻同相位相同振动状态的振动点之间的距离称为波长用λ表示 2频率单位时间内质点振动的次数即为频率用表示＞20kHz 的声波称为超声大多数医用超声其工作频率为210MHz其中2MHz35MHz5MHz75MHz和10MHz是常用的频率点四声波的传播特性1惠更斯原理声波在传播过程中波源的振动是通过媒质中的质点依次传播出去的媒质中任意一点的振动将直接引起邻近各点的振动这种振动可看作是一个新的波源子波源在其后的任意时刻这些子波的包络形成新的波阵面这就是惠更斯原理如图85所示应用这一原理可确定波的传播方向衍射现象在诊断时也经常用到例如诊断胆结石超声的作用会在胆结石的界面发生反射在其的后面会出现身影这就是判断胆结石的依据§8～3医用超声探头一医用压电材料超声换能器目前医用超声探头中使用的压电材料基本上都是人造的压电晶体 1．分类按物理结构不同压电材料可分为 1 压电单晶体如石英 SiO2 酒石酸钾钠 NaKC4H44H20 铌酸锂 LiNb03 等2．压电陶瓷的特性目前使用最多的是PZT压电多晶体其具有以下优点 1电一声相互转换效率高灵敏度较高可采用较低的激励电压 2与电路容易匹配 3性能比较稳定 4非水溶性耐湿防潮机械强度大 5价格低廉 6易于加工可制成各种形状尺寸且可通过掺杂取代改变材料配方等方法可以大范围调整其性能参数二换能器1．声透镜可以是凸透镜或凹透镜其作用是将换能器发出的波束聚焦收敛变细以提高超声诊断仪的分辨力聚焦基本原理与光学聚焦相同电子聚焦由电路和换能器阵元相互配合实现 2．压电晶体根据探头的种类和用途制成圆片或长条形片其谐振频率由其厚度决定厚度越小谐振频率越高目前各种超声诊断仪探头均采用锆钛酸铅类压电陶瓷晶体制作过程比较复杂首先要按特定的配方配料经过混合预烧粉碎压片烧结和上电极被涂银形成陶瓷片经过高压处理才具有压电性能人体皮肤和压电材料的声特性阻抗差异较大为解决它们之间的声学匹配在晶片前方需加上一层或多层匹配层以使声能高效地在压电晶片和人体软组织之间传输从而提高换能器的灵敏度减少失真和展宽频带匹配效果与声波的频率有关不同频率的声波要求匹配层具有不同的厚度尺寸 4．吸声块由吸声材料制成吸声块的作用是将向后辐射的声能几乎全部吸收掉以消除后向干扰它同时也是晶体振动的阻尼装置以缩短振动周期常用环氧树脂为基质加入声阻抗很大的钨粉混合而成混合时根据阻抗指标来取钨粉和树脂的比例为了提高材料的吸声性能经常加入适量的橡胶粉§8～4 超声诊断仪的基本原理 B型医用超声诊断设备是利用人体不同类型组织病理组织与正常组织之间的声学特性差异生理结构变化的物理效应经超声波扫描探查接收处理所得信息显示出人体内部的脏器边缘结构截面结构型成像和血流的运动状态运动型成像为临床应用的医用诊断仪器 2B式显示脉冲回波系统中得到的回波幅度信号加至示波管的阴极用以调制时基线的亮度并加以平面扫描这种显示就称为B式显示如果示波管上极限的方向与超声脉冲入射人体的方向一致并且当换能器的位置逐渐改变时或多阵元探头每条时基线的方向也相应的改变则B式显示线代表了产生回波的每一个界面的空间位置从而构成一幅二维图像构成这样一幅二维图像需要一定的时间其快慢取决于扫描的手段3C式显示C式显示也是一种亮度调制的显示但它所显像的平面不同于B式显示 B式显示的平面是在声线所在的平面而C式显示的平面是垂直于声线的平面它的横坐标代表水平方位纵坐标代表高度因此深度并不形成图像中的一维 4M式显示对于运动脏器由于各界面反射回波的位置及信号大小是随时间变化如果用幅度调制的A型显示所显示波形随时间变化得不到稳定的波形图 M式显示中将被接收的回波幅度加于显示器的阴极用作亮度调制代表深度的时基线加至垂直偏转板上而在水平偏转板上加一慢变的时间扫描电压将深度时间的时基线已慢速沿水平方向移动 5P式显示P式显示也称平面目标显示和B型显示一样采用亮度调制显示二维声像与B型显示不同的是换能器作旋转运动显示器上的光点从屏中心向屏四周作径向扫描并且此径向扫描线逐次改变方向与换能器同步作旋转这种型式适用于探头插入体腔内的检查方式例如对肛门直肠内肿瘤食道癌及子宫颈癌等检查亦可用于对尿道膀胱的检查二B 超仪的扫查方式 1机械扇形扫查机械扇扫探头中除了换能器外还必须具有使换能器绕某一轴线往返摆动或绕轴旋转的驱动机构探头中还具备一种换能器位置检测装置只有一片单元式的圆盘形压电换能器其直径为12mm20mm 