二次谐波成像
飞利浦彩超的名词解释
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17、侧向增益控制 (LGC)
侧向增益控制使图像质量控制达到一 个新的水平。它近似于时间增益补偿，但 应用于侧向的图像，可以对超声信号的组 织衰减进行调节，使每个病人的图像都达 到最佳。
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18、实时声学心肌造影 (MCE)
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5、超二次谐波融合成像 (Ultraharmonic Fusion )
S3超宽频带探头，具有13/3.6MHz超二 次谐波频率。改善了整个扇区，尤其是心 尖和深层组织的图像质量。
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24、智能触摸式界面 (Intelligence Touch Screen )
快速智能触摸式界面在瞬间就可以开 始检查或切换模式，每一种重要的功能， 按钮和旋钮都在指尖能及之内。背景照明 保证在任何光线条件下使用仪器。
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21、声学定量 (Acoustic Quantification AQ )
AQ它利用原始的声学信号( 客观数据 )进行 实时定量超声分析，通过自动边缘检测技术将超 声图像上的每一个像素分为血液和组织， 从而检 测、区分、描记心内膜边缘。 AQ将结果以波形和数据的形式显示，您可以 看到动态改变，观察心脏腔室的容积、面积，射 血分数等测量值，以及心动周期中其他指标一实 时显示。它是第一个和唯一一个应用超声图像实 时测量心脏功能的方法
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4、二次谐波融合成像(Harmonic Fusion)
二次谐波融合成像使成像非常困难患 者的图像更加清晰，减少了图像的模糊不 清，增加了边界的分辨率及组织结构的细 节。扇型、凸阵和曲型线阵探头都具有二 次谐波功能。每个探头均可有二、三对二 次谐波频率对。
关于医学超声中的谐波和次谐波.
关于医学超声中的谐波和次谐波医学超声在医学诊断中起着十分重要的作用。
但是医学超声所包含的诊断技术，无论是B型成像还是血流检测，一般都沿用了线性声学的规律。
从低廉的普及型仪器到昂贵的高档设备，都作为线性系统进入应用领域。
这种医学超声中的线性现象以往占了主导地位，形成超声诊断的主流。
但是线性是相对的、局部的，非线性是绝对的、全面的，甚至有人提出世界是非线性的。
实际上医学超声中存在着非线性现象。
过去它处于次要地位而被忽略，但是随着人们对事物本质研究的深入，以往被忽略的非线性现象都在某种场合显示其重要性，研究医学超声中非线性现象有助于人们进一步提高现有的诊断水平。
近年来产生的谐波技术［1-6］就是非线性声学在超声诊断中的一项有应用成效的新技术。
谐波原理一、传播过程中的非线性换能器发射频率为f的声波，在人体组织(介质)中以纵波形式传播，即形成组织的压缩和稀疏。
线性声学认为波在均匀介质中传播速度各处相等(C)。
当计入非线性效应时，声波在均匀介质中x点的传播速度C(x)不再都是常数C0。
在波的压缩区， C(x)>C，在波的稀疏区， C(x)<C。
因此，用简谐波形激励换能器所产生的声波，由于传播过程中各点的传播速度不同而导致了波形畸变，即变为非简谐波形。
波形的畸变意味着谐波的产生。
根据非线性声学，传播过程中产生的谐波，随着传播距离增大而增加，即产生集合(build-up)。
但是，衰减却也随着传播距离增大而增大。
两者综合的结果，使换能器接收到。
表浅组织的谐波回波较小(表皮的谐波为零)。
集合作用使谐波回波随距离而逐渐增加。
某一深度到达极值，后以衰减作用为主，谐波回波随距离而逐渐增小。
二、入射/反射关系的非线性线性声学认为反射波的强度与入射波的强度呈正比，但是计及非线性效应，反射波的强度不与入射波呈正比。
这就导致在回波信号中除了有基波外还有谐波成份。
UCA(ultrasound contrast agent)国人将UCA俗称为超声造影剂，正式译名应为超声增强剂。
二次谐波_双光子激发荧光显微成像技术定量评估非酒精性脂肪性肝病小鼠模型肝纤维化的价值 王晓晓
长，肝小叶内脂肪变形成，纤维化逐渐加重。 分别基于造模不同时间点和不同肝纤维化分期，选出 ２６ 和 ２７ 个参数；进一步采用
ＳＶＭ 模型分析筛选出 ７ 个共同参数（ ＃ＳｔｒＣＶ、＃ＳｈｏｒｔＳｔｒＣＶ、＃ＴｈｉｃｋＳｔｒＣＶ、＃ＳｔｒＰＴＡｇｇ、＃ＳｔｒＰＳＡｇｇ、＃ＬｏｎｇＳｔｒＰＳＡｇｇ 和 ＳｔｒＬｅｎｇｔｈＰＳＡｇｇ） 并进
王晓晓，等． 二次谐波／ 双光子激发荧光显微成像技术定量评估非酒精性脂肪性肝病小鼠模型
肝纤维化的价值
１７８７
（ ） （ ） ＡＵＣ ｏｆ ０． ８５７ － ０． ９２３ Ｐ ＜ ０． ０５ ｉｎ ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｌｉｖｅｒ ｆｉｂｒｏｓｉｓ ａｎｄ ａｎ ＡＵＣ ｏｆ ０． ８２３ － ０． ９７６ Ｐ ＜ ０． ０５ ｉｎ ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ
