医学影像成像原理Physical Principle of Ultrasound19.1 超声物一)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 90年代，C型成像（彩超）得以迅速发展， 并扩展了多种新技术和成像模式
– 梯形成像、宽景成像、三维成像 – 解剖M型、彩色M型 – HPRF高脉冲重复多普勒、组织多普勒、组织多普勒M型 – 组织谐波成像、造影剂谐波成像 – 弹性成像、灰阶血流成像
彩色多普勒超声成像和新技术的发展
超声技术种类和应用
速度小 映速度的大小
黑白图像和彩色血流显示
黑白二维图像
彩色血流显示
C型（CDFI）
伪彩并不是彩超
超声成像趋势
• 一方面是价格低廉的便携式超声诊断仪大量进入市场
• 另一方面是向综合化、自动化、定量化和多功能等方向发展， 介入超声、全数字化电脑超声成像、三维成像及超声组织定 性不断取得进展，使整个超声设备和诊断技术呈现出持续发 展的热潮。
Physical Principle of Ultrasound
黄凯
Basis of Ultrasound
在这一小节，我们将介绍超声成像基本概念。 需要掌握超声成像的特点。
超声医学
Ultrasonic medicine
超声治疗
Ultrasonic therapy
超声诊断
Ultrasonic diagnosis
凸阵探头
B型（Brightness）
• B型
– 以亮度的强弱显示回波信号的强弱 – 将各扫描线组成二维灰度图像。 – 二维帧图像以时间展开，形成动态电影。
• 特点
– 二维断面图像 – 实时显示轮廓、结构 – 相对A、M超而言，形象直观。
B超图像的识别
多普勒效应
D型成像
• 用以探测血流（红细胞）的运动速度 • 血流速度越快，频率偏移越高
• 1959年，Fram Kein制成脉冲多普勒超声。 • 1964年，Calagan用D型超声探测胎儿和血管。 • 1973年，Johnson等用D型超声诊断室间隔缺损 • 1982年，挪威Aaslid首次报道经颅多普勒技术
的应用
D型多普勒超声成像方式为主
超声成像发展史
• 1982年，美国Bornner和日本的Namekawa、 Kasai最先研制CDFI技术成功
• A型（Amplitude） • M型（Motion） • B型（Brightness） • D型（脉冲多普勒） • C型（Color）
A型（Amplitude）
• A 型：幅度调制
– 以幅度的高低显示组织回波信号的强弱。
• 特点：原理简单，成像粗糙
– 操作者个人经验依靠性强 – 容易引起误诊
A型（Amplitude）
• 机器技术门槛低，普及率高
• 检查费用低廉
超声成像的特点
• （1）有高的软组织分辨力。 • （2）具有高度的安全性。 • （3）实时成像。
超声医学应用
• 心脏 (心脏运动/瓣膜...) • 妇科 • 产科 • 外周血管(臂，腿，颈...) • 腹部 (肝, 肾, 胰腺...) • 脑神经 • 泌尿 (肾脏...) • 小器官(甲状腺...)