1探头的工作原理及结构①晶片往返摆动探头中的驱动器在外电路的控制驱使换能器绕其旋转轴左右来回摆动其摆动角度通常在±45°之内摆动频率在15Hz 左右摆动频率不得低于15Hz15Hz时每秒有30帧图像此时人眼已经开始感到有闪烁特别是这种设备左右来回都成像因此在图像的左右两边闪烁的更严重 2特点与适应范围扇形扫查具有远场探查视野大近场视野小探头与体表接触面积小等特点因此可以用很小的透声窗口避开肋骨和肺对超声声束的障碍非常适合于心脏的切面显像是目前心脏实时动态研究的最有效手段此外扇形扫查还可以用于腹部妇产科的切面显像检查1探头线阵探头是由若干小阵元由若干个微晶元并联后组成排列成直线阵列的换能器组合要求构成线阵的各阵元特性与所发出的声波一致目前阵元数已达1282565121024或更多 2基本结构目前比较完整的线阵B超主要由线阵探头发射和接收系统控制系统DSC和显示①发射与接收系统的主要功能 a电子聚焦数据的形成 b超声的发射与接收 cTGC时间增益控制信号的形成 d信号的对数压缩 e接受信号的放大与检波等②中央控制单元的主要功能是 aAD和DA转换 b 数据的存储和读取 c数字扫描变换 d焦点的控制与切换 e主控信号f数据的实时相关处理 g字符显示及测量功能 3凸阵式扇形扫查凸阵式探头的前部为圆弧形许多阵元沿该圆弧面排列阵元的前部是圆弧形的匹配层匹配层外面装有二维弧形的声透镜探头厚度方向的圆弧形声透镜是为了获得厚度方向的声聚焦凸阵探头与线阵探头相比具有的优点1相同的体表接触面在深部的视野宽的多 2能避开骨头引起的死角如肋骨弓内剑突下耻骨结合下进行观察 3凸阵探头的前部是圆弧形可自由选择方向压迫探头能较好的排除死角例如肺胃十二指肠等内的部分气体进行观察 4．相控阵扇扫1相控阵探头它与线阵探头类似有多个阵元排成直线阵列其体积较小声束很容易通过胸部肋间小窗口肋间狭缝在人体内作扇形扫查得到视野宽阔的图像可对整个心脏进行检查 2相控阵扇形扫查波束的时空控制相控阵探头中既没有开关控制器也没有子阵这是因为相控阵所有阵元对每个时刻的波束都有贡献而不像线阵探头换能器那样分组分时轮流工作①相控发射一个阵列由多个晶片组成在各晶片上按不同的时间顺序加以激励脉冲各晶片受激励后产生的超声叠加形成一个新的合成波束实现了一定角度范围内的超声束的扇形发送②相控接收准确的按回波到达各阵元的时差对各阵元接收信号进行时间或相位补偿再叠加求和就能将特定方向的回波信号叠加增加而其它方向回波信号减弱甚至完全抵消 3相控阵超声诊断仪的基本结构四B型超声诊断仪的工作原理 1B型超声诊断仪的类型与结构普通线阵探头凸形探头心脏探头穿刺探头或配穿刺架等彩色B超中各档次分类差别较大配备宽频带高频和可变频的各种型号探头整机的各种操作功能在不断提高配备75MHz以上频率探头可做表浅血管血流检查测定 2 B型超声诊断装置的基本框图 3日本ALOKA SSD 一210XII型B超机型的电路原理 2SSD一210XII B整机的系统框图①发射晶体振荡器发射定时发生器短脉冲群振荡器延迟线焦点选择相位控制发射放大器地址控制器复式交换线阵换能器人体②接收线阵换能器和地址控制复式交换接收放大器相位控制加法器焦点选择延迟线对数放大器和增益STC检波视频放大器低通滤波A／D变换图像存储器§8～5 B型超声诊断设备的检测 B型超声诊断设备在医疗器械管理分类中属于Ⅱ类在通用要求的分类中属于BF型检测标准是GB97061 医用电气安全通用要求JJG639 医用超声诊断仪超声源GB10152 B型超声诊断设备GB97069 医用超声诊断和监护设备专用安全要求一检测仪器和环境要求1毫瓦级超声功率计分辨力优于2mW准确度优于15％ 2漏电流测量仪准确度优于1％含200uA挡 3仿组织超声体模仿真模块TM材料超声仿人体组织材料声速 154010 m／s[ 23±3 ℃] TM材料声衰减系数斜率 070±005 dB／ cm²MHz [ 23±3 ℃] 尼龙靶线直径 03±005 mm 尼龙靶线位置偏差±01mm 4环境要求1温度15～35℃ 2相对湿度≤80％ 3大气压力86～106 kPa 4电源220V±10％50Hz 二医用B型超声诊断仪图像的检测图8-28 B型超声诊断设备用标准测试模块技术要求适用于频率1035MHz 图8-29 B型超声诊断设备用标准测试模块技术要求适用于频率5075MHz 三B型超声诊断设备的分档原则1．