参数动态变化，找出并建立适合蛋氨酸胆碱缺乏饲料（ ＭＣＤ） 诱导的 ＮＡＦＬＤ 小鼠的自动化定量评估参数，为 ＳＨＧ ／ ＴＰＥＦ 显微成像技
方法 术应用于临床提供实验依据。 获取 ＭＣＤ 饮食小鼠不同时间点（０、４、８、１２、１６、２０ 和 ２４ 周） 的肝组织标本，行 ＨＥ、Ｍａｓｓｏｎ 和天
ｔｉｔａｔｉｖｅ ｍａｎｎｅｒ ｉｎ ｔｈｉｓ ｍｏｄｅｌ．
： ； ； ； ， Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｎｏｎ － ａｌｃｏｈｏｌｉｃ ｆａｔｔｙ ｌｉｖｅｒ ｄｉｓｅａｓｅ ｌｉｖｅｒ ｃｉｒｒｈｏｓｉｓ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ ｍｉｃｅ ｉｎｂｒｅｄ Ｃ５７ＢＬ
， ， ， （ ’ ， ； ； ＷＡＮＧ Ｘｉａｏｘｉａｏ ＺＨＡＯ Ｊｉｅ ＬＩ Ｘｉａｏｈｅ ｅｔ ａｌ． Ｐｅｏｐｌｅ ｓ Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｐｅｋｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｅｋｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｋｅｙ ， ， ） Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｅｐａｔｉｔｉｓ Ｃ ａｎｄ Ｉｍｍｕｎｏｔｈｅｒａｐｙ ｆｏｒ Ｌｉｖｅｒ Ｄｉｓｅａｓｅｓ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４４ Ｃｈｉｎａ
CDFI上岗证考试(几项新技术新方法的临床应用)模拟试卷2(题后含答
CDFI上岗证考试（几项新技术新方法的临床应用）模拟试卷2(题后含答案及解析)题型有：1. A1型题 2. X型题1．关于自然组织谐波成像的描述正确的是A．增加可视帧频B．增加界面分辨力、清晰度及信噪比C．增加高频超声的穿透深度D．提高声输出功率E．减少超声能量的衰减正确答案：B解析：利用人体回波的二次或高次谐波进行成像的方法称为谐波成像，它可提高图像清晰度和分辨力。
当前应用较广的有组织谐波成像、造影谐波成像。
声波在人体组织中传播具有非线性效应。
声速随着声压的变化，声速的不同会导致声波在传播的过程中产生畸变，从而使其含有二次和更高次的谐波。
二次谐波成像频率比基波高一倍，其检测低速血流的阈值为基波的1／2，因此对低速血流更为敏感。
利用组织谐波成像的方法，通常称为组织谐波成像，具有以下优势：①提高信噪比，利用二次谐波成像可消除大部分近场伪像。
②消除旁瓣干扰、改善远场图像质量。
自然组织谐波成像技术能够增加界面的分辨力、清晰度及信噪比。
知识模块：几项新技术新方法的临床应用2．自然组织谐波的作用是A．增加可视帧频B．增加界面分辨力及清晰度C．增加高频超声的穿透深度D．提高声输出功率E．减少超声的衰减正确答案：B 涉及知识点：几项新技术新方法的临床应用3．二次谐波成像增强超声造影效果的原理是A．增大微气泡的浓度B．只接收造影剂的二次谐波回声C．谐振时造影剂的散射面积变小D．只接收造影剂的散射面积变小E．二次谐波的回声强度最大时微气泡变小正确答案：B 涉及知识点：几项新技术新方法的临床应用4．二次谐波超声成像的基本原理是指A．超声波在弹性介质中传播，声波中同时含有f0和2f0的谐波B．超声波在传导过程中声波速度发生的线性变化C．超声波接收过程中得到的与基波分离的2倍或更高倍频率的超声波D．超声波在传导和接收过程中声波能量发生的线性变化E．超声波在传导和接收过程中声波波束形态发生的非线性变化正确答案：E 涉及知识点：几项新技术新方法的临床应用5．谐波成像在临床中应用，不包括A．基波显像良好的脏器B．增强心肌和心内膜显示C．增强心腔内声学造影剂的回声信号D．增强细微病变的分辨力E．减少近场伪像及近场混响正确答案：A 涉及知识点：几项新技术新方法的临床应用6．增强超声造影效果应用哪项技术A．连续波多普勒B．频谱多普勒技术C．谐波成像D．二维超声显像E．M型超声正确答案：C 涉及知识点：几项新技术新方法的临床应用7．关于谐波成像改变图像质量的描述错误的是A．提高深度范围的信噪比B．检测高速血流C．造影剂谐波成像增强心腔或血管内血液的显示D．消除近场混响E．消除近场伪像干扰正确答案：B 涉及知识点：几项新技术新方法的临床应用8．背向散射回声强度的射频测定在超声造影技术上有什么用途A．定量评价超声造影效果B．增大血流量C．增强超声造影效果D．加速血流速度E．消除超声造影的副作用正确答案：A解析：造影剂的散射截面比同样大小的固体粒子大几个数量级，可使背向散射的信号大大增强，提高二维显像即多普勒信号强度。
CDFI医师业务能力考评模拟题模拟1
CDFI医师业务能力考评模拟题模拟1一、单项选择题1. 在两种不同材料的界面上，决定反射量的因素是A.折射系数B.超声波频率C.总增益大小D.声特性阻抗E.多普勒效应正确答案：D[解析]（江南博哥）在两种不同材料的界面上，声波的反射取决于大界面两侧介质的声特性阻抗差别度、入射角及穿透角余弦值。
