超声造影之基本原理篇
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CnTi 技术的独特优势之一是声压可调（ 0.02≤MI≤1.7 ）。即使直接声压（ DP）在 40Kpa，MI 在0.06 以下低声压作用于微泡时 ，也能通过宽动态范围放大获得理想的低噪 声、完全实时的谐波图像。
仪器：百胜 Au8 等
极低的直接声压 DP（或极低的MI），能够有效 地保存脏器内的微泡，而不被击破，有利于 完成长时间各个切面的造影扫描。
系列技术
Sequoia512
? CCI: Coherent Contrast Imaging 相干造影显
象技术
? CHI: Coded Harmonic Imaging 编码谐波显象
谐波信号接受示意图
1.5MHZ
3.0MHZ
超声造影原理
采用微气泡注入血流提高声压反射系数 (Ra)； 空气与血浆间 Ra为99.95%，红细胞与血浆间 Ra仅
在接受回波时人为抑制基波，重点接收 2f0信号 ，从而使背向散射信号的信 /噪比值大大增加 。
利用超声造影剂的特性，以某一频率 f0发射，而 以2f0频率接收由造影剂产生的二次谐波信号 ，即二次谐波成像技术（ 2nd harmonic imaging ）。
f0 2f0
谐波成像
谐波造影成像技术
从组织除去或分离出线性超声信号 (数字减影),并利 用微泡产生的非线性回波 ,可更有效的接收造影剂 谐波信号，提高对微血流的敏感性 ,实时观察肿瘤 实质内微血管的血流灌注的全过程。
例如，心脏多个切面多个节段心肌灌注的评价 ；
肝脏多切面，不同时相、多个肿瘤的动态血流 灌注成像等。
微泡的非线性特征
当超声场的声压达足够高时(50-200kPa) ，微泡内的线性共振变为非线性共振 ，导致包膜膨胀与收缩幅度的不相等 ，产生几倍于基波f0的谐波。
利用造影剂微泡在声场作用下产生的非线性效应， 可明显提高检出血流信号的信噪比。
匹配谐波成像技术可更有效地接收造影剂谐波信号 。
克服了传统 B型和彩色或能量多普勒超声的局限性， 并且能够实时显示实质组织的微血管结构，显示 动态的病变增强类型。
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=r 2o.ρ/2D.Cs
其中 ro 为微泡半径， ρ为气体密度， D为声压， Cs 为饱和度。
在低声压的作用下，微泡具有很好的谐振特性， 即振而不破，同时产生较强的谐波信号。
Contrast Pulse Sequencing 相干脉冲系列技术
在相干成像的基础上，采用连续发射一组脉冲，提 取来自微泡非线性二次谐波（ second harmonic ）用于成像，特点是提高了信噪比，造影效果好 。
超声造影
基本原理篇
超声造影
是指将与机体组织声学特性不同的物质 ----超 声造影剂（ Ultrasound Contrast Agent ，UCA）注 入体内，使血液内出现明显不同的界面（即血液 内出现云雾状回声反射）来清楚地区分待查目标 与周围环境的差别，增强血流及组织回声对比的 一种超声检查方法。
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。
wenku.baidu.com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
超声造影基本原理
谐波成像技术
自然组织谐波 造影谐波成像
基波成像（线性成像） 谐波成像（非线性成像）
声波在组织中传播
遇到规则界面，声波会发生反射和折射，即线性传 播；
遇到非规则界面，可发生波形畸变，谐波成分增多 ，声衰减系数增大，即非线性传播。
基波与谐波频率与能量
超声波传播的非线性效应
传统超声信号处理中非线性信号往往被忽略。
200-2000kPa 时，微气泡破裂，气体溢出，产生宽 频高能信号，呈现受激声波发射，这一反应可用 于触发显像和失相关显像。
微泡的共振
液体中的造影剂微泡在超声场内吸收及散射能量的 同时，还以自身的固有频率作膨胀与收缩振动。
声场频率与微泡固有频率一致时，微泡膜振幅能量 最大，产生的散射截面大于其散射体几何截面的 1000倍，BS信号强度明显增强。
超声造影剂具有较强的非线性信号特点，探头 发射声波，声波通过造影剂产生非线性传播 ，波形畸变，谐波成分明显增多，相比之下 其他组织谐波成分甚少。
基波与谐波冲击造影剂微泡产生的散射谐波强 信号，但接收时，直接取 2f0的谐波信号。
二次谐波成像技术
微气泡产生的背向散射信号中不仅含有与发射 频率相同的基波 f0，还含有谐波成分 nf0(其中 两倍于基波频率的谐波 2f0称为二次谐波 )。
<小于 50kPa 时微气泡对称性地压缩和膨胀，呈现线 性背向散射，信号强度随着入射声压的增加而呈 线性递增，这一反应主要用于基波显像 ;
50-200kPa 时，微气泡非对称性地压缩和膨胀，呈 现非线性背向散射，产生共振和谐波，微气泡的 共振频率取决于入射声压、微气泡直径和外壳弹 性，这一反应可用于谐波显像 ;
1.3%； 即：空气的 Ra较红细胞大75-77倍，它们强烈的增
强超声的背向散射。
背向散射信号
