(完整版)第三章医用超声设备
第三章 医学超声仪器概论
二、超声诊断仪器的基本构成
第三章 医学超声仪器概论
3.1 医学超声成像的基本原理
振荡器，即同步触发信号发生器， 振荡器，即同步触发信号发生器，产生控制系统工作的同步触发脉 决定发射脉冲的重复频率。 冲，决定发射脉冲的重复频率。 发射器，受触发后产生高压电脉冲激励超声换能器。 发射器，受触发后产生高压电脉冲激励超声换能器。 换能器，产生超声脉冲， 换能器，产生超声脉冲，接收由目标形成的回波脉冲信号并转换成 电信号，送入回波信息处理系统。 电信号，送入回波信息处理系统。 回波信息处理系统，由射频信号接收放大器、 回波信息处理系统，由射频信号接收放大器、检波器和视频放大器 等组成，处理超声回波信息。 等组成，处理超声回波信息。 显示器，显示图象信息。 显示器，显示图象信息。 扫描发生器，在振荡器产生的同步脉冲控制下， 扫描发生器，在振荡器产生的同步脉冲控制下，输出扫描信号给显 示器，使显示器上显示的超声回声图稳定。 示器，使显示器上显示的超声回声图稳定。
s= 2
式中， 为介质中的波速 为介质中的波速， 式中，c为介质中的波速，生物体 中除骨骼外，声速相差不大， 中除骨骼外，声速相差不大，因此在 工程计算中通常取其平均值1540m/s 工程计算中通常取其平均值
A型超声成像波形图 型超声成像波形图
第三章 医学超声仪器概论
3.1 医学超声成像的基本原理
一、脉冲回波法原理
脉冲回波技术利用人体组织的不均匀性而引起的反射作用， 脉冲回波技术利用人体组织的不均匀性而引起的反射作用，通过检测脏器 界面的反射波，实现组织定位，并检测其特性。 界面的反射波，实现组织定位，并检测其特性。 型超声显示为例说明脉冲回波法原理。 以A型超声显示为例说明脉冲回波法原理。 型超声显示为例说明脉冲回波法原理
超声机管理制度
超声机管理制度第一章总则第一条为了规范超声机的管理，保障医疗工作的顺利进行，制定本管理制度。
第二条超声机是医疗机构临床工作必需的医疗设备，为保障患者健康和医疗质量，需要严格管理。
第三条本管理制度适用于医疗机构内所有超声机的管理。
第二章超声机的购置与验收第四条医疗机构应当根据各科临床需求和财务预算，经过科学的采购程序来购置超声机。
第五条超声机经销商在向医疗机构交付超声机时，应当进行验收。
医疗机构要有专门的验收人员进行验收工作。
第六条验收内容包括超声机的外观检查、性能指标测试和操作考核等。
验收合格后，方可接收超声机。
第三章超声机的保养与维修第七条医疗机构应当制定超声机的保养计划，定期对超声机进行保养和维护。
保养工作应由专业人员负责。
第八条超声机的保养内容包括清洁、消毒、润滑、检查各种传感器、换能器等。
第九条对于超声机出现故障的情况，医疗机构应当及时与超声机经销商联系，由专业的维修人员进行维修工作。
第十条超声机的维修记录应当详细记录，包括故障原因、维修内容、维修时间、维修费用等。
确保超声机维修后能正常使用。
第四章超声机的使用与培训第十一条医疗机构应当对超声机的使用进行规范，遵守超声机的使用说明书，确保使用人员能正确操作超声机。
第十二条医疗机构应当定期组织超声技师进行操作规范和临床应用知识的培训。
培训内容包括超声机的结构和性能、超声检查的操作技巧、临床应用及诊断模式的讲解等。
第五章超声机的质量管理第十三条医疗机构应当建立超声机的质量管理制度，确保超声机的质量符合国家标准和医疗机构的要求。
第十四条医疗机构应当定期对超声机进行质量评价，包括超声图像的清晰度、分辨率、信噪比等指标的测试。
第六章超声机的报废与更新第十五条医疗机构对于使用年限已久或者无法满足临床需求的超声机，应当及时报废，并进行合理的更新。
第十六条医疗机构应当在财务预算范围内，定期对超声机进行更新，提高超声机的性能和服务水平。
第七章管理制度的监督与评估第十七条医疗机构应当建立超声机管理的监督和评估制度，对超声机的管理实施情况进行定期检查和评估。
医用超声设备简介介绍
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按技术
