第七章 超声成像设备.pptx

第七章超声成像设备;1890年，一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了。

1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地死光；上述惨案，引起了科学家们的普遍关注，其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究。;关于次声

infrasonicwave;人体内脏的振动频率;超声和次声;综述;(一)超声波的概念和基本特性;3、超声波的基本物理量

;3.3声速(C)是指声波在介质中传播的速度。

声速是由弹性介质的特性决定的，与频率无关。目前，较多采用人体软组织平均声速的数值是1540m／s。

越容易压缩的介质，声音传播越慢。

声速C、波长入、频率f或周期T之间的关系符合:

关系式：C=λ*F或λ=C/F

;例：频率为2MHz的超声波，在体内的波长为多少？;3.4声强(soundintensity)

声强是指超声波在介质中传播时，单位时间内通过垂直于传播方向的单位体积的平均能量。声

强与声源的振幅有关，振幅越大，声强也越大。;3.5声特性阻抗

声场中某一位置上的声压与该处质点振动速度之比定义为媒质的声特性阻抗，称为声阻抗率。

声特性阻抗（Z）等于介质的密度(p)与声速(C)的乘积。声阻抗是决定超声波的传播以及反射的一个重要因素。

;医用超声诊断仪采用超声回波法来检测和提取人体解剖或运动信息以供临床诊断需要。超声从一种媒质传播到另一种媒质时，如果两种媒质的声特性阻抗相同，就可以获得最大的传声效率。当人体组织的声特性阻抗为常量时，即传声媒质在声学上是均匀的，那么声波将在人体中直线传播，不会发生反射、折射及散射等现象。超声在人体传播时所发生的声反射、声散射等现象，完全是由于人体组织声特性阻抗变化所引起的，而反射与散射又是目前所有回波型超声诊断仪工作原理的基础。人体组织的声特性阻抗只要有0.1%的差异，探头就可以检测出回波，并将其转化成电信号，经处理后在监视器上显示。;各种物质的声速及其声阻抗;4、反射与折射;反射波强度与入射波强度之比，为反射系数，用air表示。;阻抗差值越大，反射越强；声阻抗相近??，透射强，反射弱。

;例、当超声波以垂直入射时，计算皮肤与空气间的反射？若是皮肤与油间其反射如何？

（已知空气Z1=0.0004×106kg/m2s，肌肉Z2=1.7×106kg/m2s，油Z3=1.4×106kg/m2s）;5、散射

;7．声衰减

;;（二）与普通声波比较的优势：;;超声成像的特点;第一节概述;脉冲回波法;A型超声仪器工作原理方框图;A型超声诊断仪;脉冲回波法;M型超声诊断仪采用亮度调制型的显示法（brightnessmodulateddisplay）。在显示器上，以亮度反映回声的强弱，垂直方向表示检测深度，水平方向表示时间（心脏的活动时相），显示心脏各层结构相对体表的相对距离随时间的变化曲线，反映心脏一维空间组织结构的运动情况，所以称为M型(motionmode)。;M型超声心动图的产生原理;基本原理：;M型超声诊断仪;M超众的深度扫描信号（锯齿波信号）不像A超那样加到X偏转板，而是加到Y轴偏转板上，于是扫描线是从上向下扫描，回波信号（亮度）距顶部的距离表示被探查组织界面的深度。

接收电路的输出信号不是加到X或Y偏转板，而是加到亮度调至栅极。当有回波信号出现时，并不像A超那样显示波形而是显示亮点，亮点的强弱代表回波信号的幅度，多个界面的回波形成一系列垂直亮点。

M超众增加了一个时间扫描信号发生器，它产生的信号加到X偏转板上。如果没有时间扫描信号，即被测心脏的运动，各界面空间位置发生的位移在显示屏上表现为一系列亮点沿一条直线上下移动。加上时间扫描信号后，则垂直扫描线自左向右慢慢移动，周期为1-10秒，于是形成了二维的图像，把脏器各界面随时间运动沿X轴展开，这样可以从图象上很容易判断脏器各部分运动的振幅、周期和运动状态等。;临床诊断中的应用范围：

;脉冲回波法;诊断信息来源于人体内运动的组织界面的反射和散射，（如血液、心脏、胎心等）反射回来的超声波信号发生频率的变化。

常用的设备有：胎心听诊器、彩色血流显像仪等。;多普勒效应;符号规定：以二者相向运动的方向为速度的正方向。;例：火车以20m/s的速度行驶，若机车汽笛的频

率为500Hz，问：（1）一静止观察者在机车前和机车后所听到的声音频率各为多少？（2）设另有一列火车上有乘客，当该列火车以10m/s的速度驶近或驶离第一列火车，乘客听到的声音频率各为多少？（已知空气中声波