背向散射 (Backscatter,BS)：超声波在组织中传播遇 到小于波长的界面产生散射，朝向探头 (与入射波 呈180°)的散射。
以气体成分的造影剂所产生的 BS信号强度最强。
微泡对超声波的反应
取决于入射声压的大小
仪器：百胜 Au8 等
极低的直接声压 DP（或极低的MI），能够有效 地保存脏器内的微泡，而不被击破，有利于 完成长时间各个切面的造影扫描。
系列技术
Sequoia512
? CCI: Coherent Contrast Imaging 相干造影显
象技术
? CHI: Coded Harmonic Imaging 编码谐波显象
谐波信号接受示意图
1.5MHZ
3.0MHZ
超声造影原理
采用微气泡注入血流提高声压反射系数 (Ra)； 空气与血浆间 Ra为99.95%，红细胞与血浆间 Ra仅
在接受回波时人为抑制基波，重点接收 2f0信号 ，从而使背向散射信号的信 /噪比值大大增加 。
利用超声造影剂的特性，以某一频率 f0发射，而 以2f0频率接收由造影剂产生的二次谐波信号 ，即二次谐波成像技术（ 2nd harmonic imaging ）。
f0 2f0
谐波成像
谐波造影成像技术
从组织除去或分离出线性超声信号 (数字减影),并利 用微泡产生的非线性回波 ,可更有效的接收造影剂 谐波信号，提高对微血流的敏感性 ,实时观察肿瘤 实质内微血管的血流灌注的全过程。
例如，心脏多个切面多个节段心肌灌注的评价 ；
肝脏多切面，不同时相、多个肿瘤的动态血流 灌注成像等。
微泡的非线性特征
当超声场的声压达足够高时(50-200kPa) ，微泡内的线性共振变为非线性共振 ，导致包膜膨胀与收缩幅度的不相等 ，产生几倍于基波f0的谐波。
利用造影剂微泡在声场作用下产生的非线性效应， 可明显提高检出血流信号的信噪比。
匹配谐波成像技术可更有效地接收造影剂谐波信号 。
克服了传统 B型和彩色或能量多普勒超声的局限性， 并且能够实时显示实质组织的微血管结构，显示 动态的病变增强类型。
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=r 2o.ρ/2D.Cs
其中 ro 为微泡半径， ρ为气体密度， D为声压， Cs 为饱和度。
在低声压的作用下，微泡具有很好的谐振特性， 即振而不破，同时产生较强的谐波信号。
Contrast Pulse Sequencing 相干脉冲系列技术
在相干成像的基础上，采用连续发射一组脉冲，提 取来自微泡非线性二次谐波（ second harmonic ）用于成像，特点是提高了信噪比，造影效果好 。
超声造影
基本原理篇
超声造影
是指将与机体组织声学特性不同的物质 ----超 声造影剂（ Ultrasound Contrast Agent ，UCA）注 入体内，使血液内出现明显不同的界面（即血液 内出现云雾状回声反射）来清楚地区分待查目标 与周围环境的差别，增强血流及组织回声对比的 一种超声检查方法。
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。
wenku.baidu.com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
超声造影基本原理
谐波成像技术
自然组织谐波 造影谐波成像
基波成像（线性成像） 谐波成像（非线性成像）
声波在组织中传播
遇到规则界面，声波会发生反射和折射，即线性传 播；
遇到非规则界面，可发生波形畸变，谐波成分增多 ，声衰减系数增大，即非线性传播。
基波与谐波频率与能量
超声波传播的非线性效应
传统超声信号处理中非线性信号往往被忽略。
200-2000kPa 时，微气泡破裂，气体溢出，产生宽 频高能信号，呈现受激声波发射，这一反应可用 于触发显像和失相关显像。
微泡的共振
液体中的造影剂微泡在超声场内吸收及散射能量的 同时，还以自身的固有频率作膨胀与收缩振动。
声场频率与微泡固有频率一致时，微泡膜振幅能量 最大，产生的散射截面大于其散射体几何截面的 1000倍，BS信号强度明显增强。
超声造影剂具有较强的非线性信号特点，探头 发射声波，声波通过造影剂产生非线性传播 ，波形畸变，谐波成分明显增多，相比之下 其他组织谐波成分甚少。
基波与谐波冲击造影剂微泡产生的散射谐波强 信号，但接收时，直接取 2f0的谐波信号。
二次谐波成像技术
微气泡产生的背向散射信号中不仅含有与发射 频率相同的基波 f0，还含有谐波成分 nf0(其中 两倍于基波频率的谐波 2f0称为二次谐波 )。
<小于 50kPa 时微气泡对称性地压缩和膨胀，呈现线 性背向散射，信号强度随着入射声压的增加而呈 线性递增，这一反应主要用于基波显像 ;
50-200kPa 时，微气泡非对称性地压缩和膨胀，呈 现非线性背向散射，产生共振和谐波，微气泡的 共振频率取决于入射声压、微气泡直径和外壳弹 性，这一反应可用于谐波显像 ;
1.3%； 即：空气的 Ra较红细胞大75-77倍，它们强烈的增
强超声的背向散射。
背向散射信号
背向散射 (Backscatter,BS)：超声波在组织中传播遇 到小于波长的界面产生散射，朝向探头 (与入射波 呈180°)的散射。
以气体成分的造影剂所产生的 BS信号强度最强。
微泡对超声波的反应
取决于入射声压的大小