2. 声频在20000Hz以上称之为A.次声B.可闻声C.超声D.X线E.多普勒频移正确答案：C[解析] 声频在20000Hz以上称为超声。
频率小于20Hz(赫兹)的声波叫做次声波。
声波的频率在20～20000赫兹之间，这样的声音称为可闻声波。
X线是一种波长很短的电磁波。
3. 以下介质中声速最慢的是A.0℃B.空气C.血液D.肝脏E.肌肉正确答案：B[解析] 声波在介质中传播的速度称为声速，一般用c表示，声速的大小取决于介质的密度和弹性模量。
声波在不同介质中的速度：空气344m/s，水1524m/s，血液1570m/s，肌肉1568m/s，肝脏1570m/s。
4. 纵向分辨力是指前后两点间可分辨的最小距离，其理论计算值应是A.1/4λ(λ是波长)B.1/3λC.1/2λE.λ＞1正确答案：C[解析] 理论上，纵向分辨力为1/2波长，由于受到发射脉冲波持续时间的影响，实际分辨力为理论值的5～8倍。
5. 在下列哪种介质中，超声难以传播A.空气B.骨骼C.硫酸钡D.石蜡油E.A、B和C正确答案：E[解析] 由于空气声阻低，因而超声通过时大量反射，无法传播，而骨骼、硫酸钡声衰减严重，也无法传播。
6. 超声探头起着什么换能作用A.电能转换为光能和热能B.光能转换为热能C.机械能转换为辐射D.声能转换为超声E.电能转换为机械能和机械能转换为电能正确答案：E[解析] 超声探头既向人体内发射超声波，又接收体内反射和散射回来的声波。
探头的核心是压电晶体或压电材料，在成像过程中通过发射超声波的逆压电效应及接收回声信息的正压电效应使机械能与电能相互转换。
CDFI医师上岗证考试真题1-(1)
CDFI医师上岗证考试真题1-(1)单项选择题以下每一道考题下面有A、B、C、D、E五个备选答案。
请从中选择一个最佳答案。
1. 侧向分辨力取决于A.多普勒频移B.声束聚焦技术C.降低探头频率D.不能在远场测量E.脉冲波的波长答案：B[解答] 侧向分辨力是指声束扫描方向的分辨力，由声束扫描方向的声束宽度决定，通过采用电子聚焦来提高侧向分辨力。
2. 对轴向分辨力最直接的影响因素是A.穿透深度B.声波的波长C.阻尼D.入射的角度E.声束的宽度答案：B[解答] 纵向分辨力是指纵向(前后)距离上两个障碍物能被分辨的最小间距，主要与超声的频率有关，理论计算的最大纵向分辨力为1/2λ，例如3.0MHz的超声，其理论最大分辨力为0.5mm/2即0.25mm，但实际的分辨力为理论计算的5～8倍。
3. 反射回声的频率随反射体的运动而发生改变的现象称为A.自然反射B.混响C.Doppler效应D.传播E.入射角度答案：C[解答] 多普勒效应是奥地利数学和物理学家Christian Johann Doppler于1842年首先提出，用以阐明振动源与接收器之间存在运动时，所接收的振动频率因运动而发生改变的物理现象。
4. 当超声束从一介质穿到另一个弹性和密度都不同于前者的介质时，声束方向将发生变化。
该变化称为A.折射B.稀疏C.多普勒效应D.反射E.衍射答案：A5. 超声波束的强度是A.以瓦(W/cm2)来计算B.一个常数C.依赖于声束的直径D.以模拟模型来测量的E.以回声强度来测量的[解答] 声强是描述超声能量大小的一种物理量，即超声束在单位时间内通过单位横截面积的超声能，用“W/cm2”表示。
6. 下列超声波中，最易导致空化效应发生的是A.高频加低强度B.低频加高强度C.高频加高强度D.高频E.高强度答案：E[解答] 当用较高强度的超声照射液体时，声场中气泡的动力学过程更为复杂和激烈并产生崩溃，这一过程称为瞬态空化。
7. 关于超声入射角(θ)大小与血流方向改变的对应关系的描述，不正确的是A.当0°＜θ＜90°，血流方向迎向探头，为正向频移B.当90°＜θ＜180°，血流方向背离探头，为负向频移C.当θ=0°或θ=180°时，血流方向与声束在同一线上，正向或负向频移D.当θ=90°时，血流方向与声束垂直，检测不到多普勒频移E.当θ=90°时，血流方向与声束垂直，检测到的多普勒频移最大答案：E[解答] fd=2f0Vcosθ/C，其中，fd：频移，V：振动源或接收体的运动速度，f0：振动源的发射频率，C：超声在介质中传播速度，θ：振动源发射频率的入射角；当θ=90°时，血流方向与声束垂直，检测不到多普勒频移，ABCD均正确。
二次谐波成像
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人体内窥镜检查
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SHG简介 SHG原理及产生条件 SHG实验装置 在生物医学中的应用
二次谐波的发现 二次谐波成像简介 二次谐波成像优点
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二次谐波的发现
• 196 1年红宝石激光器发明 不久 , Franken 等人用红宝 石激光器输出波长为 694 nm 激光穿过一个石英晶体 时 ,产生 347 nm 的紫外光。
细胞膜电压的测量对理解细胞信号传递过 程有重要作用. 使用合适的膜染剂进行标记, 通 过对染剂分子的二次谐波显微成像, 信号强度变 化便能反映膜电压的大小.
