第3章 超声成像设备概述

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B型超声
为了获得人体组织和脏器解剖影像，继A型超声 诊断仪应用于临床之后，B型、P型、BP型、C型 和F型超声成像仪又先后问世，由于它们的一个共 同特点是实现了对人体组织和脏器的断层显示， 通常将这类仪器称为超声断层扫描诊断仪。
虽然B型超声成像诊断仪因其成像方式采用辉度 调制(Brightness Modulation)而得名，其影像所显 示的却是人体组织或脏器的二维超声断层图(或称 剖面图)，对于运动脏器，还可实现实时动态显示。
接收通道：接收换能器、射频放大器（RFA）、 检波及抑制电路、视频放大器（UFA）
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2 医学超声设备的分类
A型超声
A型超声诊断仪因其回声显示采用幅度调制 (Amplitude Modulation)而得名。
A型显示是超声诊断仪最基本的一种显示方式， 即在阴极射线管(CRT)荧光屏上，以横坐标代表 被探测物体的深度，纵坐标代表回波脉冲的幅度， 故由探头(换能器)定点发射获得回波所在的位置 可测得人体脏器的厚度、病灶在人体组织中的深 度以及病灶的大小。
区别仅在于：在扫查一幅图像的过程中， C 型扫查平面距探头的深度是不变的，而 F 型扫查面距探头的深度是一变量，不是一 个常量。
与B型扫查一样都是辉度调制的二维切面象 显示方式，所不同的是 B 型扫查所获得的
是超声波束扫查平面本身的切面象，即纵 向切面象。
可惜由于 C 型扫查的灵敏度较低，显象速 度不易提高，使 C 型扫查技术的发展受到 限制。
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脉冲宽度：几微秒 脉冲间隔：几百微秒（接收放大器处理回波的时间） 脉冲回波法最早较早是应用于雷达和声纳。 回波时间 t、探测距离 L 的关系，c 为声速
t
2L c
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连续波（CW）
脉冲波 c
f
脉冲宽度 脉冲间隔
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D型超声
D型超声成像诊断仪也即超声多普勒诊断仪，它 是利用声学多普勒原理，对运动中的脏器和血液 所反射回波的多普勒频移信号进行检测并处理， 转换成声音、波形、色彩和辉度等信号，从而显 示出人体内部器官的运动状态。
超声多普勒诊断仪主要分为3种类型：
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扫描方向 探头
A模式显示 亮度调节 B模式显示
回波强度
扫描方向
生物体 超声波传播方向
时间
超声回波法示意图
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仪器基本框图
探头
接收
显示
发射
时钟
记录
发射通道：时钟电路（同步脉冲发生器）、发射 器（高频脉冲发生器）、换能器（探头）
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扫描方向 探头
A模式显示 亮度调节 B模式显示
回波强度
扫描方向
生物体 超声波传播方向
时间
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Hale Waihona Puke 22C型超声C 型扫查，又称C型显示，“特定深度扫 查”(constant depth mode)。
因此，M型超声诊断仪采用辉度调制的方法，使 深度方向所有界面反射回波用亮点形式在显示器 垂直扫描线上显示出来，随着脏器的运动，垂直 扫描线上的各点将发生位置上的变动，定时地采 样这些回波并使之按时间先后逐行在屏上显示出 来。
图中可以看出，由于脏器的运动变化，活动曲线 的间隔亦随之发生变化，如果脏器中某一界面是 静止的，活动曲线将变为水平直线。
即连续式超声多普勒(continuous wave doppler)成像诊 断仪
脉冲式超声多普勒(pulsed wave doppler)成像诊断仪 实时二维彩色超声多普勒血流成像(color doppler flow
image)诊断仪。
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F型超声
F型扫查，又称F型显示。它与C型扫进原理 上是相似的。
第3讲 医学超声成像技术
南方医科大学 医学工程系 卢广文
主要内容
1. 超声成像基本原理——超声回波法 2. 医学超声设备的分类 3. 超声诊断仪的主要参数
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超声成像基本原理 ——超声回波法
超声回波法
把几兆赫至几十兆赫的高频声脉冲发射到生物体 内，再接收反射波（回波），这种方法称为超声 脉冲回波法。
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M型超声
M型超声成像诊断仪适用于对运动脏器，如 心脏的探查。由于其显示的影像是由运动 回波信号对显示器扫描线实行辉度调制， 并按时间顺序展开而获得一维空间多点运 动时序（motion-time）图，故称之为M型 超声成像诊断仪，其所得的图像也叫做超 声心动图。
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M型超声诊断仪发射和接收工作原理与A型有些相 似，不同的是其显示方式。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而变 化的，如果仍用幅度调制的A型显示方式进行显 示，所显示波形会随时间而改变，得不到稳定的 波形图。
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M型超声诊断仪对人体中的运动脏器，如心 脏、胎儿胎心、动脉血管等功能的检查具 有优势，并可进行多种心功能参数的测量， 如心脏瓣膜的运动速度、加速度等。但M型 显示仍不能获得解剖图像，它不适用于对 静态脏器的诊查。
根据回波的其他一些特征，如波幅和波密度等， 还可在一定程度上对病灶进行定性分析。
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由于A型显示的回波图，只能反映局部组织 的回波信息，不能获得在临床诊断上需要 的解剖图形，且诊断的准确性与操作医师 的识图经验关系很大，因此其应用价值已 渐见低落，即使在国内，A型超声诊断仪也 很少生产和使用了。