超声成像设备介绍PPT课件
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第七章-超声成像设备
（二）与普通声波比较的优势：
①由于超声波的频率高，因而波长很短，它可以像 光线那样沿直线传播，使我们有可能只向某一确 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，即使振幅 很小，加速度也很大，因此可以产生很大的力量。
超声波的这些特性，使它在近代科学研究、工业生产和 医学领域等方面得到日益广泛的应用。例如：我们可以利用 超声波来测量海底的深度和探索鱼群、暗礁、潜水艇等。在 工业上可以用超声波对金属内部的气泡、伤痕、裂缝等缺陷 进行无损检测。在医学领域可以进行超声灭菌、超声清洗、 超声雾化等。更重要的是做成各种超声诊断仪器和治疗仪器。
3、实时成像 能高速实时成像，可以观察运动的器官，并节省 检查时间。
4、使用方便，费用较低，用途广泛。
第一节 概述 医学超声设备根据工作原理的不同，主 要分为三类： 一、脉冲回波法 ➢诊断信息来源于组织界面的反射和散射。 ➢根据显示方式分为：A型、M型、和A超：幅度调制型 它采用单探头发射单束超声脉冲，将所获得的由各
M型超声诊断仪
皮肤
探头
深度
时间
33
M型超声诊断仪成像原理的特点：
1. M超众的深度扫描信号（锯齿波信号）不像A 超那样加到X偏 转板，而是加到Y轴偏转板上，于是扫描线是从上向下扫描， 回波信号（亮度）距顶部的距离表示被探查组织界面的深度。
2. 接收电路的输出信号不是加到X或Y偏转板，而是加到亮度调 至栅极。当有回波信号出现时，并不像A超那样显示波形而是 显示亮点，亮点的强弱代表回波信号的幅度，多个界面的回 波形成一系列垂直亮点。
因此，在声波的传播过程中，当遇到两种 不同媒质的界面时，要发生发射、折射， 他们遵守反射、折射定律。
• 反射波强度与入射波强度 之比，为反射系数，用air表 示。
超声成像设备xsqPPT课件
工作原理
01
02
03
超声波发射
设备通过高频电信号激励 压电晶体，产生超声波束。
声波传播与反射
超声波束进入人体后，遇 到不同组织界面会发生反 射和折射，形成回波。
信号接收与处理
回波被探头接收后，经过 信号放大、处理和数字化， 形成超声图像。
分类与应用
分类
根据应用领域和功能，超声成像设备 可分为医用超声成像设备和工业超声 成像设备。
动态心脏超声
用于监测心脏动态变化，评估心脏收缩和舒 张功能。
心腔内超声
用于实时监测心脏内血流情况及评估心脏介 入治疗效果。
血管超声
颈动脉超声
用于检测颈动脉粥样硬化斑块及狭窄 程度，评估脑卒中风险。
腹主动脉超声
用于检测腹主动脉瘤、腹主动脉夹层 等血管病变。
下肢动脉超声
用于诊断下肢动脉粥样硬化及下肢动 脉血栓形成。
超声成像设备与计算机技术的结合，实现了数字化存储、远程诊断和人工智能辅助 诊断等功能，提高了诊断的智能化水平。
临床应用拓展
超声成像技术在临床应用中不断拓展， 不仅用于腹部、心脏、妇产科等传统 领域，还逐渐应用于肌肉骨骼、泌尿 系统、肿瘤等领域。
超声引导的介入诊疗技术也得到了广 泛应用，如超声引导下的穿刺活检、 置管引流、肿瘤消融等技术，提高了 诊疗效果和安全性。
内膜异位症等。
卵巢超声
用于检测卵巢形态、大小及病 变，如卵巢囊肿、多囊卵巢综
合症等。
早孕超声
用于诊断早期妊娠，观察胚胎 发育情况及排除宫外孕。
产后复查超声
用于评估产后子宫恢复情况及 排除并发症。
心脏超声
常规心脏超声
用于评估心脏形态、大小及心功能，诊断心 脏瓣膜疾病、心肌病等。
超声成像原理与技术.pptx
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晶片的振动模式
• 伸缩振动（厚度、长度、径向) • 切变振动(厚度切变、面切变） • 弯曲振动（厚度弯曲，长度弯曲） • 能陷振动 • 在临床中，不同器官组织要用不同的探头。 • 这是学习超声诊断十分重要的技术。
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五、探头的分类
• （一）、按工作原理分 • 脉冲回波探头 • 多普勒式探头 • （二）、按结构分 • 机械探头与电子探头 • （三)、按用途分 • 眼科、腹部、妇产科等 • （四)按振子单元数分单元探头，多元探头（线阵、
