1 超声基础知识

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2. 超声成像模式 – A模式
A : Amplitude 振幅, 幅度
当超声声束在人体组织中传播遇到二层不同声阻抗的相邻介质界面时, 在该 界面上就产生反射(回声), 每遇到一个界面, 产生一个回声,该回声在示波器的 屏幕上以波的形式显示出来. 界面两边介质的声阻抗差愈大, 其回声的波幅愈高. 反之亦然. A型(模式)成像诊断法就是根据回声波幅的高低,多少,形状及有无进行诊断。
brightness) 图像
• B模式表现为亮度指示模式。 • B模式是一种组合成像模式，它可以把人体内不同 的组织类型和界面在图像上显示出来。
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
超声基础知识
GE超声应用培训
Imagination at work.
一、超声基础知识
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1. 超声基础知识
- 什么是声波？ - 在媒介中纵向传播的机械波 - 在媒介中周期变化的声压
纵向波
声压
时间/位置
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1. 超声基础知识
什么是超声波?
• 频率超过20kHz 声音频谱
0Hz 20Hz 20KHz 1MHz 30MHz 400MHz
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1. 超声基础知识
频率和波长:
40Hz
λ＝ C / f
4000Hz
8.5m
8.5cm
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1. 超声基础知识
透 射 transmission
超
反 射 reflection 折 射 refraction
衍 射
diffraction
人
声
散 射 scattering 衰 减 attenuation 吸 收 absorption
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2. 超声成像模式 – 彩色多普勒效应

这幅图象是用彩色来表示平均速率。
通常情况下的超声波束
此区域为 红色, 所 以流向超声波束的方 向, 方向从左到右
此区域为 蓝色, 所 以背向超声波束的方 向, 方向从右到左
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2. 超声成像模式 – 能量多普勒效应
•
使用强度来代替速率标 识血流的信息。
当几个点以相同的速 率运动时, 相应的点 在频谱上会显示得亮 一些。
信号强度
v 0 time
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0
v
2. 超声成像模式 – 多普勒效应
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
• 用亮度来表示确定位 置处频谱的强度。
速度
湍流
强度
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2. 超声成像模式 – 彩色多普勒效应
• • • • 彩色多普勒成像采用相同 的原理。 超声扫描系统为图象上多 个都获取多普勒频谱。 在每一个点上，超声扫描 系统得到它的平均速率。 这些平均速率被标上了颜 色， 一般来说，红色 表 示朝向换能器的方向 蓝 色 表示背向换能器的方 向。
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三、超声伪像
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超声伪像
超声成像仪的正常工作基于特定的假设: 1. 声波是直线传播的 2. 在组织内声波的传播速度是一致的和固定的（大 约为1540 m/s ） 3. 超声波束在它横向和厚度方向上是无限薄的 4. 回波仅仅产生于波束方向上的物体 5. 回波仅与物质的反射和散射特性有关，而距离与 声束传播时间成比例 当上述假设被破坏时，就会产生伪像
2. 超声成像模式 – 多普勒效应
多普勒处理器在频谱 上放置一个基于运动 物体速率的点。
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
当不同的对象以不同 的速度运动时,多普勒 处理器就会以不同的 点来对应每个对象。
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
垂直的位置表示物体 的速率。
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
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1. 超声基础知识
声衰减（Acoustic attenuation）
声波在介质内传播过程中，随着传播距离的增大，声波的能
量逐渐减少，这一现象称为声衰减。
声吸收（Acoustic absorption）
吸收是声波在人体内传播或反射的过程中，由于体内组织的 特性使声能耗失，耗失的能量转换为热能的现象。
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超声伪像
旁瓣
Res
旁瓣
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超声伪像
栅瓣
栅瓣
主瓣
Grating Lobe separation angle need to be much larger than this example 42
超声伪像
混响
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超声伪像
雾
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
当超声波遇到静止目标时，反射 的回波是以相同的频率返回的
当超声波遇到朝相同方向运 动的目标时, 反射回波是以相 对较低的频率返回的
当超声波遇到朝相反方向运动 的目标时, 反射回波是以相对 较高的频率返回的
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
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1. 超声基础知识
频率与灵敏度和衰减性是相关的 能量/声强与灵敏度和衰减性是相关的
回声强度
回声 强度
cm 深度
噪声
cm深度 TGC 无TGC 有TGC TGC - Time Gain Compensation 时间增益补偿
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二、超声成像模式
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2. 超声成像模式
• • • • • • • • • A模式 B模式 M模式 Doppler PWD模式 CFM模式 PDI模式 3D模式 ….
次声波 红外线
超声波 可听见声音 耳朵 无损探伤
超声波 图像诊断
声学显微镜
• 频率 & 波长
λ＝ C / f λ :波长, C:速率, f:频率
• 传播速率
1530m/s 水中, 344m/s 空气中 (20°C)
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1. 超声基础知识
声传播
T=0
受迫应子 T=1 T=2 T=3
速度 x 时间 = 距离
体
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1. 超声基础知识
镜像反射
声波的方向变化
界面
皮肤
探头
折射
发射声波 散射、衍射 界面 指两个不同组织的界面, 如脂肪与肌肉
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1. 超声基础知识
人体组织的反射类型
生理性 病理性 胸腹水 纤维化后方 淋巴瘤 甲减 葡萄胎
无回声型 液性无回声 衰减性无回声 均质性无回声
低回声型 强回声型 全反射型
胆汁/膀胱尿液 骨骼后方 淋巴结 心肌/腺体 包膜/骨骼 气体
•
我们称之为能量多普勒 (PDI)。
彩色血流是没有角度依 赖性的, 而且不会产生混 叠。 它的灵敏度更好。
•
•
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2. 超声成像模式 – 3D成像
机械扫查动态三维超声成像
由马达驱动的旋转机构带动二维B超探头以一点为中心旋转,如图从左到右 旋转, 将采集的一系列同心的二维断面图像数据和相应的间隔角度数据(断 面间的间隔通常不等同)组成一个三维图像数据, 系统后端作三维重建. 然后 从右到左旋转, 从左到右旋转, 不断重复. 从而得到实时更新的三维图像.
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2. 超声成像模式 – M模式
心脏舒张 心脏收缩 T 时间
RV
IVS
LVPW
心脏剖面图
D 深度
在确定的扫查方向(深度)上, 用亮度来显示反射信号的强度
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2. 超声成像模式 – M模式
Line 45 Line 45 t1 t5
t2
t6
t3
t7
t4
t8
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2. 超声成像模式 – B模式 (亮度/辉度
运动物体和静止物体的声音特性不同
对观察者来说，发动机声音 逐渐增强
对观察者来说，发动机声音 逐渐减弱
地面静止的飞机声音是保持不变的
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2. 超声成像模式 – 多普勒效应
• 多普勒方程
v= fd · c 2 ft cos q
彩色的速度与 q ft
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