近年来, 二次谐波显微成像的一个主要领 域, 就是发展具有高时空分辨率及高灵敏度的活 细胞中横跨膜电压的光学测量方法
肿瘤治疗
2
解释大脑退化
医学上的应用 前景
此外二次谐波信号对组织的结构对称性变化高度敏感， 因此二次谐波成像对于某些疾病的早期诊断或术后治疗 监测具有很好的生物医学应用前景
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二次谐波成像优点
• （1）提高信噪比和三维空间分辨率 • （2）可长时间对样品进Байду номын сангаас成像 • （3）可以做更深层的成像 • （4）不需进行样品染色
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• 信噪比，即SNR（Signal to Noise Ratio）， 又称为讯噪比。反应摄像机成像的抗干扰能 力，反应在画质上就是画面是否干净无噪点； 狭义来讲是指放大器的输出信号的电压与同 时输出的噪声电压的比，常常用分贝数表示， 设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。 一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的 噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相 反。信噪比一般不应该低于70dB，高保真 音箱的信噪比应达到110dB以上。
二次谐波成像原理及在眼科中的研究进展
The P rin cip le o f Second H arm onic G eneration and Its Progress in Ophthalmology Research
Huanhuan He,Rongrong Gao,Qinmei Wang,Jinhai Huang
Eye Hospital,Wenzhou Medical University,Wenzhou 325027, China Corresponding author: Jinhai Huang,Eye Hospital,Wenzhou Medical University,Wenzhou 325027, China (Email:vip999vip@)
深度进行成像，成像深度优于常规技术
2 SHG成像与其他成像技术的结合
目前对S H G 信 号 了 解 不 够 深 人 ，因此通常还需要与 TPEF显微镜和共聚焦成像等其他方式结合使用，获得信息 互为补充。
2.1 SHG与光学相干断层扫描（OCT)的结合 SHG成像基于组织的非线性光学特性，而OCT则基于
组织的线性光学散射特性(折射率) OCT轴向分辨率高、敏 感 度 高 、探 测 速 度快且无创，在眼前节和眼底成像方面已 得到广泛应用，在SHG成像中引人OCT, 可以提高探测的 灵敏度，增加成像深度。但是OCT不能消除焦点以外的杂 散 光 ，限 制其成像分辨率，SH G 在成像质量和光损方面有 了明显提高，且侧重于纤维排列，在 O C T 中引入S H G 成像 可以发现组织更早期的变化，有利于早期诊断。随着光纤 技术的高度发展，SHG-OCT技术可与光纤光学结合，有望 实现活体的内窥镜检查：
SHG信号的产生需同时满足以下2 个条件：①介质为非 中心对称结构：角膜基质中的I 型和m 型胶原纤维、巩膜 中致密的胶原纤维[2’31以及筛板（Laminacribrosa，L C ) 和视 网膜神经节细胞（ Retinal ganglion ce丨丨，RGC )轴突中的微管 (Microtubu丨e , M T)141均为高度非中心对称，所以可以产生 强信号；②相位匹配条件：传播中的倍频光波和新激发出的 SHG保持相位上的一致性才能产生信号：
倍频效应(二次谐波)
倍频现象的理论解释线性光学效应的特点：出射光强与入射光强成正比；不同频率的光波之间没有相互作用，没有相互作用包括不能交换能量；效应来源于介质中与作用光场成正比的线性极化。
非线性光学效应的特点：出射光强不与入射光强成正比（例如成平方或者三次方的关系）；不同频率光波之间存在相互作用，可以交换能量；效应来源于介质中与作用光场不成正比的非线性极化。
倍频效应是非线性的光学效应，当介质在光波电场的作用下时，会产生极化。
设P是光场E 在介质中产生的极化强度。
...…，分别为线性以及2,3为正是这些非线性极化项的出现，导致了各种非线性光学效应的产生。
所导致产生的：、波矢为的单色波，即：则中将出现项：该极化项的出现，可以看作介质中存在频率为的振荡电偶极矩，它的辐射便可能产生频率为2不相等，即：V(+X)≠V(-x)，因而位能函数相应的，电子与核之间的恢复力为：当D时，正位移引起的恢复力大于负位移引起的恢复力。
如果作用在电子上的电场力是正的，则会引起一个相对较小的位移；反之，则会引起一个相对较大的位移。
那么，电场正方向产生的极化强度就比电场反方向产生的极化强度小。
这就使得非线性极化的产生。
有了非线性极化，那么，一个给定的强光波电场对应的极化波就是一个正峰值b比负峰值b’小的非线性极化波：而根据傅里叶分析，任何一个非正弦的周期函数，都可以分解成角频率为、2、3、…的正弦波。
所以强光波电场在介质中引起的非线性极化波，可以分解成为角频率为的基频极化波，角频率为的二次谐频极化波，以及常值分量等成分。
而其中角频率为2的二次谐波，就是倍频光。
倍频转换效率：在发现倍频效应初期，产生二次谐波的效率是非常低的约为数量级。
这么低的转化效率对于倍频效应的应用来说，是一个巨大的障碍！经过后来的科学工作者的大量工作，得到了二次谐波产生的耦合波方程的一般解。
在这里，我：相位矢配因子，，通过上面的表达式对倍频转换效率进行一个简单的分析：倍频波的转换效率与和成正比，故：大的有效非线性极化系数和高的基频的光强均可使转换效率增大。