可分为B型超声设备、彩 色多普勒超声设备、三维 超声设备等。
医用超声设备的应用领域
诊断领域
医用超声设备可用于诊断各种疾病，如心脏 病、脑血管病、肝病、肾病等。
治疗领域
医用超声设备可用于治疗肿瘤、结石等病变 ，以及辅助外科手术。
科研领域
医用超声设备在科研领域也有广泛应用，如 生物学、医学物理学等方面的研究。
02
医用超声设备的组成及功能
主机系统
发射电路
产生高频电信号，激励探头产 生超声波。
接收电路
接收探头接收到的反射超声波 ，转换为电信号。
信号处理电路
对接收到的信号进行处理，如 放大、滤波、数字化等。
图像处理与显示系统
将处理后的信号转换为图像， 并显示在屏幕上。
探头系统
01
02
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探头外壳
由金属或非金属材料制成，保 护探头内部结构。
04
预防性维护
定期进行预防性维护，包括清 洁、检查、保养等，以确保设 备的正常运行。
维护保养与常见故障排除
日常维护
每天对设备进行清洁和维护，确 保设备的正常运行。
定期保养
按照制造商的建议，定期对设备 进行全面检查和保养。
故障排除
遇到设备故障时，应及时联系供 应商或专业维修人员进行维修。 同时，应建立设备故障记录，以 便对常见问题进行预防性维护和
医用超声设备简介介绍
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目录
CONTENTS
• 医用超声设备概述 • 医用超声设备的组成及功能 • 医用超声设备的发展历程与趋势 • 医用超声设备的选购与使用 • 医用超声设备与其他医学影像设备的比较 • 医用超声设备在临床应用中的案例分析
《医疗器械概论》 第二篇第3章 医用超声设备
第四节 医用超声诊断设备的通用要求
2.成像质量要求
（1）B/M模式 ⑤切片厚度：指垂直于扫查平面方向上显示的组织厚度。 ⑥几何位置精度：指显示和测量目标实际尺寸和距离的准确度，包括横向几何位置 精度、纵向几何位置精度。 ⑦M模式的时间显示误差。
熟悉 超声波的特性、典型的超声诊断设备 了解 医用超声治疗设备、医用超声诊断设备的通用要求
第三章 医用超声设备
第一节 超声基本概念
第一节 超声基本概念
1. 简介
（1）声波：声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。 声波产生的两个条件： 声源 ---------------------------- 传播介质
（3）超声波的产生 ①自然界中：昆虫、哺乳动物（如海豚、蝙蝠）能发出超声；风声、海浪声、喷气 飞机的噪声等含有超声成分。 ②临床：压电晶体材料制成的超声探头。
第节 超声基本概念
1. 简介
（4）超声波的临床应用 ①超声诊断：利用超声在人体中传播的物理特性，对人体内部脏器或病变进行体层 显示，获取活体器官和组织的断面解剖图像，据此对疾病进行诊断。
第三章 医用超声设备
杨鹏飞 高级工程师 理学院计算机教研室、宁夏医科大学总医院核医学科
第三章 医用超声设备
目录
第一节 超声基本概念 第二节 医用超声诊断设备 第三节 医用超声治疗设备 第四节 医用超声诊断设备的通用要求
第三章 医用超声设备
学习目标
掌握 超声波的定义、医用超声诊断的原理、超声波的生 物效应
（cm2.s）]。
临床应用中使用超声耦合剂减少探头和皮肤间的声阻抗
第三章医用超声换能器
第三章医⽤超声换能器第三章医⽤超声换能器应⽤超声波进⾏诊断时，⾸先要解决的问题是如何发射和接收超声波，通过使⽤超声换能器可以解决这个问题。
⽬前医学超声设备⼤多采⽤声电换能器来实现超声波的发射与接收。
声电换能器按⼯作原理分为两⼤类，即电场式和磁场式。
电场式中，利⽤电场所产⽣的各种⼒效应来实现声电能量的相互转换，其内部储能元件是电容，它⼜分为压电式、电致伸缩式、电容式。
磁场式中，是借助磁场的⼒效应实现声电能量的互相转换，内部储能元件是电感，它⼜分为电动式、电磁式、磁致伸缩式。
在医学超声⼯程中，使⽤的最多的是压电式超声换能器。