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第二节 超声探头（换能器）
• 一、作用：机械能与电能相互转换完成发射或接收超声波的任务 • 二、结构：换能器、壳体、电缆、其它部件（如电机、位置检测器）等。
主体（压电振子、吸收层、保护层）与壳体（外壳、电缆、接插部件） 两部分。 • 三、原理：发射超声波和接收超声波 压电效应：晶片施力在端面上出现电荷。 逆压电效应：晶片上施加正弦交变电压引起 晶片振动，发射超声波。 • 四、压电材料与压电振子 压电材料物理上都是弹性体，物理特性方向各异，有的方向有压电效应， 有的方向无。 • 压电材料：压电单晶体（天然石英、电石类，人工制造硫酸锂，铌酸 锂），压电陶瓷（许多不同单晶体构成，一定温度范围有压电效应，如
不同的位置反射回波强弱用一条曲线表示，该曲线称为
超声心动曲线。
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三、M型超声诊断仪的基本结构
• 主控电路： • 接收电路： • 发射电路： • TGC： • 深度扫描电路: • 点阵时表电路: • 时间扫描电路: • 探头: • 显示器: • 电源:
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多参数M型超声心动图仪 （书187页）
晶片的振动模式
• 伸缩振动（厚度、长度、径向) • 切变振动(厚度切变、面切变） • 弯曲振动（厚度弯曲，长度弯曲） • 能陷振动 • 在临床中，不同器官组织要用不同的探头。 • 这是学习超声诊断十分重要的技术。
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五、探头的分类
• （一）、按工作原理分 • 脉冲回波探头 • 多普勒式探头 • （二）、按结构分 • 机械探头与电子探头 • （三)、按用途分 • 眼科、腹部、妇产科等 • （四)按振子单元数分单元探头，多元探头（线阵、
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第二节 超声探头（换能器）
• 一、作用：机械能与电能相互转换完成发射或接收超声波的任务 • 二、结构：换能器、壳体、电缆、其它部件（如电机、位置检测器）等。
主体（压电振子、吸收层、保护层）与壳体（外壳、电缆、接插部件） 两部分。 • 三、原理：发射超声波和接收超声波 压电效应：晶片施力在端面上出现电荷。 逆压电效应：晶片上施加正弦交变电压引起 晶片振动，发射超声波。 • 四、压电材料与压电振子 压电材料物理上都是弹性体，物理特性方向各异，有的方向有压电效应， 有的方向无。 • 压电材料：压电单晶体（天然石英、电石类，人工制造硫酸锂，铌酸 锂），压电陶瓷（许多不同单晶体构成，一定温度范围有压电效应，如
不同的位置反射回波强弱用一条曲线表示，该曲线称为
超声心动曲线。
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三、M型超声诊断仪的基本结构
• 主控电路： • 接收电路： • 发射电路： • TGC： • 深度扫描电路: • 点阵时表电路: • 时间扫描电路: • 探头: • 显示器: • 电源:
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多参数M型超声心动图仪 （书187页）
超声成像概述课件
三维超声成像
总结词
三维超声成像能够提供更丰富的立体信息，通过对多个二维图像的重建，形成三 维立体图像。
详细描述
三维超声成像技术通过获取一系列二维图像，利用计算机重建技术将这些图像整 合成一个三维立体图像。这种技术能够更全面地展示人体组织的形态和结构，尤 其在胎儿产前检查、乳腺疾病诊断等领域具有重要价值。
超声波的传播特性
方向性
超声波具有明显的方向性，通常采用阵列探头实现全向扫描 。
穿透性和衰减
不同组织对超声波的吸收、散射和衰减特性不同，影响成像 效果。
超声成像的图像形成原理
声阻抗差
当超声波在不同组织界面传播时，会 产生反射和折射，形成声阻抗差，进 而形成图像。
图像重建
通过接收到的反射回的超声波信号， 经过处理和重建算法，形成二维或三 维图像。
对操作者依赖度高
超声检查的准确性和可靠性很 大程度上取决于操作者的技能