二次谐波显微成像技术
二次谐波显微成像技术作者：郝淑娟崔海瑛何巍巍邱忠阳丁军荣来源：《教育教学论坛》2017年第52期摘要：二次谐波显微成像技术是一种新型的非线性光学成像方法，在生物医学成像、新型材料科学等领域都有十分广泛的应用。
本文介绍了光学二次谐波显微成像的产生原理、主要特点和其技术发展应用。
关键词：二次谐波；显微成像；应用中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）52-0194-02微观世界的很多有用信息可以通过采用显微技术获得，显微成像技术在生命科学、医学、工业测量等不同领域有着巨大的研究价值和广泛的应用，因此，显微成像技术一直是人们研究的热点。
非光学显微术，如电子显微技术、扫描隧道显微技术等，存在对观察样品环境要求严格、对观察对象造成伤害、对观察样品限制较多等弱点，而光学显微术没有这些弱点缺陷，因此，光学显微术的发展完善和功能拓展具有重要意义。
近年来，计算机技术、激光技术和精密机械电子等技术得到飞速发展，随着这些技术的提高，出现了激光共焦扫描显微成像技术、双光子激光扫描共聚焦显微成像技术、光学相干层析成像等很多种不同功能和特性的现代光学显微术。
二次谐波显微成像技术是其中的一种现代非线性光学显微术，它利用光与物质相互作用时产生的二次谐波信号进行显微成像或探测。
一、二次谐波显微成像原理在非线性光学过程中，在强激光作用下的非线性介质，其电极化强度与激发光场的关系可以表示为[1]：二次谐波产生过程是和频过程的一种特殊情况，即倍频。
倍频效应是指两个频率相同的入射光发生和频作用，其输出光波的频率为入射光场频率的二倍，其中入射光波称为基频，输出倍频光波称为二次谐波。
相应的极化强度为：二次谐波产生过程也可以看作是不同频率光子的交换过程。
两个频率为ω的光子在谐波产生过程中湮灭，同时生成一个新的光子，频率为2ω。
二次谐波产生需要满足两个条件：一是要求介质要具有非中心对称性。
在电偶极子近似下，具有中心对称性的介质，其二阶电极化率张量为零，则不能产生二次谐波信号。
百胜MYLABTWICE彩超参数
高档彩色多普超声诊断仪参数一、主要技术参数1.1主要技术参数*1.1.1 ≥19英寸高分辨、高亮度、无闪烁、彩色超薄液晶逐行扫描监视器，自由臂，可任意旋转抬升，≥6英寸触摸控制屏1.1.2 全数字化超声平台，全数字多路波束形成器，可变孔径及动态变迹A/D16bit 1.1.3 数字化二维灰阶成像单元及M型显像单元1.1.4 数字化彩色多普勒单元, 方向性彩色多普勒能量图1.1.5 数字化频谱多普勒显示及分析技术(包含实时自动包络频谱测量与分析)1.1.6 组织二次谐波成像技术：自然组织谐波成像技术（组织增强谐波技术，脉冲反相谐波技术，多脉冲谐波技术）、实时造影谐波成像技术1.1.7 自适应图像处理技术，自动优化整幅图像,提高组织界面和边界回声，支持二维，彩色和多普勒1.1.8 脉冲编码群发射接收技术，根据不同检查深度，均衡发射脉冲频率，提高穿透性1.1.9 MRI图像处理技术(作用每个像素,消除了图像的斑点和噪音)1.1.10 动态压缩技术，保证最大动态范围应用中的信噪比提升1.1.11 智能图像扫描技术,作用于2D及Doppler,单键操作, 可自动调节增益,标尺等参数1.1.12 实时空间多声束空间复合成像技术（作用于探头发射及接收，多角度观察，可结合多种成像模式使用于高频及腹部探头）1.1.13 高密度血流显示，提高小血管彩色空间分辨率立三线360度任意调节），可应用于心脏和腹部探头（附图）1.1.15 梯形扩展技术增大视野范围并且丝毫不降低分辨率1.1.16 二维声束偏转技术-改变超声声束的偏转方向1.1.17 具备宽景成像技术，在腹部和高频探头均可实现，并可以和其先进的成像技术如复合成像技术结合使用（附图）1.1.18 具备高级四维成像技术功能，包括多平面显示，断层显示，立体交叉显示等多种显像方式，并可配置X3D/X4D测量及定量分析组件；采用专用容积探头，可用于胎儿表面四维重现*1.1.19 具备超高频成像技术，最高频率≥18MHZ*1.1.20 主机具备造影匹配成像技术平台,具有低MI实时灌注成像和高MI造影成像,可双幅造影对比成像,以直接声压可视形式精确控制造影能量（附图）1.1.21 主机具备组织弹性成像技术平台，采用非相干成像方式，根据不同组织弹性差别，完成彩色编码成像，并可以多种成像模式显示，具备实时纠错反馈功能（附图）1.1.22 主机具备基于原始的射频信号的实时、自动的IMT测量技术平台。
最新超声谐波成像
消除了基波和奇次谐波成分，使得偶次谐波 的幅度变为原来的两倍
包络检波
扫描变换
非线性参数B/A
物态方程：描述了声压和流体密度的关系 绝热过程下，物态方程可以展开为：
定义两个参量
物态方程泰勒展开式一阶项与二阶项之比 会影响声速
Technique Finite Amplitude Distortion-Based Inhomogeneous Pulse Echo Ultrasonic Imaging
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A novel pulse echo imaging scheme in which the image is formed using the finite amplitude distortion components of the received pulse is considered here. Alternatively, this could be described as image formation using the nonlinearly-generated higher harmonics.