§3.1 压电效应与压电材料特性⼀、压电效应压电效应是法国物理学家Pierre Curie 和Jacqnes Curie 兄弟于1880年发现的。
图3-1 压电效应⽰意图对某些单晶体或多晶体电介质，如⽯英晶体、陶瓷、⾼分⼦聚合材料等，当沿着⼀定⽅向对其施加机械⼒⽽使它变形时，内部就产⽣极化现象，同时在它的两个对应表⾯上便产⽣符号相反的等量电荷，并且电荷密度与机械⼒⼤⼩成⽐例；⽽且当外⼒取消后，电荷也消失，⼜重新恢复不带电状态，这种现象称为正压电效应，如图3-1。
当作⽤⼒的⽅向改变时，电荷的极性也随着改变。
相反，当在电介质的极化⽅向上施加电场(加电压)作⽤时，这些电介质晶体会在⼀定的晶轴⽅向产⽣机械变形；外加电场消失，变形也随之消失，这种现象称为逆压电效应(电致伸缩)。
如果在电介质的两⾯外加交变电场时，电介质产⽣压缩及伸张，即产⽣振动，此振动加到弹性介质上，介质亦将振动，产⽣机械波。
如外加交变电场频率⾼于20KHz，则这种波即是超声波。
超声接收换能器采⽤了正压电效应，将来⾃⼈体中的声压转变为电压。
超声波发射换能器采⽤了逆压电效应，将电压转变为声压，并向⼈体发射。
压电效应是可逆的，压电材料既具有正压电效应，⼜具有逆压电效应。
医学超声设备中，常采⽤同⼀压电换能器作为发射和接收探头，但发射与接收必须分时⼯作。
第三章--医用超声设备
1534 1540 1570 1540 1476 1568
巩膜 角膜 房水 晶状体 玻璃体
1604 1550 1532 1641 1532
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
（2）周期和频率：周期是指介质中的质点在平衡位置往返振动1次所
需要的时间，符号为T，单位为秒（s）。 频率是指在1秒的时间内完成振动的次数，符号为f ，单位为赫兹
。
第一节 超声基本概念
1.简介
（3）超声波的产生 ①自然界中：昆虫、哺乳动物（如海豚、蝙蝠）能发出超声； 风声、海浪声、喷气飞机的噪声等含有超声成分。 ②临床：压电晶体材料制成的超声探头。
第一节 超声基本概念
（4）超声波的临床应用 ①超声诊断：利用超声在人体中传播的物理特性，对人体内部脏器或 病变进行体层显示，获取活体器官和组织的断面解剖图像，据此对疾 病进行诊断。
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
（4）声压：声压是指有波动时的压强与无波动时的压强之间的压强差
，符号为P，单位为帕斯卡（Pa）和微帕斯卡（μPa）。
（5）声强：声强是指每秒钟通过垂直于声波传播方向每平方厘米面积 的能量，单位为焦耳/(秒·平方厘米) ［J/(s·cm2 )］。声强随着距离的 增大而逐渐减弱。
s cT 2
式中，c为介质中的波 速，生物体中除骨骼外，声 速相差不大，因此在工程计 算中通常取其平均值 1540m/s
第二节 医用超声诊断设备
（3）超声诊断设备的类型： 幅度调制型：A型超声诊断仪，对回波实施幅度调制，回波的 脉冲大小决定显示器中脉冲的幅度。 辉度调制型：B型超声诊断仪，对回波进行辉度调制，探头直 线扫描人体时，在示波管或屏上用辉度的强弱表示相应的回波 幅度，得到断面图像。 时间—运动型：M型，对回波辉度调制，探头位置固定，用纵 轴表示脏器深度，用横轴表示时间。 多普勒型：将发射频率与接收频率比较，利用多普勒对人体内 运动的组织或器官进行探查。
超声检测设备和器材包括超声波检测仪
第三章 超声波检测
第二节 超声检测设备
超声检测设备和器材包括超声波检测仪、探头、试块、 耦合剂和机械扫查装置等。超声检测仪和探头对超声检测系统 的性能起着关键性的作用，是产生超声波并对经材料中传播后 的超声波信号进行接收、处理、显示的部分。由这些设备组成 一个综合的超声检测系统，系统的总体性能不仅受到各个分设 备的影响，还在很大程度上取决于它们之间的配合。随着工业 生产自动化程度的提高，对检测的可靠性、速度提出了更高的 要求，以往的手工检测越来越多地被自动检测系统取代。
第三章 超声波检测
第二节 超声检测设备 一、超声波检测仪 （一） 超声波检测仪及其分类
1.按超声波的连续性分三种类型：