按B型超声诊断设备功能特点使用性能的不同将设备分为ABCD四档如图8-30所示四B型超声诊断设备的检测指标和检测方法 1输出声强一般应不大于10mW／cm2对超出10mW／cm2的仪器应公布其输出声强值并在明显位置警示严禁用于胎儿 2检测时应尽量避免外界的振动噪声电磁场等物理干扰光照适当使之不影响各项实验工作的正常进行 3．探头标称频率标志以目力检查的方法进行 4．测试方法 1探测深度开启被测设备将探头经耦合剂置于超声体模声窗表面上对准其中的纵向靶群调节被测设备的增益TGC或STCDGC或近远场增益动态范围或对比度亮度以无光晕无散焦为限聚焦可调者置远场或全程在屏幕上显示最大深度范围的声象画面读取纵向靶群总可见最大深度线靶的所在深度即为探测深度 2侧向横向轴向纵向分辨力开启被测设备将探头经耦合剂置于超声体模声窗表面上根据被测设备类型按要求对准体模中规定测试深度的侧向或轴向靶群被测设备的调节要求同上所述增益聚焦可调者置该靶群所在深度附近隐没体模材料产生的背向散射光点保持靶线图象清晰可见微动探头读出可分开显示为两个回波信号的两靶线之间的最小距离 3几何位置精度开启被测设备将探头经耦合剂置于超声体模声窗表面上对准其中的纵向或横向线形靶群利用设备的测距功能或屏幕标尺在全屏幕分别按纵向和横向每20mm测量一次距离再按式810计算出每20mm的误差％取最大值作为纵向和横向几何位置精度几何位置精度％³100％ 4盲区检测开启被测设备将探头经耦合剂置于体模声窗表面上对准其中的盲区靶群观察距探头表面最近且其后图象都能被分辨的那根靶线测试该靶线与探头表面的距离则盲区为小于该距离实验时如果探头不能对靶群中所有靶同时成像也可平移探头分段或逐一显示五B型超声诊断仪的安全要求及检测 1电安全性能设备的患者漏电流外壳漏电流对地漏电流电源线对地电介质强度的实验方法和要求按照GB97061进行 2对除颤放电效应的防护对于有扦入体腔内如食道内的探头的设备如有必要还需测量设备对心脏除颤器放电效应的防护即要能承受3KV的脉冲高压而在其讯号和输入和输出部分不出现对地峰值电压大于1V §8～6 B型超声诊断设备的检测仪器 B型超声诊断设备的检测仪器主要是超声功率计体膜和相关的安全检测仪器一BCG1001型毫瓦级超声功率计超声功率计结构及工作原理四BCG1001型毫瓦级超声功率计的使用方法1把超声功率计置于稳固的工作台上利用水平调整脚将仪器调至水平然后用漏斗从消声水槽上盖孔缓慢地注入除气蒸馏水至水位线刻度处如超量须从排水阀放出驱除靶面及声窗内面的气泡 2．旋下声窗保护盖对透声薄膜和超声探头进行清洁处理后涂敷上耦合剂使两者紧密结合用夹持器将探头贴敷在透声薄膜中央对准声窗中央位置使超声束轴线垂直于声窗并注意驱除表面的气泡此时超声诊断仪探头不应有超声输出 3．打开电源松开靶锁紧器稳定5min后调节平衡调节旋钮使平衡指示仪表指零后调节零位调节旋钮使数字指示值为零 4．使被检仪器置于最大声功率输出状态调节平衡调节旋钮使平衡指示仪表指针返回零位此时数字表示值即为被检仪器输出声功率Pm mW 5．测试完毕后首先锁紧靶锁紧器然后从排水阀放净消声水槽中的水关掉电源清洗掉透声薄膜耦合剂最后旋上声窗保护盖 6．注意事项 1 必须按仪器的使用方法规定的顺序操作 2 测量液体应使用除气蒸馏水 3 为防止反射靶在运输中损坏每次测式完毕后必须先锁紧靶锁紧器右旋弹出无水时不得松开锁紧器推入左旋否则须加水后重新锁紧以免靶锁空状态 4 断电后未锁反射靶仪器将发出音响报警如声响音减小可打开后面电池合盖板更换9V电池五．仿组织超声体模仿组织超声体模就是在超声传播特性方面模仿软组织的人体物理模型由超声仿人体组织材料 Ultrasonicallg Tissue-Mimicking Material简称TM材料和嵌埋于其中的多种测试靶标以及声窗外壳指示性装饰面板构成的无源式测试装置中国科学院声学研究所研制低频B超体模 KSl07BD型高频B超体模 KSl07BG型 1 KSl07BD 型超声体模的结构 KSl07BD型超声体模适用于对工作频率在4MHz以下的B超设备的性能检测 1 技术指标①TM材料声速 1540±15 m／s 23±3 ℃②TM材料声衰减系数斜率 0．70±0．