超聲產品原理及臨床應用知識課件

2019/5/15,0,超聲產品原理及臨床應用知識,影像產品工程部 更新日期：2011年4月8日,1,邁瑞公司質量方針,以腳踏實地的工作作風，奮斗不息的進取精神，科學的管理，先進的技術，開發(fā)生產安全、有效、可靠的醫(yī)療設備。使全球更多的用戶以合理的價格享受到世界水平的醫(yī)療設備與服務，讓社會、員工和股東共享邁瑞成果。,2,提要,超聲基礎知識,超聲成像模式,超聲成像系統(tǒng),超聲技術參數,公司產品構成,3,超聲基礎知識影像設備,ultrasonic,DR,4,超聲基礎知識影像設備,5,超聲基礎知識影像設備,ECT,6,A、應用范圍廣 B、實時顯示 C、對人體無傷害 D、操作比較簡便 E、重復性好 F、收費低,A、不能應用到肺、胃腸含氣臟器 B、肥胖病人成像質量差 C、不能穿透骨骼 D、要達到最好效果操作者需要經驗,超聲基礎知識影像設備,7,超聲基礎知識自然界的聲音,20Hz,20KHz,次聲波,可聽聲波,超聲波,超聲診斷儀所用波段1MHz14MHz,8,醫(yī)學臨床診斷學中用于心臟、血管、血流和胎兒心率等診斷。,超聲基礎知識超聲的應用,9,超聲基礎知識診斷基礎,超聲診斷：主要原理是利用超聲波在生物組織中的傳播特性，不同的組織與器官具有獨特的聲像圖特征。 液性結構為無回聲暗區(qū)。 實質性結構為強弱不等的各種回聲。 均質性實質結構為均勻的低回聲或等回聲。 非均質性結構為混合性回聲。 鈣化或含氣性結構則呈極強回聲并伴后方聲影。,10,超聲基礎知識聲像圖特征,液性,均質性,非均質性,鈣化,11,超聲基礎知識物理特性,超聲具有反射、散射、折射、衍射、干涉、衰減、方向性和多普勒效應等物理特性。,12,超聲基礎知識反射、折射,包膜處產生強反射,管壁產生折射偽像,13,超聲基礎知識干涉,由于探頭的各晶片振蕩時在開始的一段距離內產生互相干涉，形成許多大小不一的“花瓣”，稱為旁瓣。,干涉產生偽影,14,超聲基礎知識衰減,超聲波在人體軟組織中的衰減大約1dB/MHz/cm,邁瑞超聲產品實用頻率波段為2MHz-10MHz。,15,超聲基礎知識小結,哪些器官超聲診斷儀無法進行診斷？ 要進行淺表器官檢查時，使用高頻還是低頻？,16,超聲成像模式,17,超聲成像模式A型成像,A型：以幅度的高低顯示組織回波信號的強弱。 特點：一維成像，原理簡單，但對操作者個人經驗依靠性強，容易引起誤診。,18,超聲成像模式A型成像,a,b,c,運 動 目 標,19,超聲成像模式B型成像,B型：以亮度的強弱顯示組織回波信號的強弱，并采用多聲束掃描法，將各掃描線組成二維灰度圖像。 特點：二維斷面圖像，實時顯示組織結構，形象直觀。,20,超聲成像模式B型成像,21,超聲成像模式M型成像,M型：以亮度的強弱顯示組織回波信號的強弱，同時在時間軸上展開以顯示這些光點的運動軌跡，反映一維的組織結構和運動信息。 特點：一維時間運動曲線圖，主要用于分析心臟和大血管的運動幅度。,22,超聲成像模式B+M成像,B+M型：適用于運動臟器，如心臟、血管的探查。,23,超聲成像模式C型成像,C型：彩色血流成像，在二維圖像區(qū)域內，以色彩飽和度的不同顯示目標速度的大小，以色彩的顏色顯示速度的方向。 特點：可以直觀地顯示血流的動力學狀態(tài)。,24,超聲成像模式C型成像,逆向聲頭血流,迎向聲頭血流,乃奎斯特頻率極限,25,超聲成像模式真彩與偽彩,26,超聲成像模式D型成像,D型：多普勒成像，以幅度的不同顯示目標速度的大小，并在時間軸上展開顯示速度隨時間的變化。 特點：可較準確地測量血流速度，用于檢測心臟及血管的血流動力學狀態(tài)。