(1)脉冲波检测仪：应用最为广泛
(2)连续波检测仪：用于超声显像和测厚
(3)调频波检测仪：适用于检查与探测面平行的缺陷
第三章 超声波检测
第二节 超声检测设备 一、超声波检测仪 （一） 超声波检测仪及其分类
2.按仪器的显示主要分三种类型： 根据反射的显示方式及显示内容又可分为A显、B显、C显三 种类型； A型主要显示反射面在试件中的埋藏深度及反射信号的幅度， B型主要显示反射面在试件纵截面上的分布， C型则主要显示反射面在平面视图上的分布。
第三章 超声波检测
第三章 超声波检测
第三章 超声波检测
4.主要性能指标：
工作频率范围 衰减器 垂直线性误差 动态范围 扫描范围 最小探测距离 远场分辨率 脉冲移位范围 灵敏度余量 0.5～10MHz 80dB，（20dB×2、2dB×20） ≤5% ≥30dB 10～5000mm（钢纵波） 配用5N14窄脉冲探头≤3mm ≥30dB （2.5P20-D探头） 0～400mm（钢纵波）
《医用超声设备》课件
三、医用超声设备的应用
1 临床诊断
医用超声设备可以用于检测和诊断疾病，如 肿瘤、肾脏病等，帮助医生制定治疗方案。
3 妇科保健
医用超声设备在妇科保健中起着重要作用， 可以进行妊娠检查和妇女疾病的诊断。
2 生理研究
通过医用超声设备，科研人员可以观察和分 析人体器官、血流等生理参数，进行科学研 究。
4 产前检查
医用超声设备的分类
医用超声设备主要分为便携式超声设备、室内超声设备和立式超声设备三类。
二、常见的医用超声设备
便携式超声设备
便携式超声设备具有小巧便携的 特点，适用于移动诊断和急救场 景。
室内超声设备
立式超声设备
室内超声设备用于临床诊断和常 规检查，在医院和诊所广泛应用。
立式超声设备通常用于手术室和 特定的检测环境，具有高精度和 稳定性。
《医用超声设备》PPT课 件
本课件旨在介绍医用超声设备的原理、分类、应用以及未来发展趋势。通过 深入的讲解，帮助大家更好地了解这一医疗领域重要的技术。
一、概述
什么是医用超声设备
医用超声设备是利用超声波在人体组织中传播和反射特性进行诊断和研究的设备。
医用超声设备的原理
医用超声设备通过发射超声波，利用声波的反射和散射，对人体组织进行成像和分析。
医用超声设备被广泛用于产前检查，可以观 察胎儿的发育情况，确保母婴的健康。
四、医用超声设备的发展趋势
1
纳米技术在医用超声设备中的应
用
人工智能在医用超声设备中的作 用
2
纳米技术的进步将为医用超声设备带来 更好的成像和治疗效果。
人工智能的应用将提高医用超声设备的
自动化程度用超声设备的创新趋势
超声成像技术、功能扩展等方 面的创新将推动医用超声设备 的发展。
医用超声设备简介介绍
03
医用超声设备的原理与技术
医用超声设备的成像原理
声波反射与折射
医用超声设备通过向人体发射高频声 波，声波在遇到不同密度的组织时发 生反射和折射，反射回来的声波被接 收并转化为图像。
声波的传播速度
声波在人体内的传播速度近似为1540 米/秒，通过测量声波往返时间可以计 算出距离，进而形成二维图像。
医用超声设备的关键技术
01
02
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高频技术
医用超声设备通常采用高 频声波，以提高图像分辨 率和组织对比度。
多普勒效应
利用多普勒效应检测血流 速度和方向，用于诊断心 血管疾病和肿瘤等。
图像处理技术
通过数字信号处理技术对 接收到的声波信号进行处 理，形成清晰、准确的超 声图像。
特点
具有无创、无痛、无辐射、无副 作用等优点，广泛应用于临床医 学领域。
医用超声设备的重要性
诊断准确
医用超声设备能够准确检测和诊 断多种疾病，如心血管疾病、妇
科疾病、腹部脏器疾病等。
指导治疗
医用超声设备在手术和介入治疗中 具有指导作用，能够实时监测手术 过程，提高治疗效果。
普及推广
医用超声设备的便携性和易用性使 其成为基层医疗机构的必备设备， 有助于提高医疗服务的普及程度。
常见的治疗型医用超声设备包括超声 碎石仪、超声肿瘤热疗仪等。
辅助型医用超声设备