和经验。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
超声成像的未来发展
高频超声成像技术
总结词
高频超声成像技术能够提供高分辨率的图像，有助于更准确地诊断疾病。
详细描述
随着医学技术的不断进步，高频超声成像技术已成为研究的热点。这种技术利用高频声波获取高分辨率的图像， 能够更清晰地显示人体组织的细微结构，为医生提供更准确的诊断信息。
超声分子成像技术
总结词
超声分子成像技术能够实现无创、无痛、无辐射的分子水平成像，为医学诊断和治疗提 供新的手段。
详细描述
超声分子成像技术利用超声波与特定分子之间的相互作用，实现分子水平的成像。这种 技术能够实时监测生物分子在体内的分布和动态变化，为疾病的早期诊断、药物研发和
超声成像概述课件
超声成像概述课件
目录
• 超声成像简介 • 超声成像设备与技术 • 超声成像的临床应用 • 超声成像的优势、局限与发展趋势 • 超声成像操作实践及案例分析
01
超声成像简介
Chapter
超声成像的定义
• 超声成像（Ultrasonography）：是一种基 于超声波的医学影像技术，通过发射高频声 波到人体内部，接收反射回来的回声信号， 利用计算机处理生成图像，以视察和分析人 体组织结构和病变情况。
分辨率有限
超声成像的分辨率相对较低，对 于某些细微结构和病变难以准确 辨认。
操作技能要求高
超声成像的结果受到操作医生的 技术水平和经验影响较大，需要 有一定的专业技能和经验。
01 02 03 04
深度限制
由于超声波在传播过程中会受到 衰减和散射的影响，超声成像对 于深层组织的视察效果较差。
受气体和骨骼影响
瓣膜病诊断
超声成像可以清楚地显示心脏瓣膜的结构和运动情况，对于瓣膜狭 窄、关闭不全等瓣膜病的诊断有很大帮助。
先天性心脏病筛查
心血管超声成像对于先天性心脏病的筛查有很高的敏锐性，可以在早 期发现心脏发育特殊，及时采取干预措施。
妇产科超声成像
1 2 3
妊娠监测
超声成像可以视察胎儿的发育情况、胎盘位置、 羊水量等，对于妊娠期的监测和妊娠并发症的预 防有重要意义。
以上是超声成像的概述内容，通过了解超声成像 的定义、原理和发展历程，可以更好地理解其工 作原理和临床应用价值。
02
超声成像设备与技术
Chapter
超声成像设备构成
主机
超声成像设备的主机包含计算机 系统、图像处理系统、控制系统 等，用于接收探头的信号，进行
图像处理和显示。
目录
• 超声成像简介 • 超声成像设备与技术 • 超声成像的临床应用 • 超声成像的优势、局限与发展趋势 • 超声成像操作实践及案例分析
01
超声成像简介
Chapter
超声成像的定义
• 超声成像（Ultrasonography）：是一种基 于超声波的医学影像技术，通过发射高频声 波到人体内部，接收反射回来的回声信号， 利用计算机处理生成图像，以视察和分析人 体组织结构和病变情况。
分辨率有限
超声成像的分辨率相对较低，对 于某些细微结构和病变难以准确 辨认。
操作技能要求高
超声成像的结果受到操作医生的 技术水平和经验影响较大，需要 有一定的专业技能和经验。
01 02 03 04
深度限制
由于超声波在传播过程中会受到 衰减和散射的影响，超声成像对 于深层组织的视察效果较差。
受气体和骨骼影响
瓣膜病诊断
超声成像可以清楚地显示心脏瓣膜的结构和运动情况，对于瓣膜狭 窄、关闭不全等瓣膜病的诊断有很大帮助。
先天性心脏病筛查
心血管超声成像对于先天性心脏病的筛查有很高的敏锐性，可以在早 期发现心脏发育特殊，及时采取干预措施。
妇产科超声成像
1 2 3
妊娠监测
超声成像可以视察胎儿的发育情况、胎盘位置、 羊水量等，对于妊娠期的监测和妊娠并发症的预 防有重要意义。
以上是超声成像的概述内容，通过了解超声成像 的定义、原理和发展历程，可以更好地理解其工 作原理和临床应用价值。
02
超声成像设备与技术
Chapter
超声成像设备构成
主机
超声成像设备的主机包含计算机 系统、图像处理系统、控制系统 等，用于接收探头的信号，进行
图像处理和显示。
《超声影像设备》课件
技术进步推动产业升级
随着科技的进步，新型的超声 影像设备不断涌现，为企业提 供了新的发展机遇。同时，技 术的进步也推动了产业升级， 提高了行业的整体竞争力。
全球化趋势下的合作与交 流
全球化趋势下，企业可以与国 际先进企业进行合作与交流， 引进先进的技术和管理经验， 提升自身的综合实力。