基波能量与谐波能量的非线性改变
谐波频率能量的高低与基波频率能量有关，弱的基波频率几乎不产生谐波频率 能量，而强的基波产生较大的谐波能量
组织谐波成像
二次谐波成分的幅度
表征非线性程度的项 f为频率, 为介质密度 Z为深度，p为声压，c为声速
组织谐波成像
消除近场伪像干扰 有效遏制超声侧瓣回声对图像的影响 提高远场成像质量
压缩区也就是声压为正的区域 稀疏区也就是声压为负的区域 压缩区与稀疏区的交界点处
非线性现象的表现
二次谐波结合双光子荧光成像方法观察人源胶原蛋白透皮吸收情况
二次谐波结合双光子荧光成像方法观察人源胶原蛋白透皮吸收情况孙娅楠;赵静;李超华;刘珏玲;李松林;陈辉;孙桂荣;王毅【摘要】目的:用二次谐波成像结合双光子荧光成像的方法观察人源胶原蛋白透皮吸收的情况.方法:将荧光标记的人源胶原蛋白(1 mg/mL)涂抹于小鼠表皮层经皮肤吸收1h后用背向二次谐波观察皮肤内胶原纤维作为真皮层定位标志,用双光子扫描共聚焦显微镜观察人源胶原蛋白透皮吸收深度,吸收方式.结果:二次谐波成像结合双光子荧光成像表明人源胶原蛋白透皮吸收1h后可观察到荧光信号沿着毛囊聚集,并有部分荧光分子由毛囊扩散至真皮层.结论:二次谐波可以更快速,更灵敏地检测皮肤中的胶原纤维,以此作为检测物质透皮吸收深度的定位标志,具有不受荧光信号干扰的优点.人源胶原蛋白可以沿着毛囊进入真皮层,并从毛囊中扩散至胶原纤维层从而补充皮肤中的胶原纤维.%Objective:Second harmonic generation imaging (SHG) and two-photon fluorescence imaging were combined to trace the transdermal absorption and distribution of Re-combinant human collagen (R-hc) in mice skin.Method:After applied the R-hc (1mg/mL) for 1 hour,the mice skin was cut off at 2 cm × 2 cm for further observation.The location of collagen fibers in the skin were observed by using the backwards SHG as the dermal layer markers.The process of transdermal absorption and observation of R-hc were traced by two photon microscopy.Result:The SHG combined with two-photon fluorescence imaging showed that the fluorescence signal of R-hc was gathered along the hair follicle and some fluorescent molecules diffused from the hair follicle to the dermis after transdermal absorption for 1 h.Conclusion:SHG can provide faster andmore sensitive detection of skin collagen fibers,which can be used as the depth marker of the transdermal absorption of the test substance without interfering with the fluorescence signal.Human collagen can enter the dermis along the hair follicle,and replenish to the collagen fiber layer in the skin.【期刊名称】《激光生物学报》【年(卷),期】2017(026)001【总页数】6页(P24-29)【关键词】二次谐波;荧光成像;皮肤;胶原;透皮吸收【作者】孙娅楠;赵静;李超华;刘珏玲;李松林;陈辉;孙桂荣;王毅【作者单位】中国中医科学院医学实验中心,北京100700;中国中医科学院医学实验中心,北京100700;中国中医科学院医学实验中心,北京100700;中国中医科学院医学实验中心,北京100700;天津伊瑞雅生物科技有限公司,天津300399;北京急救中心,北京100031;天津伊瑞雅生物科技有限公司,天津300399;中国中医科学院医学实验中心,北京100700【正文语种】中文【中图分类】Q512物质透皮途径主要有三条：角质层、毛囊及汗管。
二次谐波成像操作说明
二次谐波成像操作说明1. 开启硬件，包括计算机、显微镜、扫描装置、双光子激光器（图1、图2）、光电调节器EOM （图3）。
2. 开启LAS AF 软件，Configuration 选择machine_MP-Laser-on 选项，点击OK 进入软件界面（图4）。
图1 图2图3图43.进入Acquire面板，进行参数设置。
1)scan 1（二次谐波通道）参数设置如下（图5、图6）。
●Acquisition Mode：xyz；●Format：1024x1024；●Speed：400Hz；●Line Average：4；●Frame Average：1；●Objective：63x 1.40 oil；●Pinhole：600μm5图● 点击MP ，红色指示灯亮起（图7）。
● 点击MP laser ，进入MP Laser Configuration ，设置Laser 为880nm ，长按MP-Shutter ，红色指示灯亮起，双光子激光即刻输出，待Output Power 上升到2390mw （图8）。
MFP 选择SP715（图9），发射波长为570-700nm （图10）。
图7图82)scan2（绿色荧光通道）参数设置如下（图11、图12）。
●Acquisition Mode ：xyz ●Format ：1024x1024 ●Speed ：400Hz ●Line Average ：4 ●Frame Average ：1 ●Objective ：63x 1.40 oil ●Pinhole ：95.54μm图9 图11 图12图10在Leica Settings 中选择FITC 通道（图13），Laser 为488nm （图14），发射波长设为500-550nm （图15）。