05 dB／cm ／MHz 23±3 ℃③尼龙靶线直径 03±O05 mm ④尼龙靶线位置公差±0．mm 2KS 107BD型超声体模使用方法1 取下盖板和保护用的海绵垫2 在水槽内倾注适量蒸馏水以保证探头与声窗间耦合一般不宜充满水槽或水性凝胶型医用超声耦合剂3 按规定程序开启被测仪器4 将被测仪器探头经耦合媒质置于体模声窗上并使声束扫描平面与靶线垂直记录被检仪器的探头型号扫描方式和工作频率 3 超声体模的有效期和维护保养 1有效期由于结构原理的特殊性超声体模没有同类仪器的上溯传递不能实行周期检定而是按有效期管理KS系列产品有效期为三年2 日常维护①更换声窗薄膜若声窗不慎扎破或久用磨破应立即用胶纸将破口密封不使体模内液体经破口散失并及时送修理4超声体膜的注液保养要求。
超声诊断仪的基本构成 PPT课件
臨床表現 發病年齡：30-50歲
月經量多，經期延長 壓迫感 下腹部觸及腫塊
粘膜下肌瘤
子宮肌瘤並鈣化
鑒別診斷
卵巢腫瘤 子宮肥大 子宮腺肌瘤
子宮腺肌症
病因病理 子宮內膜侵入子宮肌層，以後壁居多
子宮多呈均勻性增大 經期肌組織間可見彌漫性小出血灶 若在肌層形成團塊，稱子宮腺肌瘤 臨床表現
慢性膽囊炎
1.膽囊大小正常或縮小； 2.膽囊壁增厚，310mm； 3.部分膽囊腔內可無膽汁充 盈，膽囊呈一條索狀強回聲。
膽囊癌
1.隆起型：膽囊內結節狀、蕈傘狀或團 塊狀腫物，基底寬，邊緣不規整；
2.厚壁型：膽囊壁不規則性增厚，常呈 低回聲。
3.混合型：壁厚伴團塊狀腫物。
4.實塊型：常為晚期表現。
超聲診斷儀的基本構成
1.主機 2.探頭（換能器） 3.顯示器
探頭（probe）
探頭的核心器件是壓電晶體， 其作用是發射與接收超聲波。
探頭的種類：線陣、凸陣、 扇掃、腔內探頭等。
B型超聲顯像法
B-mode ultrasonography
簡稱B超（Brightness mode），是將回 聲(echo)信號以光點的形式顯示為二維圖 像，以光點的輝度表示回聲的強弱。目
乳腺浸潤性導管癌
1.腫塊外形不規整，可見蟹足樣 突起；
2.腫塊呈低回聲，後方常有聲衰 減；
3.腫塊無包膜，邊界不清； 4.多普勒顯示腫塊內血流較豐富。
甲狀腺疾病的超聲診斷
吳秀
甲狀腺的解剖結構
位於頸前下方 氣管前方 平第5、6、7頸椎 左右兩葉及峽部 呈“U”或“H”形
兩層被膜
外層 固定在氣管和環狀軟骨 吞咽時隨喉上下移動 假被膜
医学超声诊断仪器的使用和操作
06
超声诊断仪器发展趋势及 前景展望
技术创新与发展趋势
超声探头技术
随着材料科学和制造工艺的进 步，超声探头技术不断创新， 如高频探头、宽频带探头等， 提高了图像的分辨率和穿透力 。
三维/四维超声成像技术
三维超声成像技术能够提供更 直观、立体的组织器官图像， 四维超声成像技术则加入了时 间维度，能够动态展示组织器 官的变化过程。
探头故障
探头是超声诊断仪器的核心部件，可能 因长时间使用、磨损或外力撞击等原因 导致损坏。
系统软件故障
由于病毒感染、误操作或软件本身缺陷 等原因导致系统崩溃或无法正常运行。
故障排除方法与步骤
电源故障排除
检查电源插头是否插紧、电源线是 否完好以及电源开关是否正常，如
有问题及时更换或修复。
显示器故障排除
检查探头
将所选探头插入探头插座，确保探 头与仪器连接良好。
探头选择与放置
选择合适探头
根据检查部位和目的选择合适的 探头，如线阵探头、凸阵探头等 。
放置探头
在患者检查部位涂抹适量耦合剂 ，将探头紧贴皮肤并轻轻移动， 避免过度压迫造成患者不适。
图像获取与调整
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获取图像
调整探头的角度和位置，以获得清晰的超声图像 。在获取图像过程中，医生应注意观察患者的反 应，确保操作安全。
A型超声诊断仪具有操作简便、价格低廉等优点，但由于其只能提供 一维信息，因此在临床应用上受到一定限制。
B型超声诊断仪
B型超声诊断仪是目前应用最广泛的 超声诊断仪器之一，它能够提供人体 组织的二维切面图像，具有直观、形 象、实时等优点。
B型超声诊断仪通过发射超声波并接收 其反射回来的回声信号，经过处理后 在显示屏上形成灰阶图像，从而实现 对人体内部结构的可视化。