政策支持与财政投入
三维超声技术
总结词
三维超声技术是通过采集大量的二维超声图像，再经过计算机重建形成三维立 体图像的技术。
详细描述
三维超声技术能够提供更全面的立体信息，有助于医生更准确地判断病变的位 置、大小和形态。常用于胎儿、心脏等复杂结构的检查。
超声造影技术
总结词
超声造影技术是通过注射造影剂，增强血液或淋巴流动的显 影效果，从而更好地显示血管或淋巴管病变的技术。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
《超声影像设备》PPT课件
• 超声影像设备概述 • 超声影像设备分类 • 超声影像设备市场现状与趋势 • 超声影像设备技术发展 • 超声影像设备行业挑战与机遇 • 超声影像设备行业前景展望
目录
CONTENTS
01
超声影像设备概述
随着国内医疗水平的提高和医疗器械 市场的逐步开放，中国超声影像设备 市场仍有较大的增长潜力。
超声影像设备市场发展趋势
数字化和智能化成为超声影像设 备市场发展的重要趋势，将进一 步提高超声影像设备的准确性和
可靠性。
便携式和移动式超声影像设备的 需求增长迅速，为医疗行业提供
更加便捷的医疗服务。
人工智能和机器学习技术在超声 影像设备中的应用将逐渐普及， 有助于提高诊断准确性和效率。
企业可以加强与国际知名企业的合作，引 进先进技术和管理经验，提高自身实力。
第十三章 超声成像设备课件
3.定量研究 从定量的角度来说，最好的是核医 学成像。X线的透射型CT基本上是定量的。超声成 像技术是一种定性的诊断手段，它多少与操作人 员的主观因素有关。
4.辐射伤害问题 核医学中实际上有许多辐射量 是多余的。检查时间与核元素衰减的全部时间相 比，是很短的，因此总是尽量采用半衰期短的核 元素。超声诊断用的超声剂量，对遗传学上或体 内生物效应上都是比较安全的，这是一个引人注 目的优点。
医学成像的五种技术中，超声技术对心血管、腹部组织器 官、妇产科等方面独具特色，为其他成像技术所不及。为 了便于将它与X线技术、核医学技术、热图技术和磁共振 技术进行比较，现以诊察肿瘤为例，就其信息特点、可检 测性，定量研究和辐射伤害几方面讨论如下：
1.信息特点 各种成像方法获取信息的类型不同， 见表 。
这种仪器的门类也越来越多，除了扇形或线形扫描方式的通 用B型扫描仪以外，还发展了许多专用仪器用作专科检查， 例如用于脑科、眼科、乳房、甲状腺、循环系统、妇科、产 科、泌尿科、胃部（超声内射一定功率的超声能，利用 其与生物组织的相互作用产生的各种效应，对有疾患的组 织起到治疗作用。仪器一般不需要接收回波与处理回波， 结构较为简单，但要求对辐射声波的时间有较准确的控制 所要求的超声功率也远大于诊断仪 。
索物质的微观结构。
与普通声波（可闻波）相比，超声波具有许多特性，其中突 出的有：①由于超声波的频率高，因而波长很短，它可以像 光线那样沿直线传播，使我们有可能只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，即使振 幅很小，加速度也很大，因此可以产生很大的力量。
按质点振动方向和波传播方向的关系分类：
由于生物组织对超声有吸收作用，一部分声能转化为热能， 使生物组织产生温升。超声诊断中，由于仪器功率级很低， 产生的热效应是微不足道的。
b超超声设备成像原理知识重点PPT课件
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凸阵式扇形扫查 沿圆弧排列并按一
定的组合和顺序工作 的扫查的方式。
R
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1．多振元组合发射的意义
单振元辐射面积小，波束发散角大，指向性差 缩短了近场区。 多振元组合发射： 增大辐射面积， 增加近场，提高分辨率、灵敏 度
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数据插补：未经插补而直接显示的图象，扫描线
之间有较大的间隙。 一维线性插补：相邻扫描行中间插入一行或两行。 二维线性插补：原图象相邻四个像素点中间插入
新像素点。
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•伪彩色处理