辅助型医用超声设备主要用于手术导航、定位等辅助操作， 提高手术的精准度和安全性。
常见的辅助型医用超声设备包括超声手术导航系统、术中超 声等。
医用超声设备的应用范围
医用超声设备广泛应用于临床医学、影像诊断、手术治疗等多个领域，是现代医 学不可或缺的重要工具之一。
医疗器械分类目录2010版
医疗器械分类目录2010版医疗器械是指医学用途的设备、器具、材料或其他相关产品，包括用于诊断、治疗、缓解疾病的器械以及用于疾病预防的器械等。
为了管理和监督医疗器械的安全性、有效性和质量，国家药品监督管理局（NMPA）发布了医疗器械分类目录。
医疗器械分类目录2010版是中国国家药监局于2010年发布的，分为16个章节，共计21个类别的医疗器械。
每个类别下又根据不同的功能或用途进行细分和归档。
此分类目录的发布旨在规范医疗器械的生产和销售，并保障患者和医务人员的用药安全。
下面是医疗器械分类目录2010版的主要内容：第一章：医用电子仪器设备这包括医用显像设备、医用监护设备、医用诊断设备、医用治疗设备等。
第二章：医用光学器具包括眼科器械、眼镜、眼假体、矫形器具等。
第三章：医用超声器械这类器械主要包括超声诊断设备、超声触诊器、超声手术刀等。
第四章：医用高频电器械高频电器械主要包括高频手术设备、高频治疗设备、高频止血设备等。
第五章：临床检验器械这类器械包括生化分析仪器、免疫学分析仪器、细胞分析、病理分析仪器等。
第六章：医用核素设备医用核素设备主要用于核医学诊断和治疗，包括放射性核素探测设备、核素治疗设备等。
第七章：医用磁共振设备医用磁共振设备主要用于医学影像诊断，包括核磁共振设备、磁共振成像设备等。
第八章：医用X射线设备医用X射线设备主要用于医学影像诊断和治疗，包括X射线机、CT扫描设备等。
第九章：医用中医器械医用中医器械主要用于中医诊疗，包括针灸器械、推拿仪器、中草药制备设备等。
第十章：医用纺织品、卫生材料这类器械主要包括手术用纱布、外科手套、一次性医用材料等。
第十一章：医用植入材料医用植入材料主要应用于植入手术，包括人工关节、植入合金材料等。
第十二章：介入器械介入器械主要包括导管、导丝、支架等。
第十三章：康复辅助器械康复辅助器械主要用于病患康复训练，包括义肢、矫形器、助行器等。
第十四章：其他器械这包括医用冷疗设备、医用采血器械、医用保险箱等。
医用超声仪器操作手册
医用超声仪器操作手册第一章：前言超声仪器是医疗领域中一种常用的诊断工具。
本操作手册旨在为操作人员提供准确、详细的操作方法和注意事项，确保超声仪器的正确使用，最大限度地提供准确的诊断结果。
第二章：超声仪器概述1. 仪器介绍医用超声仪器是一种利用超声波在人体内部组织中进行成像的设备。
它由主机、探头和显示器等组成，能够提供实时的、无创的影像，对医生进行临床辅助诊断非常有帮助。
2. 仪器分类超声仪器根据其使用范围和功能可以分为多种类型，包括超声心动图仪、超声造影仪、超声内窥镜等。
根据不同的需要，医生可以选择适合的超声仪器进行应用。
第三章：超声仪器操作步骤1. 准备工作- 确保仪器正常工作，电源连接稳定。
- 按需选择适当的探头，并将探头与主机连接。
- 开启显示器，确保显示正常。
- 对患者进行必要的准备工作，例如清洁皮肤、调整体位等。
2. 开始操作- 将超声凝胶涂抹于探头表面，以提高超声波传导效果。
- 调节超声仪器的参数，包括增益、深度、频率等，以得到清晰的影像。
- 将探头缓慢移动，覆盖需要检查的区域，并观察显示器上的实时影像。
- 根据影像特征判断异常情况，并根据医学知识进行诊断分析。
3. 操作注意事项- 操作人员应熟悉超声仪器的功能和操作方法，避免误操作导致诊断结果不准确。
- 注意控制超声波的强度和时间，避免对患者产生不必要的不良反应。
- 将仪器和探头进行适当的清洁和消毒，以确保下次使用时的卫生安全。
- 注意与患者进行良好的沟通，解释操作过程和可能的不适感，提高患者的合作程度。
第四章：常见问题与解决方法1. 影像质量不清晰可能原因包括超声凝胶不足、探头接触不良、超声波参数设置错误等。
解决方法是重新涂抹适量的超声凝胶，确保探头与皮肤良好接触，并调整参数以获得清晰的影像。
