成像理论第八章.ppt

第三节 超声成像系统工作原理 超声诊断仪与介质的声阻抗（Z）密切相关，正常组织与病变组织的声阻抗不同，就有可能形成异常的界面声波反射，检测这种异常回波就可以区分正常组织与病灶。 超声回波检测主要是测量声压（声振幅），因此，超声探头对声压敏感的元件 超声诊断种类 超声示波法（Ａ型，Amplitude mode) 淘汰临床已基本不使用了 二维超声显像法（B型，Brightness mode) 超声光点扫描法（Ｍ型，Motion type) 超声频移诊断法（D型，Doppler type) Doppler 超声诊断法（PW CW) 彩色Doppler超声 （CDFI ) 彩色Doppler能量图 (CDE) 超声造影 一、A型超声诊断仪 A型超声诊断仪是幅度调制型（amplitude modulated mode）超声诊断仪的简称。 A型超声诊断仪是通过测量线度及分析回波幅度的分布来获得组织的特征信息 一维超声检查 利用脉冲回波成像技术 二、B型超声诊断仪 （一）基本原理 B型超声诊断仪（简称B超）是亮度调制显示（brightness modulated display）超声诊断仪的简称。 B型超声诊断仪（简称B超）是在A超基础上发展起来的，它的工作原理与A超基本相同，也是利用脉冲回波成像技术。因此它的基本构成也是由探头、发射电路、接收电路和显示系统组成。 B超与A超不同之处：　　①将A超的幅度调制显示改为亮度调制显示，即将放大后的回波脉冲电信号送到显示器的阴极，使显示的亮度随着回波信号的大小变化； 　　②时基深度扫描加在显示器垂直方向上，使声束扫查受检体的过程与在显示器水平方向上的位移扫描相对应，构成切面显示图像 ③在回波信号处理与图象处理各环节上，大部分的B超都应用了专门的数字计算机控制数字信号的存储与处理以及整个成像系统的运行，使图象质量大为提高 工作过程：探头每发射一个超声脉冲后处于接收状态，接收回波后将回波的声压转变成电信号，经过放大、检波、滤波、时间增益补偿等处理，再将电信号的幅度值转换成亮度在显示器上显示。 （二）B型超声扫描原理 超声束通过组织时，经过几个反射层，在显示器上有几个亮点的显示群体形成。探头在体表移动时，每改变一次探测部位就可以得到一条扫描亮点线（扫描线）。若干个探测部位形成了若干条扫描线，所有探测部位形成的扫描线同时在显示器上显示出来构成一幅断层图像 B型超声断层显示仪又称B型超声断层显像仪 B型显示是将脉冲回波信号加在显示器的Z轴（Z）上进行亮度调制，回波越强，光点越亮，所以称为亮度调制显示。 B超扫描中，回波信号加在显示器的调灰板（Z轴）上形成光点，光点辉度（灰阶）与回波幅度存在函数关系。代表不同回波幅度的灰阶点，按其回声源的空间位置，显示在与声束扫查线对应的显示扫描线上，?Y?轴反映组织的深度。?X轴表示声束在扫查方向上的位置（断层图像的宽度）。 显示器上每一条扫描线与声束在组织内的传播有严格的对应关系，由同步电路实现。 B超按扫查技术：手动扫查技术、机械扫查技术、电子扫查技术、环阵扫查技术 B超按扫查方式：线形扫查、扇形扫查、弧形扫查 B超按显示图像：静态显示和动态显示 （三）手动扫描断层成像仪的工作原理 B型超声手动扫描断层成像仪是最早应用于临床，具有扫描范围大、线条密以及图像轮廓清晰等优点。 图8-21 （四）实时成像仪的工作原理 1、特点：实时成像仪是在静态成像系统的基础上增加了驱动器和扫描控制单元，来控制波束的发射方向，同时控制位置检出电路所产生的相应偏转电压（X、Y轴偏转电压）加到扫描转换器上，使图像在水平方向展开 图8-22 实时成像仪采用快速扫描，成像速度快，可达每秒30帧以上。操作者只要移动或偏转探头，就可以在任何方向上扫查出图像，且能显示运动着的器官 2、实时成像仪中的探头 扫描方式：机械扫描器、电子扫描器、复合扫描器 （五）回波信号处理 1、回波信号形成：超声回波信号主要有反射信号和散射信号 人体组织十分复杂，超声在体内发生多种传播，所以返回探头的超声应该是人体内所有超声效应作用的混合效果 B型超声显像仪设计必须考虑三个重要的超声效应：生物组织对超声波的衰减效应、人体脏器的反射和散射效应、超声波在人体组织内的多重反射效应 2、回波信号的预处理 预处理阶段：对回波电信号进行放大、检波、衰减补偿、信号压缩 ①对数压缩：回波信号波动范围大，显示器的视觉分辨亮度的变化范围小。使用对数压缩技术—对数放大器，这样使弱小回波信号增大，补偿了反射信号和散射信号的强度差异。 ②时间增益补偿：通常用低增益放大浅部回声信号，以高增益放大深部信号。 3、信号转换 借助计算机，把超声图