亮度、色调和饱和度 原理：利用人眼对彩色分辨力高而对灰度分辨
力低的特点。用不同的颜色来表示不同的灰度 等级，到达图象增强的效果。
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用机械方法摆动或 转动换能器以实现 超声束在扫查平面 内作扇形扫查的方 式。
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旋转式扇扫B超仪
采用4个（或3个）性能相同的换能器， 等角度安放在一个圆形转轮上，马达带 动转轮旋转，每个换能器靠近收/发窗口 时开始发射和接收超声波,各换能器交替 工作。
增益控制 TGC( Time Gain Compensation)
对来自不同深度(不同时间到达)的回声给 予不同的增益补偿，即使接收机的近场增益适 当小，远场增益适当大，通常称此种控制手段 为时间增益。
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•灰度修正：
一幅图象所可能具有的等级差数叫灰阶。 灰阶级数越多，图象层次越丰富。 将实际所记录的灰度与理想灰度之间的转换函数 关系预先存放在EPROM中。
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凸阵式扇形扫查 沿圆弧排列并按一
定的组合和顺序工作 的扫查的方式。
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1．多振元组合发射的意义
单振元辐射面积小，波束发散角大，指向性差 缩短了近场区。 多振元组合发射： 增大辐射面积， 增加近场，提高分辨率、灵敏 度
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数据插补：未经插补而直接显示的图象，扫描线
之间有较大的间隙。 一维线性插补：相邻扫描行中间插入一行或两行。 二维线性插补：原图象相邻四个像素点中间插入
新像素点。
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•伪彩色处理
亮度、色调和饱和度 原理：利用人眼对彩色分辨力高而对灰度分辨
力低的特点。用不同的颜色来表示不同的灰度 等级，到达图象增强的效果。
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用机械方法摆动或 转动换能器以实现 超声束在扫查平面 内作扇形扫查的方 式。
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旋转式扇扫B超仪
采用4个（或3个）性能相同的换能器， 等角度安放在一个圆形转轮上，马达带 动转轮旋转，每个换能器靠近收/发窗口 时开始发射和接收超声波,各换能器交替 工作。
增益控制 TGC( Time Gain Compensation)
对来自不同深度(不同时间到达)的回声给 予不同的增益补偿，即使接收机的近场增益适 当小，远场增益适当大，通常称此种控制手段 为时间增益。
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•灰度修正：
一幅图象所可能具有的等级差数叫灰阶。 灰阶级数越多，图象层次越丰富。 将实际所记录的灰度与理想灰度之间的转换函数 关系预先存放在EPROM中。
最新第10章超声成像仪器3讲义.课件PPT
③ t2～t3时间： 接收z2～z3内回波,用2－10阵元，焦点F1，波束如(Ⅲ)。
④ t3以后时间： 接收z3以外回波，用1－11阵元，焦点F2，波束如(Ⅳ)。
可见：有效接收范围如图中粗线所围区域，有四个焦点。
（4）接收聚焦电路 （EUB-240型B超所用）
电路组成 DL1－DL5：模拟延时线。 IC39－IC43：多路转接开关。
（4）实际情况及措施
上述分析忽略了多种因素，仅为大致的补偿关系。 Ⅰ.实际情况的复杂性
① 受超声工作频率的影响 ∵α＝βf， ∴f↑→α↑，频率高，衰减快。 ② 多重界面反射的影响 实际常有多重界面，回波穿过界面越多，强度越弱。 ③ 临床诊断感兴趣深度的不同
临床对同一患者不同部位，或同一部位不同患者， 成像时关注深度往往有所不同。 Ⅱ.对策 TGC控制波形＝指数波形(可变速率)＋修正波形 操作者可调节：指数波形速率，修正波形形状 ——根据实际情况，通过面板按钮、电位器操作。