4. 按照以上参数，获取图像。
图13 图14图15。
非线性超声医学成像的研究进展
非线性超声医学成像的研究进展章东，龚秀芬，马青玉(近代声学教育部重点实验室, 南京大学声学研究所，南京210093)1引言超声以其独特的优点已广泛且成功地应用于医学诊断及成像中。
已有很多研究工作指出，在医学诊断超声所使用的频率（1－10兆赫）和强度（低于0.1W/cm 2）范围中已出现了不容忽视的非线性效应，诸如波形畸变、谐波滋生、逾量衰减及声饱和等[1-3]。
和传统的超声成像技术相比较，非线性成像技术提高了空间分辨率，不易产生伪像，在近二十年中得到广泛关注。
超声造影剂的应用[4-5]进一步推动了超声诊断中非线性成像技术的发展。
现在二次谐波成像技术已经得到商业化应用，并且发展起来几种新技术来提高二次谐波信噪比，例如反相脉冲技术[6]可以在抑制基波信号的同时提高了二次谐波6dB ；幅度调制脉冲技术[7]能够消除线性成分而保留二次谐波成分进行谐波成像。
另外，编码脉冲序列和调频脉冲激发[8]技术也被用来提高声波的渗透深度同时提高成像质量。
和二次谐波相比，高次谐波具有较高的空间分辨率和良好的指向性，但是信号声压却很低，因此需要使用高灵敏度和大动态范围的信号接收系统来获得具有一定信噪比的高次谐波信号；为了降低接收信号的旁瓣和谐波泄露，需要使用窄带信号，这会降低轴向分辨率。
因此如何获得具有良好信噪比的高次谐波信号，同时消除由基波和其它谐波信号所引起的图像分辨率下降，已经成为高次谐波成像中十分重要的研究课题。
本文将介绍近年来在医学超声非线性成像方面的研究进展，包括：（1）非线性声参量成像；（2）组织谐波成像；（3）基于编码脉冲技术的高阶谐波成像；（4）超谐波成像技术。
2 非线性谐波滋生及非线性声参量成像有限振幅声波在流体及似流体（生物组织）中传播时，会产生一系列非线性效应，如波形畸变、谐波滋生、声饱和及冲击波形成等[9]。
如图1所示，一初始正弦波在无损介质中传播，由于非线性效应，在一定的传播上会产生波形畸变，滋生高次谐波，图中横轴为声传播的距离，纵轴为声压幅度。
超声术语解释
Ｂ超基本术语解释B模式是用亮度（Brightness）调制方式来显示回波强弱的方式，也称作"断层图像”，即二维灰阶图像。
M模式是记录在某一固定的采样线上，组织器官随时间变化而发生纵向运动的方法。
B/M模式是显示器上同时显示一幅断层图像和一幅M模式图像的操作模式。
体位标志是为标志当前超声所探测的身体部位而设的身体部位的图形标志。
字符一组数字和字母及其它符号，用来对超声图像加入注释。
探头是电声换能片，在超声扫描时，它将电发射脉冲信号转换成超声脉冲信号，也将超声回波信号转换成电信号。
DSC是"数字扫描转换器"的缩写，是一个数字集成存贮器，它能存贮超声信号并把它们转化为TV扫描信号。
动态范围是指回波信号不被噪声淹没，并且不饱和，能放大显示的输入（电压等等）范围。
电子聚焦适当安排换能器阵各阵元的激励信号，实现声束聚焦的技术。
多段聚焦在不同探测深度进行电子聚焦，聚焦数的增加可使图像更加清晰。
增强是一种增强图像边缘以使图像组织边界更清晰的功能。
Far Gain（远场增益）是补偿超声波随探测点深度增加而衰减用的增益。
Near Gain（近场增益）是一种控制在距换能片不超过3cm的区域内的回波强度的功能。
帧相关是一种滤除噪声，对图像进行平滑的功能。
扫描速度指M模式图像每秒内的水平移动的距离，在这里指的是一幅图像从左边扫至右边所需的时间。
ZOOM（倍率）是一种放大图像的功能。
冻结是使实时显示的超声图像静止不动的功能。
全数字化超声诊断仪采用数字声束形成技术，在接收模拟人体信号的过程中，探头将信号进行数字化编码，使信号完全数字化，进一步提高图像的质量。
通常理解，凡具有4个聚焦点的超声诊断仪则应是数字化超声。
通道可等同于物理通道。
对接收通道而言，通道即指具有接收隔离、前置放大、TGC控制等具体电路的硬件。
在多声束形成技术中，每一物理通道（对应一个阵元）将分为多个虚拟通道（或称逻辑通道），产生不同的延迟时间后与相邻的阵元信号相加，形成不同的声束成像帧率成像帧率取决于成像设备的性能、是否使用多声束形成技术和探测深度，其中探测深度对成像帧率起决定性的作用。
什么是二次谐波三次谐波高次谐波
什么是⼆次谐波三次谐波⾼次谐波供电系统中的谐波在供电系统中谐波电流的出现已经有许多年了。
过去，谐波电流是由电⽓化铁路和⼯业的直流调速传动装置所⽤的，由交流变换为直流电的⽔银整流器所产⽣的。
近年来，产⽣谐波的设备类型及数量均已剧增，并将继续增长。
所以，我们必须很慎重地考虑谐波和它的不良影响，以及如何将不良影响减少到最⼩。
1 谐波的产⽣在理想的⼲净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。
在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路⾥，流过的电流与施加的电压成正⽐，流过的电流是正弦波。
在实际的供电系统中，由于有⾮线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成⾮正弦电流。
任何周期性波形均可分解为⼀个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。
谐波频率是基频的整倍数，例如基频为50Hz，⼆次谐波为100Hz，三次谐波则为150Hz。
因此畸变的电流波形可能有⼆次谐波、三次谐波……可能直到第三⼗次谐波组成。
2 产⽣谐波的设备类型所有的⾮线性负荷都能产⽣谐波电流，产⽣谐波的设备类型有：开关模式电源(SMPS)、电⼦荧⽕灯镇流器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、磁性铁芯设备及某些家⽤电器如电视机等。
(1)开关模式电源(SMPS)：⼤多数的现代电⼦设备都使⽤开关模式电源(SMPS)。
它们和⽼式的设备不同，它们已将传统的降压器和整流器替换成由电源直接经可控制的整流器件去给存贮电容器充电，然后⽤⼀种和所需的输出电压及电流相适合的⽅法输出所需的直流电流。
这对于设备制造⼚的好处是使⽤器件的尺⼨、价格及重量均可⼤幅度地降低，它的缺点是不管它是哪⼀种型号，它都不能从电源汲取连续的电流，⽽只能汲取脉冲电流。
此脉冲电流含有⼤量的三次及⾼次谐波的分量。
(2)电⼦荧光灯镇流器：电⼦荧光灯镇流器近年被⼤量采⽤。