2. 仪器无法启动可能是电源连接不稳定或仪器故障导致。
检查电源连接是否正常，并联系售后服务中心进行维修。
3. 患者不适感有些患者在超声检查过程中可能会感到不适，如寒冷、压迫感等。
第三章--医用超声设备讲解学习
第三章 医用超声设备
目录
第一节 超声基本概念 第二节 医用超声诊断设备 第三节 医用超声治疗设备 第四节 医用超声诊断设备的通用要求
第三章 医用超声设备
学习目标
掌握 超声波的定义、医用超声诊断的原理、超声波的生 物效应
熟悉 超声波的特性、典型的超声诊断设备 了解 医用超声治疗设备、医用超声诊断设备的通用要求
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
（6）声阻抗：声阻抗是指在一定频率的平面声波作用下，介质中任何
点的密度ρ与该点处声波的传播速度c的乘积，符号为Z，即Z=ρc，单
位为瑞利[g/（cm2.s）]。
超声波在两种介质组成的 界面上的反射和透射情况 与两种介质的声阻抗密切 相关
媒质越硬，C值越 高，声特性阻抗越 大。
临床应用中使用超声耦合剂减少探头和皮肤间的声阻抗
第一节 超声基本概念
超声诊断中常用的各种介质的声特性阻抗表
介质名称
空气（22℃） 水（37℃）
生理盐水（37℃） 石蜡油（33.5℃）
脑脊液 羊水 肝脏 肌肉
人体软组织（平均值） 脂肪
晶状体 颅骨
密度(g/cm3) 超声纵波声速（m/s）
0.00118 0.9934 1.002 0.835 1.000 1.013 1.050 1.074 1.016 0.955 1.136 1.658
理论上：频率越高，波长越短，超声 诊断的分辨率越好。
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
（1）声速
声速：单位时间内声波在介质中传播的距离。
表示符号为c , 单位为米/秒（m/s）。
影响因素： ①介质类型：声波在固体中的波速最快，液体次之，气体最慢。
医学超声成像设备
医学超声成像设备
第45页
本节疑难点
相控阵扫描
• 对振元不一样时给予电激励 • 各振元激励脉冲有一个时间差
线性扫描
• 振元分组分时受激励 • 每组振元同时受电激励
医学超声成像设备
第46页
医学超声成像设备
第47页
医学超声成像设备
第48页
波束聚焦
• 声学聚焦 • 电子聚焦
医学超声成像设备
第31页
医学超声成像设备
第32页
医学超声成像设备
第33页
医学超声成像设备
第34页
四、B超仪惯用性能指标
1.技术参数
• 分辨力 • 超声工作频率和脉冲重复频率 • 帧频 • 灰阶 • 动态范围
n
医学超声成像设备
第35页
2.使用参数
扫描方式和探头规格
扫描方式指仪器所发射超声波束对被测对象进行探测方 法。
医学超声成像设备
第38页
本节疑难点
波束扫描方式
• 波束 • 合成波束 • 声束 • 扫描线
医学超声成像设备
第39页
本节疑难点
波束扫描方式
• 波束 • 合成波束 • 声束 • 扫描线
医学超声成像设备
第40页
本节疑难点
波束扫描方式
• 波束 • 合成波束 • 声束 • 扫描线医学超声Βιβλιοθήκη 像设备第41页第62页
彩色显示原理框图
医学超声成像设备
第63页
探头规格有标称工作频率、尺寸、形状等参数, 还有是 否可配合穿刺等特殊要求。
医学超声成像设备
第36页
显示方式与显示范围
显示方式 超声诊疗影像显示有A型、M型、B型等 一台B型超声诊疗仪能够有B单幅显示、B双幅显示、B/M显示其
超声设备基础
第三章超声设备基础一．医学超声设备的分类医学超声影像设备根据其原理、任务和设备体系等，可以划分为很多类型。
1.以获取信息的空间分类(1)一维信息设备如Ａ型、Ｍ型、Ｄ型。
(2)二维信息设备如扇形扫查Ｂ型、线性扫查Ｂ型、凸阵扫查Ｂ型等。
(3)三维信息设备即立体超声设备。
2.按超声波形分类(1)连续波超声设备如连续波超声多谱勒血流仪。
(2)脉冲波超声设备如Ａ型、Ｍ型、Ｂ型超声诊断仪。
3.按利用的物理特性分类(1)回波式超声诊断仪如Ａ型、Ｍ型、Ｂ型、Ｄ型等。
(2)透射式超声诊断仪如超声显微镜及超声全息成像系统。