（2）各种名称
时间增益补偿 (Time Gain Compensation——TGC) 深度增益补偿 (Depth Gain Compensation——DGC) 灵敏度时间控制(Sensitivity Time Control——STC)
（3）补偿原理
∵声传播强度与时间(距离)的关系： I＝I0e-2αx＝I0e-2αct ——时间负指数关系。 声-电转换、前置放大等——时间线性关系。 经声-电转换、前置放大等处理，回波信号仍是： ——时间负指数关系。 ∴可用时间正指数放大补偿。
✓ 勾边电路（边缘增强电路）
作用：增强视频信号的边缘，突出图像的轮廓，使之 便于识别和测量。
控制：ENH信号，控制增强效果。
2、前置信号放大
④ t3以后时间： 接收z3以外回波，用1－11阵元，焦点F2，波束如(Ⅳ)。
可见：有效接收范围如图中粗线所围区域，有四个焦点。
（4）接收聚焦电路 （EUB-240型B超所用）
电路组成 DL1－DL5：模拟延时线。 IC39－IC43：多路转接开关。
（4）实际情况及措施
上述分析忽略了多种因素，仅为大致的补偿关系。 Ⅰ.实际情况的复杂性
① 受超声工作频率的影响 ∵α＝βf， ∴f↑→α↑，频率高，衰减快。 ② 多重界面反射的影响 实际常有多重界面，回波穿过界面越多，强度越弱。 ③ 临床诊断感兴趣深度的不同
临床对同一患者不同部位，或同一部位不同患者， 成像时关注深度往往有所不同。 Ⅱ.对策 TGC控制波形＝指数波形(可变速率)＋修正波形 操作者可调节：指数波形速率，修正波形形状 ——根据实际情况，通过面板按钮、电位器操作。
（2）各种名称
时间增益补偿 (Time Gain Compensation——TGC) 深度增益补偿 (Depth Gain Compensation——DGC) 灵敏度时间控制(Sensitivity Time Control——STC)
（3）补偿原理
∵声传播强度与时间(距离)的关系： I＝I0e-2αx＝I0e-2αct ——时间负指数关系。 声-电转换、前置放大等——时间线性关系。 经声-电转换、前置放大等处理，回波信号仍是： ——时间负指数关系。 ∴可用时间正指数放大补偿。
✓ 勾边电路（边缘增强电路）
作用：增强视频信号的边缘，突出图像的轮廓，使之 便于识别和测量。
控制：ENH信号，控制增强效果。
2、前置信号放大
《超声影像设备》ppt课件
第七章 现代生物医学影像设备
——生物医学电子及设备学
章内容
7.1
医学影像设备概述
1、医学影像设备发展史 2、医学影像主要设备及临床应用
医学影像设备发展简史
1895年11月8日，德国物理学家伦琴 （Withelm Conrad Roentgen，1845~1923）在做 真空管高压放电实验时，发现了一种肉眼看不见、 但具有很强的穿透本领、能使某些物质发出荧光和 使胶片感光的新型射线，即X射线，简称为X线。
•
中场超导（0.7T）开放型MRI设备进一步 普及，它便于开展介入操作和检查中监护病人 ，克服了幽闭恐惧病人和不合作病人应用MRI 检查的限制。双梯度场技术可在较小的范围内 达到更高的梯度场强，有利于完成各种高级成 像技术，如功能成像、弥散成像等。降噪措施 和成像专用线圈也都有了较大的进步，如功能 成像线圈和肢体血管成像线圈等。腹部诊断效 果已接近和达到CT设备水平，脑影像的分辨力 在常规扫描时间下提高了数千倍，而显微成像 的分辨力达到50~10μm，现已成为医学影像 诊断设备中最重要的组成部分。
•
介入放射学自20世纪60年代兴起， 于70年代中期逐步应用于临床，近年来 尤以介入治疗进展迅速。因其具有安全 、简便、经济等特点，深受医生和病人 的普遍重视与欢迎，现仍处于不断发展 和完善的过程之中。90年代倍受人们青 睐的立体定向放射外科学设备，由于它 可以不作开颅手术而治疗一些脑疾患， 很受欢迎，全世界都在积极开发和应用 这种高新设备。介入放射学设备与立体 定向放射外科学设备，都是通过医学影 像设备来引导或定位的，所以也属于医 学影像设备的范畴。
•
生物体磁共振波谱分析（ magnetic resonance spectroscopy ， MRS ）具有研 究机体物质代谢的功能和潜力，今后如 能实现MRI设备与MRS结合的临床应用， 将会引起医学诊断学上一个新的突破。
——生物医学电子及设备学
章内容