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江西中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号2超声诊断仪原理及其基本结构超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性，通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像，从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。
超声诊断技术的发展历程20世纪50年代建立，70年代广泛发展应用的超声诊断技术，总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展，从黑白向彩色图像过渡，从二维图像向三维图像迈进，从反射法向透射法探索，以求得到专一性、特异性的超声信号，达到定量化、特异性诊断的目的。
80年代介入性超声逐渐普及，体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断范围，也提高了诊断水平，90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。
二．超声诊断仪的种类(一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪，把接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表回声的强弱，以波型形式出现，称为回声图，现已被B型超声取代，仅在眼科生物测量方面尚在应用，其优点是测量距离的精度高。
(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪，把接收到的回声，以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。
通过扫描电路，最后显示为断层图像，称为声像图。
B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同，显示的声像图有矩形、梯形和扇形。
矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现，适用于浅表器官的诊断；扇形声像图用的探头有多种，机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。
前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野，适用于心脏诊断；后一种探头浅表与深部显示均宽广，适用于腹部诊断，有一种曲率半径小的凸阵探头，也可用小的声窗，窥见深部较宽的视野。
(三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化，介于A型和B型之间，得到的是一维信息。
在辉度调制的基础上，加上一个慢扫描电路，使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。
用以观察心脏瓣膜活动等，现在M型超声已成为B型超声诊断仪中的一个功能部分不作为单独的仪器出售。
(四) D型在二维图像上某点取样，获得多普勒频谱加以分析，获得血流动力学的信息，对心血管的诊断极为有用，所用探头与B型合用，只有连续波多普勒，需要用专用的探头。
超声诊断仪兼有B型功能和D型功能者称双功超声诊断仪。
(五) 彩色多普勒超声诊断仪具有彩色血流图功能，并覆盖在二维声像图上，可显示脏器和器官内血管的分布、走向，并借此能方便地采样，获得多普勒频谱，测得血流的多项重要的血流动力学参数，供诊断之用。
彩色多普勒超声诊断仪一般均兼有B型、M型、D型和彩色血流图功能。
(六) 三维超声诊断仪三维超声是建立在二维基础上，在彩色多普勒超声诊断仪的基础上，配上数据采集装置，再加上三维重建软件，该仪器即有三维显示功能。
(七) C型C型超声仪也是辉度调制型的一种，与B型不同的是其显示层面与探测面呈同等深度。
超声诊断仪基本原理声波能够在听觉器官引起声音感觉的波动称为声波。