4.按医学超声设备体系分类(1)Ａ型超声诊断仪将产生超声脉冲的换能器置于人体表面某一点上，声束射入体内，由组织界面返回的信号幅值，显示于屏幕上，屏幕的横坐标表示超声波的传播时间，即探测深度，纵坐标则表示回波脉冲的幅度（amplitude），故称Ａ型。
(2)Ｍ型超声诊断仪将Ａ型方法获取的回波信息，用亮度调制方法，加于CRT阴极（或栅极）上，并在时间轴上加以展开，可获得界面运动（motion）的轨迹图，尤其适合于心脏等运动器官的检查。
(3)Ｂ型超声诊断仪又称Ｂ型超声断面显像仪，它用回波脉冲的幅度调制显示器亮度，而显示器的横坐标和纵坐标则与声速扫描的位置一一对应，从而形成一幅幅亮度（brightness）调制的超声断面影像。
故称Ｂ型。
Ｂ型超声诊断仪又可分为如下几类：①扇形扫描Ｂ型超声诊断仪——包括高速机械扇形扫描、凸阵扇形扫描、相控阵扇形扫描等；②线性扫描Ｂ型超声诊断仪；③复合式Ｂ型超声诊断仪——它包括线性扫描与扇形扫描的复合以及Ａ型、Ｂ型、Ｄ型等工作方式的复合，极大地增强了Ｂ型超声设备的功能。
(4)Ｄ型超声多普勒诊断仪利用多普勒效应，检测出人体内运动组织的信息，多普勒检测法又有连续波多普勒（ＣＷ）和脉冲多普勒（ＰＷ）之分。
(5)Ｃ型和Ｆ型超声成像仪Ｃ型探头移动及其同步扫描呈“ Ｚ” 字形，显示的声像图与声束的方向垂直，即相当于Ｘ线断层像，Ｆ型是Ｃ型的一种曲面形式，由多个切面像构成一个曲面像，近似三维图像。
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②超声治疗：以一定剂量的超声作用于人体组织，利用超声产生的生 物效应（如热效应、机械效应以及空化效应等）达到某种医学治疗的 目的。
举例：超声理疗 、超声乳化。
第一节 超声基本概念
（4）超声波的临床应用
频率 200kHz至40MHz之间（常用在1MHz到10MHz， 范围 波长在1.5mm至0.15mm）
愈大、密度愈小，声速就愈大。
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
③温度：弹性模量与温度有关 , 声速还受温度的影响。 举例：
• 除水以外的所有液体，当温度升高时，介质的弹性系数减小，声速 降低。 • 水温度低于74℃时，声速随温度升高而增加；高于74℃时，声速随 温度升高而降低。 • 空气的温度在 0℃ 时 , 声速为 332m/s；气温每升高1℃ , 则声速增 加0.6m/s；至15℃ 时 , 则为 341m/s。
1534 1540 1570 1540 1476 1568
巩膜 角膜 房水 晶状体 玻璃体
1604 1550 1532 1641 1532
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
（2）周期和频率：周期是指介质中的质点在平衡位置往返振动1次所
需要的时间，符号为T，单位为秒（s）。 频率是指在1秒的时间内完成振动的次数，符号为f ，单位为赫兹
临床应用中使用超声耦合剂减少探头和皮肤间的声阻抗
第一节 超声基本概念
超声诊断中常用的各种介质的声特性阻抗表
介质名称
空气（22℃） 水（37℃）
生理盐水（37℃） 石蜡油（33.5℃）
脑脊液 羊水 肝脏 肌肉
人体软组织（平均值） 脂肪
晶状体 颅骨
密度(g/cm3) 超声纵波声速（m/s）
0.00118 0.9934 1.002 0.835 1.000 1.013 1.050 1.074 1.016 0.955 1.136 1.658
Hale Waihona Puke 声波是由振动的物体产生的，一切发声的物体都在振动，振动停止，发声停止。 声波不能在真空中传播。
第一节 超声基本概念
1.简介
（2）声波分类：以人耳的听力范围可将声波分为以下3类。 可听声波：振动频率为20～2×104Hz的声波。 次 声 波：振动频率为20Hz以下的声波。 超 声 波：振动频率为2×104Hz以上的声波，简称超声。
(Hz) 。
f=1/T
超声诊断常用频率范围：0.8-15MHz，最常用2.5-10MHz.