它的优点是在⼯作于⾼频时可显著提⾼灯管的效率，⽽其缺点是其逆变器在电源电流中产⽣谐波和电⽓噪声。
使⽤带有功率因数校正的型号产品可减少谐波，但成本昂贵。
超声造影之基本原理篇
常用谐波造影成像技术
目前 国内
• PI: Pulse Inversion脉冲反相谐波技术
常用
HDI5000
• PPI: Power Pulse Inversion－能量脉冲反相谐
波技术
iu22
• CnTI: Contrast Tuned Imaging对比造影成像
技术
Esaote
• CPS: Contrast Pulse Sequencing:对比脉冲
目前最常用的两种技术
CPS: Contrast Pulse Sequencing:对比脉冲系列技术 --------西门子
CnTI: Contrast Tuned Imaging对比造影成像技术----------百胜
微泡的生存时间
微泡的生存时间(longevity)
T=r2o.ρ/2D.Cs 其中 ro 为微泡半径，ρ为气体密度，D为声压，
仪器：Sequoia512，Sequoia Paragon等
Contrast Tuned Imaging对比造影成 像技术
百胜集团（Esaote Group）推出的CnTi 技术， 低声压实时超声造影成像技术，采用独有的 纯净波发射激励、宽动态范围和数字滤波技 术，从而可获得纯正的造影剂二次谐波实时 图像。
Wilson SR, Burns PN, Muradali D,et al. Harmonic hepatic US with microbubble contrast agent: initial experience showing improved characterization of hemangioma, hepatocellular carcinoma, and metastasis 1.Radiology,2000,215:153-161.
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SHG简介
SHG原理及产生条件 SHG实验装置
在生物医学中的应用
二次谐波的发现
二次谐波成像简介 二次谐波成像优点
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二次谐波的发现
• 196 1年红宝石激光器发明 不久 , Franken 等人用红宝 石激光器输出波长为 694 nm 激光穿过一个石英晶体 时 ,产生 347 nm 的紫外光。 这是最早观察到的光学二次 谐波 ( second harmonic generation , SH G) 现象 , 标志着非线性光学的诞生。
细胞膜电压的测量对理解细胞信号传递过 程有重要作用. 使用合适的膜染剂进行标记, 通 过对染剂分子的二次谐波显微成像, 信号强度变 化便能反映膜电压的大小. 近年来, 二次谐波显微成像的一个主要领 域, 就是发展具有高时空分辨率及高灵敏度的活 细胞中横跨膜电压的光学测量方法
2
解释大脑退化 肿瘤治疗
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SHG原理
SHG产生条件
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SHG原理
• 二次谐波产生（倍频）过程是一个非线性光 学过程。在非线性光学过程中，当入射光频率远 离共振区时，总的极化强度： （1） 当入射光的场强 ，由式（1） 可知，入射光产生的二阶非线性电极化强度为
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SHG产生条件
• （1）材料有非中心对称结构：
当电偶极子近似时, 在中心对称的样品中产生的电极化强度方向相 反且大小相等, 因此相互抵消, 二阶电极化率张量为零, 即没有SHG。
医学上的应用 前景
1
人体内窥镜检查
3
Thank you!
Franken正在用红宝石 激光照射石英
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二次谐波成像简介
基础介绍
二次谐波成像是近年发展起来的一种三维光学成像 welcome to use these PowerPoint templates, New 技术，具有非线性光学成像所特有的高空间分辨率和高 Content design, 10 years experience 成像深度，可避免双光子荧光成像中的荧光漂白效应。 此外二次谐波信号对组织的结构对称性变化高度敏感， 因此二次谐波成像对于某些疾病的早期诊断或术后治疗 监测具有很好的生物医学应用前景
• （2）必须满足相位匹配关系：
如果满足完全相位匹配条件, 则传播中的倍频光波和不断产生的倍 频极化波间保持了相位的一致性, 相互干涉, 产生的二次谐波振幅由零 开始, 至基波的功率全转变为二次谐波的功率, 最终二次谐波的输出最 大。
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SHG实验装置示意图
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二次谐波显微成像技术的发展及其 在生物医学中的应用
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二次谐波成像优点
• （1）提高信噪比和三维空间分辨率
• （2）可长时间对样品进行成像
• （3）可以做更深层的成像 • （4）不需进行样品染色
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• 信噪比，即SNR（Signal to Noise Ratio）， 又称为讯噪比。反应摄像机成像的抗干扰能 力，反应在画质上就是画面是否干净无噪点； 狭义来讲是指放大器的输出信号的电压与同 时输出的噪声电压的比，常常用分贝数表示， 设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。 一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的 噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相 反。信噪比一般不应该低于70dB，高保真 音箱的信噪比应达到110dB以上。