人类能够感觉的声波频率范围约在20-20000HZ。
频率超过20000HZ，人的感觉器官感觉不到的声波，叫做超声波。
声波的基本物理性质如下：(一)声波的频率、周期和速度声源振动产生声波，声波有纵波、横波和表面波三种形式。
而纵波是一种疏密波，就像一根弹簧上产生的波。
用于人体诊断的超声波是声源振动在弹性介质中产生的纵波。
声波在介质中传播，介质中质点在平衡位置来回振动一次，就完成一次全振动，一次全振动所需要的时间称振动周期(T)。
在单位时间内全振动的次数称为频率(f)，频率的单位是赫兹(HZ)。
f=1/T，声波在介质中以一定速度传播，质点振动一周，波动就前进一个波长(λ)。
波速(C)=λ/T或C=f?λ。
(二)声阻抗声波在媒介中传播，其传播速度与媒质密度有关。
在密度较大介质中的声速比密度较小介质中的声速要快。
在弹性较大的介质中声速比弹性较小的介质中要快。
这就引出了声阻抗的定义，声阻抗为介质密度(ρ)和声速(C)的乘积。
超声波超声波就是频率大于20KHZ，人耳感觉不到的声波，它也是纵波，可以在固体、液体和气体中传播，并且具有与声波相同的物理性质。
但是由于超声波频率高，波长短，还具有一些自身的特性。
(一)束射性超声波具有束射性即可集中向一个方向传播，有较强的方向性，由换能器发出的超声波呈窄束的圆柱形分布，故称超声束。
(二)反射和折射当一束超声波入射到比自身波长大很多倍的两种介质的交界面上时，就会发生反射和折射。
反射遵循反射定律，折射遵循折射定律。
由于入射角等于反射角，因此超声波探查疾病时要求声束尽量与组织界面垂直。
超声波的反射还与界面两边的声阻抗有关，两介质声阻抗差越大，入射超声束反射越强。
声阻抗差越小反射越弱。
穿过大界面的透射声，可能沿入射声束的方向继续进行，亦可能偏离入射声束的方向而传播，后一种现象称超声折射，是由于两种介质内声速的不同所致。
(三)散射与衍射超声波在介质内传播过程中，如果所遇到的物体界面直径大于超声波的波长则发生反射，如果直径小于波长，超声波的传播方向将发生偏离，在绕过物体以后又以原来的方向传播，此时反射回波很少，这种现象叫衍射。
因此波长越短超声波的分辨力越好。
如果物体直径大大小于超声波长的微粒，在通过这种微粒时大部分超声波继续向前传播，小部分超声波能量被微粒向四面八方辐射，这种现象称为散射。
(四)超声波的衰减超声波在介质中传播时，入射超声能量会随着传播距离的增加而逐渐减小，这种现象称作超声波的衰减。
衰减有以下两个原因：(1)超声波在介质中传播时，声能转变成热能，这叫吸收；(2)介质对超声波的反射、散射使得入射超声波的能量向其他方向转移，而返回的超声波能量越来越小。
多普勒超声基本原理多普勒效应多普勒效应是奥地利物理学家克里斯汀?约翰?多普勒于1842年首次提出来的。
描述了光源与接收器之间相对运动时，光波频率升高或降低的现象。
这种相对运动引起的接收频率与发射频率之间的差别称为多普勒频移或多普勒效应。
声波同样具有多普勒效应的特点，多普勒超声最适合对运动流体做检测，所以多普勒超声对心脏及大血管血流的检测尤为重要。
多普勒超声心动图的基本方式1 脉冲式多普勒2 连续式多普勒3 彩色多普勒血流显像。
基本结构由于b超是超声成像仪器中最重要的，所以下面简述b超的基本结构。
B型线性超声诊断仪主要由探头、发射／接收单元、数字扫描转换器、显示照像记录系统、面板控制系统、键盘和电源装置等组成。
一、探头是由多晶片（阵元）排列构成的长条状探头。
探头一般宽度为1cm、长度为10～15cm，探头中的晶片个数一般在64—128只范围内；晶片的尺寸随使用的超声频率不同而不同；晶片之间不但有良好的电绝缘，同时尽可能作到完全的声隔离。
为此在制造工艺上一般采用光刻的方法，在一个大晶片上刻制成相互分离的多个晶片。
晶片后面附以吸声材料，用以吸收反向辐射的能量；晶片的前面（接触人体部分）用透声材料做成声透镜，在长条状探头的短轴方向形成声聚焦。
每个阵元都是独立的，在长条状探头的长轴方向，用电子延迟线技术形成电子聚焦和多点聚焦，从而提高B型线性超声诊断仪的空间分辨率。
二、发射／接收单元通过探头发送和接收超声波信号，并对发射和接收的超声波信号实施电子聚焦和多点聚焦的控制；同时对探头中的多个晶体实施电子开关控制，从而实现超声束的扫描。
