超声技术原理

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1、为什么要学习基超声原理基础原理是否重要？帮助你更好的了解超声，知己知彼；超声设备技术复杂，发展迅速；使你更专业、增加信任度；国际超声发展史1880年，法国人发现压电效应；1917年，法国人应用压电原理进行超声探测，1921年发展成声纳。1942年，奥地利人使用A型超声装置，用穿透法探测颅脑.1952年，美国人开始研究超声显像法，并于1954年将B超应用于临床。1954年，瑞典人用M型检查心脏。1956年，日本人首先将多普勒效应原理应用于超声诊断，利用连续波多普勒法判断心脏瓣膜病。1959年，研制出脉冲多普勒超声。1983年，日本Aloka公司首先研制成功彩色血流图1990年，奥地

2、利Kretz公司制成3D扫描器，并使之商品化。1.概念：超声波是一种机械振动，可以通过介质进行传播。潜艇海洋0Hz20Hz20KHz1MHz30MHz400MHz次声波可听见声音超声次声武器耳朵无损探伤图像诊断声学显微镜2.声音频谱超声基本原理超声基本原理超声波是机械波，必须在介质中传播在不同密度的介质分界面上，声波将发生反射、折射、干涉、衍射、散射等现象随着超声的传播，超声信号强度不断衰减超声在密度越高的介质中传播越快，在空气中迅速衰减空气液体固体超声基本原理超声频率与波长：λ＝C/fλ－超声波波长C－超声波声速f－超声波频率波长：一个波的长度频率：单位时间内的周数（重复次数）

3、超声基本原理人是不均匀介质除骨骼和空气以外，声速相差不大组织名称平均速度(m/s)脂肪1450脑1541肝1549肾1561脾1566血液1570肌肉1585软组织（平均值）1520颅骨4080水1480空气330超声设备工作基本原理探头显示超声设备的构成探头（换能器）：发射和接收超声波电/声转换主机：声束形成信号处理图像处理存储和传输显示器外围设备打印机、录相机等超声设备关注点探头（换能器）种类、用途参数：频率、振元数等其他：材料、新技术等主机功能外形、超作面板、探头接口等显示器种类、大小、调节等外围设备传统超声成像的步骤单轴声束的声照射入人体声束的扫查人体组织对入射超声的反应

4、－回声回声的放大与前处理数字扫描转换器（DSC）显示和记录超声系统成像步骤延时线路脉冲发射/接收处理滤波器、对数放大器、时间增益控制DSC数字扫描转换器监视器记录设备录像机打印机彩色打印机图象档案管理存储硬盘、磁光盘主机探头超声探头种类线阵（血管、小器官）凸阵（腹部、妇产科）相控阵扇扫（心脏）经食管探头(TEE)腔内探头（妇产、泌尿）容积探头（三维成像）导管超声（心脏）概述：超声设备在医学临床上有多种扫描方式。－凸阵：也称弯曲线阵，与线阵的区别在于基元是弯曲的。用于腹部和妇产科。特点：近、远场视野宽－线阵：用于小器官、血管及术中。特点：孔径大近场视野宽旁瓣影响小电子扫描方式探头的

5、许多基元通过电子控制产生扫描波束并且通过延时线对波束进行聚焦。电子扫描方式机械扫描方式特殊方式－线阵－机械扇扫－斜向扫描－凸阵（含微型凸阵）－径向扫描－梯形扫描－相控阵－扩大扫描－向量扫描超声探头扫描方式相控阵方式是通过连续变换延时线来得到产生超声波束的不同角度偏转主要用于心脏扫查延时线扫描超声波束相控阵探头过延时线聚焦相控阵扫描不同扫查模式形成的声像图线扫扇扫弧扫频率与分辨率和穿透力一般成像的频率范围：心脏：成人2~4MHz儿科：3~8MHz新生儿：4~10MHz腹部：成人2~4MHz儿科：4~8MHz新生儿：4~10MHz外周血管：5~10MHz小器官：7~12MHz腔内：4

6、~9MHz经食管：成人3~7MHz儿科：4~8MHz低频高频分辨率更好穿透力：更强超声波的衰减：超声波的衰减与传播距离成正比；与频率的2/3方成正比。高频衰减大，低频衰减小（穿透力强）超声成像模式成像模式：A型（Amplitudemodulation）M型（Time-motionmode）B型（Brightnessmodulation）彩色多普勒（ColorDoppler）能量多普勒（PowerDoppler）频谱多普勒（SpectralDoppler）最早的工作方式：A型A模式：是一种振幅的模式。它在显示器上形成垂直偏转的波形图。最早的工作方式：A型工作方式：M型M模式中的M表

7、示运动，M模式通过B模式图象来显示一个光标，然后在以时间为轴线的波形图上表示其运动状态。通常M模式用于检测心脏及胎儿的心率。皮肤探头时间轴深度工作方式：M型工作方式：B型Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Line8B模式：是一种辉度的模式。其图像由不同亮度的点所组成的直线构成。点的亮度代表接收到回声的振幅。通过连续扫描，二维的剖面图像不断地被更新，这就是实时B模式。换能器监视器Line12345678工作方式：B型二维灰阶成像正频移负频移多普勒