运 动a 目b 标c
从幅度到亮度
幅 度
a
b
c
a
b
c 时间
a b c
M型（Motion）
• 以亮度的强弱显示回波信号的强弱 • 连续地描迹并时间轴展开 • 显示运动的轨迹
• 特点：一维时间运动曲线图，主要用于分 析心脏和大血管的运动幅度。
B型成像方式
电子 扫描
探头阵元
B型成像
线阵探头
探头 方向
Ultrasonic diagnostics
透 射 transmission
U
H
超L
反 射 reflection
U
T R
折 射 refraction
M A
A
衍 射 difration
N
声
S O
U
N
D
散 射 scattering 衰 减 attenuation 吸 收 absorption
B O D Y
Clinical performance Abdominal 腹 部
Clinical performance Vascular 血 管
Clinical performance Cardiac 心 脏
Clinical performance Prostate 前 列 腺
Clinical performance Ob/Gyn 妇 产 科
• 1952年，美国D H Howry和Bliss开始研究超声显 像法，B型成像首先应用在肝脏、颈部及四 肢，后又在乳腺及直肠等获得成功。
• 1954年，瑞典Edler首先用超声M型光点扫描 法诊断心脏疾病
A型、B型、M型超声成像方式
超声成像发展史
• 1957年，连续式D型超声的方式从频移信号中 诊断心脏瓣膜病的论文发表
超声诊断利用回声原理
超声检查的意义
• 为什么要做超声检查？
– EX. 超市如何挑选西瓜？
• 透过现象看本质
• 超声检查作为影像显示的一种方式
– 内部结构探查
• 体检、产科畸形筛查
– 病变性质辨别
• 肿瘤的良恶性质
四大影像检查
超声
X光机
CT(断层扫描)
MR(核磁共振)
超声检查的特点
• 对身体无创伤或损伤，无痛苦，无电离辐 射，可反复进行，尤其适合软组织诊断， 有较高灵敏度和分辨率，一直作为唯一能 实时观察心脏内部结构的临床检查方法。 （直到多排双源螺旋CT的出现）
Clinical performance Small Parts 小 器 官
全面实用的三维重建功能
• 多种显示模式 • 立体再现解剖结构
超声成像发展史
• 1942年，奥地利 KT Dussik首先采用穿投式超 声探测脑肿瘤，开创了超声医学诊断新领域。
• 1950年，美国JJ Wild等开始用脉冲反射式A型 超声诊断仪分析。
者之间
D型（脉冲多普勒）
时间轴
速度轴
连多普勒
C型（Color）----彩超
• 在B型黑白图像的基础上,显示运动目标(主 要是红细胞)的速度和方向,用彩色来表示。
– 迎向探头运动为正方向，一般用红色表示
– 离向探头运动为负方向，一般用蓝色表示
40cm/s
速度大 不同的颜色代 表不同的方向
0
颜色的深浅反
• 可以较准确地测量血流速度，用于检测心脏及血管的血流动 力学状态。
• 血流运动所引起的频差一般在人耳的听觉范围内，频谱的声 音具有一定的临床诊断意义。
– 脉冲多普勒（常规D型)，测量范围一般在3m/S以下 – 连续多普勒（硬件实现），可达16 m/S – HPRF 高脉冲重复频率多普勒 (软件算法），介于两
– 梯形成像、宽景成像、三维成像 – 解剖M型、彩色M型 – HPRF高脉冲重复多普勒、组织多普勒、组织多普勒M型 – 组织谐波成像、造影剂谐波成像 – 弹性成像、灰阶血流成像
彩色多普勒超声成像和新技术的发展
超声技术种类和应用
速度小 映速度的大小
黑白图像和彩色血流显示
黑白二维图像
彩色血流显示
C型（CDFI）
伪彩并不是彩超
超声成像趋势
• 一方面是价格低廉的便携式超声诊断仪大量进入市场
• 另一方面是向综合化、自动化、定量化和多功能等方向发展， 介入超声、全数字化电脑超声成像、三维成像及超声组织定 性不断取得进展，使整个超声设备和诊断技术呈现出持续发 展的热潮。
Physical Principle of Ultrasound
黄凯
Basis of Ultrasound
在这一小节，我们将介绍超声成像基本概念。 需要掌握超声成像的特点。
超声医学
Ultrasonic medicine
超声治疗
Ultrasonic therapy
超声诊断
Ultrasonic diagnosis
凸阵探头
B型（Brightness）
• B型
– 以亮度的强弱显示回波信号的强弱 – 将各扫描线组成二维灰度图像。 – 二维帧图像以时间展开，形成动态电影。
• 特点
– 二维断面图像 – 实时显示轮廓、结构 – 相对A、M超而言，形象直观。
B超图像的识别
多普勒效应
D型成像
• 用以探测血流（红细胞）的运动速度 • 血流速度越快，频率偏移越高
• 1959年，Fram Kein制成脉冲多普勒超声。 • 1964年，Calagan用D型超声探测胎儿和血管。 • 1973年，Johnson等用D型超声诊断室间隔缺损 • 1982年，挪威Aaslid首次报道经颅多普勒技术
的应用
D型多普勒超声成像方式为主
超声成像发展史
• 1982年，美国Bornner和日本的Namekawa、 Kasai最先研制CDFI技术成功
• A型（Amplitude） • M型（Motion） • B型（Brightness） • D型（脉冲多普勒） • C型（Color）
A型（Amplitude）
• A 型：幅度调制
– 以幅度的高低显示组织回波信号的强弱。
• 特点：原理简单，成像粗糙
– 操作者个人经验依靠性强 – 容易引起误诊
A型（Amplitude）
• 机器技术门槛低，普及率高
• 检查费用低廉
超声成像的特点
• （1）有高的软组织分辨力。 • （2）具有高度的安全性。 • （3）实时成像。
超声医学应用
• 心脏 (心脏运动/瓣膜...) • 妇科 • 产科 • 外周血管(臂，腿，颈...) • 腹部 (肝, 肾, 胰腺...) • 脑神经 • 泌尿 (肾脏...) • 小器官(甲状腺...)