从探头接收的超声回波信号在该单元中进行放大、检波和各种预处理，然后送到数字扫描转换器。
三、数字扫描转换器把从发射／接收单元进入的超声回波信号首先进行A/D转换（即模拟／数字转换）变成数字信号，并予以存贮和完成各项后处理的功能，所有将要显示的信号，都在转换器中完成D/A转换，最后混合变为合成的视频信号送入监视、照像、记录系统。
四、监视、照相、记录系统是操作人员用来观察超声断层图像和各种相关信息，并对有价值的图像进行拍照和记录的系统。
监视和照像分别使用两个略有不同的TV监视器，照像部分一般配备通用135相机或一次性的波拉相机，记录部分使用特殊功能的纸记录装置或彩色视频打印机。
五、面板控制单元对仪器面板上的各种旋钮、开关、操作杆等的状态实施编码，并将编码信号送至发射／接收单元和数字扫描转换器，其中包括进出深度增益控制信号（或称距离时间控制）到发射／接收单元以控制放大器的放大倍数，从而补偿超声能量在传播过程中随距离的衰减。
六、电源部分提供直流电压供各单元使用。
发展方向随着计算机技术的发展,灰阶成像的基本功能和多普勒将会发挥更大的作用。
通过对组织间复杂声波的探测,使超声检查具有其他技术无法代替的发展潜力。
未来超声有望在以下方面获得发展:①提高检测信号:超声对比剂能增加体内的声波强度,改善超声成像。
手术中或内镜中的应用术中超声为制定手术决策提供一种精确的工具。
而内镜超声是一种正在兴起的技术,可以用于发现各期胃肠道肿瘤、指导活检和介入治疗。
小型灵巧化的设计使超声仪器更易操作而作为常规诊治手段。
未来设计将借助这些微型探针获取更好的成像效果。
②改进图像显示:三维超声是一项新技术,可观察解剖和病理情况,增加医生对病人解剖学的理解。
计算机技术的发展使容积数据的获取、分析和显示在数秒钟内完成,为快速诊断和治疗提供机会。
③新方法:双折射成像双折射成像反向散射波幅的双折射是超声的一种特性。
用这种特性能识别的组织有肾脏皮质、心肌、脑室周围区域以及大部分肌肉和肌腱。
灌注成像灌注成像血管成像的最终目标是血流灌注。
气泡超声对比剂的特殊优点是总在血管内,能利用谐波成像排除组织活动的伪影。
复合记录序列复合记录成像从不同时间检查获取的复合记录超声数据,能更连续和敏感地发现组织改变,提高检查和成像质量。
这能为治疗开辟新的扫描和评价可疑区域或肿块生长的能力。
和弹性摄影；④设备:缩微成像、电声摄影；⑤治疗和介入:高强聚焦(集束)超声治疗、导引和基因治疗；⑥应用:腔内手术和内镜检查。
Editor's note: Find the latest COVID-19 news and guidance in Medscape's Coronavirus Resource Center.Most residents who were asked whether their training prepared them for COVID-19 in a Medscape survey said it had not or they weren't sure.Whereas 40% said they felt prepared, 30% said they did not feel prepared and 31% answered they were unsure. (Numbers were rounded, so some answers pushed above 100%.)One Quarter Have $300,000 or More in Student DebtThe Medscape Residents Salary & Debt Report 2020, with data collected April 3 to June 1, found that nearly one in four residents (24%) had medical school debt of more than $300,000. Half (49%) had more than $200,000.The data include answers from 1659 US medical residents.For the sixth straight year, female residents were more