7.1
医学影像设备概述
1、医学影像设备发展史 2、医学影像主要设备及临床应用
医学影像设备发展简史
1895年11月8日，德国物理学家伦琴 （Withelm Conrad Roentgen，1845~1923）在做 真空管高压放电实验时，发现了一种肉眼看不见、 但具有很强的穿透本领、能使某些物质发出荧光和 使胶片感光的新型射线，即X射线，简称为X线。
•
中场超导（0.7T）开放型MRI设备进一步 普及，它便于开展介入操作和检查中监护病人 ，克服了幽闭恐惧病人和不合作病人应用MRI 检查的限制。双梯度场技术可在较小的范围内 达到更高的梯度场强，有利于完成各种高级成 像技术，如功能成像、弥散成像等。降噪措施 和成像专用线圈也都有了较大的进步，如功能 成像线圈和肢体血管成像线圈等。腹部诊断效 果已接近和达到CT设备水平，脑影像的分辨力 在常规扫描时间下提高了数千倍，而显微成像 的分辨力达到50~10μm，现已成为医学影像 诊断设备中最重要的组成部分。
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介入放射学自20世纪60年代兴起， 于70年代中期逐步应用于临床，近年来 尤以介入治疗进展迅速。因其具有安全 、简便、经济等特点，深受医生和病人 的普遍重视与欢迎，现仍处于不断发展 和完善的过程之中。90年代倍受人们青 睐的立体定向放射外科学设备，由于它 可以不作开颅手术而治疗一些脑疾患， 很受欢迎，全世界都在积极开发和应用 这种高新设备。介入放射学设备与立体 定向放射外科学设备，都是通过医学影 像设备来引导或定位的，所以也属于医 学影像设备的范畴。
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生物体磁共振波谱分析（ magnetic resonance spectroscopy ， MRS ）具有研 究机体物质代谢的功能和潜力，今后如 能实现MRI设备与MRS结合的临床应用， 将会引起医学诊断学上一个新的突破。
超声诊断仪的基本构成 PPT课件
分型：粘膜下、肌壁間、漿膜下 變性：玻璃樣變、脂肪變、囊性變
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
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
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❖ 在探头方面，新型材料、新式换能器不断推出， 如高频探头、腔体探头、高密度探头相继问世， 进一步提高了超声诊断设备的档次与水平。
二、超声诊断的临床应用特点
❖ 超声波成像优点 ❖ 无损伤，无痛苦，无电离辐射，可反复进行，尤
其适合软组织诊断，有较高灵敏度和分辨率，是 目前唯一能实时观察心脏内部结构的临床检查方 法。 ❖ 超声波成像特点 ❖ （1）有高的软组织分辨力。 ❖ （2）具有高度的安全性。 ❖ （3）实时成像。
⑶破碎能力强 ①杀菌、消毒
②清洗精密零件
③将不可混合液体混合如油和水
⑷缩短种子发芽时间，提高发芽率；促进植物生长
⑸超声加工如金刚石、玻璃等
⑹超声除尘如烟囱里冒的黑烟
❖ 医学方面: ❖ 1、超声治牙 ❖ 2、超声诊断仪（B超） ❖ 3、人体内结石击碎 ❖ 4、超声波加湿器（雾化） ❖ 5、医疗器械杀菌、消毒
波形显示
横坐标：超声波传播时间，探测深度
纵坐标：回波脉冲的幅度
（2）M型超声
❖将A型超声获取的回波信息，用亮度调 制方法加于显示器内阴极摄像管（CRT） 阴极或栅极上，并在时间轴上加以展开， 最终显示的是被探测界面运动的轨迹
❖能反应心脏各层组织界面的深度随心脏 活动时间的变换情况。
（3）B型超声诊断仪/B超 ❖ 是当今世界使用最广泛的超声诊断仪。 ❖ 它采用回波信号的幅度调制显示器亮度。它以明暗
第二节 超声换能器
❖ 超声探头（ultrasonic probe）又叫超声换能 器，是超声成像设备 必不可少的关键部位， 它是将电信号变化为 超声波信号，又将超 声波信号变换为电信 号，即具有超声发射 和接受双重功能。
二、压电材料
❖ 超声探头的主体-压电振子是由压电材料制成的， 它能实现电能与声能的相互转换。具有压电效应性 质的材料，称为压电材料。按物理结构分为四大类： 压电单晶体、压电多晶体、压电高分子聚合物、复 合压电材料。
