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1、GE超声应用培训,超声基础知识,一、超声基础知识,2,声压,时间/位置,纵向波,1. 超声基础知识,什么是声波？ 在媒介中纵向传播的机械波在媒介中周期变化的声压,3,什么是超声波?,频率 & 波长 C / f :波长, C:速率, f:频率传播速率 1530m/s 水中, 344m/s 空气中 (20C),频率超过20kHz,0Hz 20Hz 20KHz1MHz 30MHz 400MHz 次声波 可听见声音 超声波 红外线 耳朵无损探伤 图像诊断 声学显微镜,声音频谱,超声波,1. 超声基础知识,4,受迫应子,速度 x 时间 = 距离,声传播,1. 超声基础知识,5,频率和波长: C / f,
2、8.5m,8.5cm,1. 超声基础知识,6,超 声,透 射transmission,反 射reflection,折 射refraction,衍 射 diffraction,散 射scattering,衰 减attenuation,吸 收absorption,人体,1. 超声基础知识,7,发射声波,镜像反射,折射,散射、衍射,声波的方向变化,皮肤,界面,界面 指两个不同组织的界面, 如脂肪与肌肉,1. 超声基础知识,8,折(透)射,折射,反射,反射,超声波在介质中传播遇到界面时会有反射和折射。 B模式图像, 是由于超声波在不同的人体组织中反射的 强弱而导致的回波幅度的强弱来映射到不同的像素点成
3、 像的。,1. 超声基础知识,9,人体组织的反射类型,生理性 病理性无回声型 液性无回声 胆汁/膀胱尿液 胸腹水 衰减性无回声 骨骼后方 纤维化后方 均质性无回声 淋巴结 淋巴瘤 低回声型 心肌/腺体 甲减 强回声型 包膜/骨骼 葡萄胎 全反射型 气体,1. 超声基础知识,10,Diffraction 衍射或称绕射,Scattering 散射,1. 超声基础知识,11,声衰减（Acoustic attenuation）,声波在介质内传播过程中，随着传播距离的增大，声波的能量逐渐减少，这一现象称为声衰减。,声吸收（Acoustic absorption）,吸收是声波在人体内传播或反射的过程中，由
4、于体内组织的特性使声能耗失，耗失的能量转换为热能的现象。,1. 超声基础知识,12,频率与灵敏度和衰减性是相关的,能量/声强与灵敏度和衰减性是相关的,回声强度,cm深度,噪声,回声强度,cm深度,无TGC,有TGC,TGC,TGC - Time Gain Compensation 时间增益补偿,1. 超声基础知识,13,二、超声成像模式,14,2. 超声成像模式,A模式B模式M模式DopplerPWD模式CFM模式PDI模式3D模式.,15,当超声声束在人体组织中传播遇到二层不同声阻抗的相邻介质界面时, 在该界面上就产生反射(回声), 每遇到一个界面, 产生一个回声,该回声在示波器的屏幕上以波
5、的形式显示出来.界面两边介质的声阻抗差愈大, 其回声的波幅愈高. 反之亦然.A型(模式)成像诊断法就是根据回声波幅的高低,多少,形状及有无进行诊断。,A : Amplitude 振幅, 幅度,2. 超声成像模式 A模式,16,RV,IVS,LVPW,心脏舒张,心脏收缩,心脏剖面图,T 时间,D 深度,在确定的扫查方向(深度)上, 用亮度来显示反射信号的强度,2. 超声成像模式 M模式,17,Line 45,Line 45,t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8,2. 超声成像模式 M模式,18,2. 超声成像模式 B模式 (亮度/辉度 brightness) 图像,B模式表现为亮度指示
6、模式。B模式是一种组合成像模式，它可以把人体内不同的组织类型和界面在图像上显示出来。,19,2. 超声成像模式 B模式,20,2. 超声成像模式 B模式,21,2. 超声成像模式 B模式,22,2. 超声成像模式 B模式,23,2. 超声成像模式 B模式,24,2. 超声成像模式 B模式,25,当超声波遇到朝相同方向运动的目标时, 反射回波是以相对较低的频率返回的,当超声波遇到静止目标时，反射的回波是以相同的频率返回的,当超声波遇到朝相反方向运动的目标时, 反射回波是以相对较高的频率返回的,2. 超声成像模式 多普勒效应,26,运动物体和静止物体的声音特性不同,对观察者来说，发动机声音逐渐增强
7、,对观察者来说，发动机声音逐渐减弱,地面静止的飞机声音是保持不变的,2. 超声成像模式 多普勒效应,27,彩色的速度与 q 相关；发射频率 ft 越高，能检测到的最低速度越小。,多普勒方程,2. 超声成像模式 多普勒效应,28,多普勒处理器在频谱上放置一个基于运动物体速率的点。,2. 超声成像模式 多普勒效应,29,当不同的对象以不同的速度运动时,多普勒处理器就会以不同的点来对应每个对象。,2. 超声成像模式 多普勒效应,30,垂直的位置表示物体的速率。,2. 超声成像模式 多普勒效应,31,当几个点以相同的速率运动时, 相应的点在频谱上会显示得亮一些。,v,0,time,0,v,信号强度,2
8、. 超声成像模式 多普勒效应,32,2. 超声成像模式 多普勒效应,33,速度,湍流,用亮度来表示确定位置处频谱的强度。,强度,2. 超声成像模式 多普勒效应,34,彩色多普勒成像采用相同的原理。超声扫描系统为图象上多个都获取多普勒频谱。在每一个点上，超声扫描系统得到它的平均速率。这些平均速率被标上了颜色， 一般来说，红色 表示朝向换能器的方向 蓝色 表示背向换能器的方向。,2. 超声成像模式 彩色多普勒效应,35,这幅图象是用彩色来表示平均速率。,通常情况下的超声波束,此区域为 红色, 所以流向超声波束的方向, 方向从左到右,此区域为 蓝色, 所以背向超声波束的方向, 方向从右到左,2. 超
9、声成像模式 彩色多普勒效应,36,使用强度来代替速率标识血流的信息。我们称之为能量多普勒 (PDI)。彩色血流是没有角度依赖性的, 而且不会产生混叠。它的灵敏度更好。,2. 超声成像模式 能量多普勒效应,37,机械扫查动态三维超声成像,由马达驱动的旋转机构带动二维B超探头以一点为中心旋转,如图从左到右旋转, 将采集的一系列同心的二维断面图像数据和相应的间隔角度数据(断面间的间隔通常不等同)组成一个三维图像数据, 系统后端作三维重建. 然后从右到左旋转, 从左到右旋转, 不断重复. 从而得到实时更新的三维图像.,2. 超声成像模式 3D成像,38,三、超声伪像,39,超声伪像,超声成像仪的正常工作基于特定的假设: 声波是直线传播的在组织内声波的传播速度是一致的和固定的（大约为1540 m/s ）超声波束在它横向和厚度方向上是无限薄的回波仅仅产生于波束方向上的物体回波仅与物质的反射和散射特性有关，而距离与声束传播时间成比例 当上述假设被破坏时，就会产生伪像,40,Res,旁瓣,旁瓣,超声伪像,41,栅瓣,主瓣,栅瓣,Grating Lobe separation angle need to be much larger than this example,超声伪像,42,混响,超声伪像,43,雾,超声伪像,44,