satisfied with their pay than their male colleagues. This year the satisfaction gap was 45% female compared with 42% male. That imbalance came despite making nearly the same pay overall ($63,700 for men and $63,000 for women).Among practicing physicians, the pay gap is much wider: men make 25% more in primary care and 31% more in specialties.More than a third of residents (34%) said they felt residents should make 26% to 50% more than they do. Ten percent thought they should earn 76% to 100% more.For those not satisfied with pay, the top reasons were feeling the pay was too low for the hours worked (81%) or too low compared with other medical staff, such as physician assistants (PAs) or nurses (77% chose that answer).As for hours worked, 31% of residents reported they spend more than 60 hours/week seeing patients.The top-paying specialties, averaging $69,500, were allergy and immunology; hematology; plastic surgery; aesthetic medicine; rheumatology; and specialized surgery. The lowest paid were family medicine residents at $58,500.In primary care, overall, most residents said they planned to specialize. Only 47% planned to continue to work in primary care. Male residents were much more likely to say they will subspecialize than their female colleagues (52% vs 35%).More than 90% of residents say future pay has influenced their choice of specialty, though more men than women felt that way (93% vs 86%).Good Relationships With OthersOverall, residents reported good relationships with attending physicians and nurses.Most (88%) said they had good or very good relationships with attending physicians, 10% said the relationships were fair, and 2% said they were poor.Additionally, 89% of residents said the amount of supervision was appropriate, 4% said there was too much, and 7% said there was too little.。