运 动a 目b 标c
从幅度到亮度
幅 度
a
b
c
a
b
c 时间
a b c
M型（Motion）
• 以亮度的强弱显示回波信号的强弱 • 连续地描迹并时间轴展开 • 显示运动的轨迹
• 特点：一维时间运动曲线图，主要用于分 析心脏和大血管的运动幅度。
B型成像方式
电子 扫描
探头阵元
B型成像
线阵探头
探头 方向
Ultrasonic diagnostics
透 射 transmission
U
H
超L
反 射 reflection
U
T R
折 射 refraction
M A
A
衍 射 difration
N
声
S O
U
N
D
散 射 scattering 衰 减 attenuation 吸 收 absorption
B O D Y
Clinical performance Abdominal 腹 部
Clinical performance Vascular 血 管
Clinical performance Cardiac 心 脏
Clinical performance Prostate 前 列 腺
Clinical performance Ob/Gyn 妇 产 科
• 1952年，美国D H Howry和Bliss开始研究超声显 像法，B型成像首先应用在肝脏、颈部及四 肢，后又在乳腺及直肠等获得成功。
• 1954年，瑞典Edler首先用超声M型光点扫描 法诊断心脏疾病
A型、B型、M型超声成像方式
超声成像发展史
• 1957年，连续式D型超声的方式从频移信号中 诊断心脏瓣膜病的论文发表
超声诊断利用回声原理
超声检查的意义
• 为什么要做超声检查？
– EX. 超市如何挑选西瓜？
• 透过现象看本质
• 超声检查作为影像显示的一种方式
– 内部结构探查
• 体检、产科畸形筛查
– 病变性质辨别
• 肿瘤的良恶性质
四大影像检查
超声
X光机
CT(断层扫描)
MR(核磁共振)
超声检查的特点
• 对身体无创伤或损伤，无痛苦，无电离辐 射，可反复进行，尤其适合软组织诊断， 有较高灵敏度和分辨率，一直作为唯一能 实时观察心脏内部结构的临床检查方法。 （直到多排双源螺旋CT的出现）
Clinical performance Small Parts 小 器 官
全面实用的三维重建功能
• 多种显示模式 • 立体再现解剖结构
超声成像发展史
• 1942年，奥地利 KT Dussik首先采用穿投式超 声探测脑肿瘤，开创了超声医学诊断新领域。
• 1950年，美国JJ Wild等开始用脉冲反射式A型 超声诊断仪分析。
者之间
D型（脉冲多普勒）
时间轴
速度轴
连多普勒
C型（Color）----彩超
• 在B型黑白图像的基础上,显示运动目标(主 要是红细胞)的速度和方向,用彩色来表示。
– 迎向探头运动为正方向，一般用红色表示
– 离向探头运动为负方向，一般用蓝色表示
40cm/s
速度大 不同的颜色代 表不同的方向
0
颜色的深浅反
• 可以较准确地测量血流速度，用于检测心脏及血管的血流动 力学状态。
• 血流运动所引起的频差一般在人耳的听觉范围内，频谱的声 音具有一定的临床诊断意义。
– 脉冲多普勒（常规D型)，测量范围一般在3m/S以下 – 连续多普勒（硬件实现），可达16 m/S – HPRF 高脉冲重复频率多普勒 (软件算法），介于两