❖ 由单纯诊断发展到诊断与治疗两方面。
❖ 目前超声和X线-CT、磁共振与核医学共同组成现 代四大医学影像技术。
❖ 一方面是价格低廉的便携式超声诊断仪大量进入 市场
❖ 另一方面是向综合化、自动化、定量化和多功能 等方向发展，介入超声、全数字化电脑超声成像、 三维成像及超声组织定性不断取得进展，使整个 超声设备和诊断技术呈现出持续发展的热潮。
心动图 ❖ 20世纪50年代末，超声多普勒技术
❖ 20世纪60年代中，B型超声诊断仪
❖20世纪80年代，双功( duplex) 声像图 + 多普勒 频谱
❖20世纪90年代，新技术，三功(triplex) 声像图+ 多普勒频谱+彩色多普勒血流显示 ，三维立体声像 图及数字化
❖ 由黑白灰阶超声成像发展到彩色多普勒超声谐波 成像、组织多普勒成像等新型成像技术和各项新 的超声检查技术（如腔内超声检查、器官声学造 影检查、介入超声）逐渐应用于临床。
❖ 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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方法。
❖ 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。
第一节 概述
一、超声成像设备的发展简史
❖ 1917年法国人发明声纳 ❖ 20世纪40年代末，超声用于医学诊断（A型） ❖ 20世纪50年代初，临床使用脑回声图，M型超声
不同的光点反映回声变化，在影屏上显示9-64个等 级的灰度图象强回声光点明亮，弱回声光点黑暗 ❖ 按扫描线逐行显示随深度变换的回波信号即构成一 幅二维断面图象
❖ 类型：扇形扫描、线性扫描、复合式B超
（4）C型、F型超声诊断仪
❖ 超声波束能进行X、Y两个方向扫描（平面）， 采用亮度调节。
❖ C型距离选通（平面深度位置）是一个常数（固 定深度）
目前常用的超声多普勒有: ❖ 连续波式多普勒（CWD） ❖ 脉冲式多普勒（PWD） ❖ 彩色多普勒（CDFI）
彩色多普勒超声诊断仪是一个综合性的超声诊断系 统，在B型图像上叠加彩色血流图 1.显示人体组织器官的形态结构 2.反映运动信息
四、超声诊断仪的基本结构
❖ 超声诊断仪的工作原理，是向人体组织发射超声波， 并接受其与人体组织作用后产生的回波信号，检出 回波某种物理参量的变化（如幅度、频率等），然 后以某种方式在显示器上显示，并由记录仪记录， 供医生诊断。因此，超声诊断仪最基本的结构包括 超声换能器、发射电路、接受电路、扫描电路、主 控电路、时标距标电路、显示器和打印机等部分。 如图所示。
❖ F型则是一个变量
（5）3D型超声诊断仪
❖ 显示组织器官的立体结构或功能图，利用亮度 来反映回波信息
❖ 由二维扫描获取的平面图来重建三维图
回波幅度式超声诊断仪是一般利用灰阶来表示 回波幅度的差异，灰阶级数越多，表达能力越 强
2.多普勒式
❖ 多普勒效应：振动源和接受体在连续介质中有相对 运动时，所接收到的回声频率不同于振动源所发射 声频率，其差别与相对运动的速度有关，这种现象 就叫做超声的多普勒效应。
三、超声诊断仪的基本类型 ❖ 根据被探测的声波特点分为： 穿透式超声诊断仪和回波式超声诊断仪
根据其利用的物理特性不同分为： 回波幅度式和多普勒
1.回波幅度式 ❖ 利用回波幅度变化来获取组织信息的超声诊断
仪
❖ 提高组织器官解剖结构和形态方面的信息。 （1）A型超声诊断仪：A型超声 采用幅度调制显示，回波信息在显示器上以脉冲
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超声成像设备介绍
医者人之司命，如大将提兵，必谋定而后战。
开始啦！请将手机调成静音，如有疑问可以随时打断我！
1、什么是超声？ 高于20000Hz的声音 超过正常人耳能听到的声波
2、超声的特点 ：频率高
直线传播 能量大
3、超声的应用 ⑴超声导航
声呐
⑵穿透能力强 ①超声诊断仪 ②金属探伤仪
❖压电晶体
❖ 俗称振元或振子，是探头的核心部分
❖ 对某些非对称结晶材料（如石英）进行一定方向的 加压或拉伸时，表面的两侧将会出现符号相反的电 荷，具有此性质的材料称为压电材料，分为压电晶 体、极化陶瓷、高分子聚合物和复合材料等。
❖ 人造压电陶瓷和人造极性高分子聚合物，如钛酸钡、 硫酸锂、钛酸铅、锆钛酸铅（PZT）