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
（3）波长：波长是指在1个周期内声波所传播的距离，用λ表示。 λ＝c/f
波长决定了成像的分辨率，而频率则决定了可成像的组织深度。 频率越低，波长越长，则探测深度越大，但分辨力下降；相反，频 率越高，探测深度越小，但分辨力提高。
3.超声的特性
（1）定向性： 人耳可感受的声音是无指向性的球面波，即以声源为中心呈球面
向四周扩散周围均能听到声音。 超声频率很高，波长短，方向性强。临床应用的发生超声波的压
第一节 超声基本概念
1.简介
（3）超声波的产生 ①自然界中：昆虫、哺乳动物（如海豚、蝙蝠）能发出超声； 风声、海浪声、喷气飞机的噪声等含有超声成分。 ②临床：压电晶体材料制成的超声探头。
第一节 超声基本概念
（4）超声波的临床应用 ①超声诊断：利用超声在人体中传播的物理特性，对人体内部脏器或 病变进行体层显示，获取活体器官和组织的断面解剖图像，据此对疾 病进行诊断。
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
（4）声压：声压是指有波动时的压强与无波动时的压强之间的压强差，
符号为P，单位为帕斯卡（Pa）和微帕斯卡（μPa）。
（5）声强：声强是指每秒钟通过垂直于声波传播方向每平方厘米面积 的能量，单位为焦耳/(秒·平方厘米) ［J/(s·cm2 )］。声强随着距离的 增大而逐渐减弱。
第三章 医用超声设备
第三章 医用超声设备
目录
第一节 超声基本概念 第二节 医用超声诊断设备 第三节 医用超声治疗设备 第四节 医用超声诊断设备的通用要求
第三章 医用超声设备
学习目标
掌握 超声波的定义、医用超声诊断的原理、超声波的生 物效应
熟悉 超声波的特性、典型的超声诊断设备 了解 医用超声治疗设备、医用超声诊断设备的通用要求
理论上：频率越高，波长越短，超声 诊断的分辨率越好。
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
（1）声速
声速：单位时间内声波在介质中传播的距离。
表示符号为c , 单位为米/秒（m/s）。
影响因素： ①介质类型：声波在固体中的波速最快，液体次之，气体最慢。
②介质的密度ρ和弹性模量k：如纵向平面波。三者的关系是弹性模量
第三章 医用超声设备
第一节 超声基本概念
第一节 超声基本概念
第一节 超声基本概念
1. 简介
（1）声波：声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。
声波产生的两个条件： 声源 ---------------------------- 传播介质
振动发声的物体-------------------
固体：如骨络、人体器官 液体：如水、油 气体：如空气、氧气
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
（6）声阻抗：声阻抗是指在一定频率的平面声波作用下，介质中任何
点的密度ρ与该点处声波的传播速度c的乘积，符号为Z，即Z=ρc，单
位为瑞利[g/（cm2.s）]。
超声波在两种介质组成的 界面上的反射和透射情况 与两种介质的声阻抗密切 相关
媒质越硬，C值越 高，声特性阻抗越 大。
344 1523 1534 1420 1522 1474 1570 1568 1500 1476 1650 3360
声阻抗 （×105瑞利）
0.000407 1.513 1.186 1.522 1.493 1.648 1.684 1.524 1.410 1.874 5.570
第一节 超声基本概念
第一节 超声基本概念
第一节 超声基本概念
2.超声的基本物理量
超声在人体组织器官中和与超声诊断有关的介质中的声速
介质 空气 (0℃) 石蜡油(33.5℃ ) 海水 (30℃)
传播速度(m/s) 332 1420 1545
介质 肾脏 肝脏 头颅骨
传播速度(m/s) 1560 1570 3360
生理盐水 人体软组织
血液 脑组织 脂肪 肌肉