,27,超聲成像模式D型分類,連續(xù)波多普勒（CW） 連續(xù)發(fā)射和接收超聲信號，不同深度出現的血流頻移，都被疊加起來，不受高速血流限制，所以可檢測心臟的高速血流信息，但不能提供距離信息。（以時間換空間） 脈沖波多普勒（PW） 采用單個換能器以很短的脈沖期發(fā)射超聲波，在脈沖間歇期內有一“可聽期”，具有距離選通能力，但不能提供時間信息。（以空間換時間） 高脈沖波重復頻率多普勒（HPRF） 探頭在發(fā)射一組超聲脈沖波之后，不等采樣部位的回聲信號反回探頭又發(fā)射出新的超聲脈沖群，這樣在一個超聲束方向上，沿超聲束的不同深度可有一個以上的采樣容積。（綜合改進型）,28,超聲成像模式B+C+D成像,29,超聲成像模式其它成像模式,能量、方差多普勒：是彩色多普勒血流成像（CDFI）的衍生，信息都是通過自相關算法得到的。 特點：（能量）反映多普勒信號的幅度大小，靈敏度較高，顯示小血管有利。（方差）反映多普勒頻移的一致性，直觀反映血流是否存在紊亂。,30,梯形成像：開拓線陣探頭成像視野，增加顯示范圍，基于掃描線偏轉（延時）的原理。 寬景成像（ iScape ）：是一種圖像融合技術，對不同位置的圖像進行融合，從而增加顯示范圍，觀察到目標物的全貌。,超聲成像模式其它成像模式,31,三維（4D）成像：利用二維探頭，采集圖像并進行實時圖像融合，建立三維圖像。,圖像采集,三維重構,圖像分割,成像,ROI提取,超聲成像模式其它成像模式,32,解剖M型：可以任意角度設置取樣線， 可同時比較多個心肌節(jié)段的運動特點 。 彩色M型：更加細微的顯示在M取樣線上的血流速度的變化和傳播。,超聲成像模式其它成像模式,33,組織速度多普勒成像（TVI），功能相當于Color。,組織能量多普勒成像（TEI），功能類同于Power。,組織頻譜多普勒成像（TVD），功能相當于PW。,組織多普勒M型（TVM），功能相當于PW。,彩色多普勒組織成像（TDI）,超聲成像模式其它成像模式,34,諧波成像：由于基波聲場旁瓣干擾強，諧波聲場旁瓣干擾相對較弱，利用回聲（反射或散射）中的二次諧波所攜帶的人體信息形成的聲像圖稱為超聲諧波成像，諧波幅值小，衰減快。,超聲成像模式其它成像模式,35,超聲成像模式其它成像模式,諧波成像提高信噪比和組織邊緣的清晰度，突出細節(jié)分辨率。,36,造影諧波成像：是指向心血管腔內、空腔臟器內以及組織內注入某種能產生聲學對比效應的物質（造影劑），造影劑微泡被超聲波照射，諧振破裂后產生大量諧波，以便清晰顯示組織結構、血流狀態(tài)及病變。,超聲成像模式其它成像模式,37,彈性成像：對組織的軟、硬程度進行甄別，通過彩色映射后方便觀察，對乳腺腫瘤的良惡性鑒別準確率高達95% 。,超聲成像模式其它成像模式,38,灰階血流成像：利用數字編碼技術對血流、血管及周圍軟組織進行直接實時觀察，并以灰階方式顯示的一種新型影象技術，其幀頻和分辨率分別達到彩色模式的三倍和四倍，直接地顯示血流動力學變化和血管壁及其周圍組織的解剖結構，無血流外溢。,超聲成像模式其它成像模式,39,超聲成像模式小結,超聲基本成像模式總共有幾種？ 靜脈血栓、腎結石可用哪些模式進行檢查？,40,超聲成像系統(tǒng),41,超聲成像系統(tǒng)探頭,超聲探頭：又叫超聲換能器，由壓電晶體、墊襯、匹配層等組成，利用壓電效應及逆壓電效應實現電能和機器能轉換的器件。,42,超聲成像系統(tǒng)陣元,孔 徑,陣元,陣元:是換能器的基本單元，是由壓電晶體打磨切割成的等份振子。 孔徑:是發(fā)射或接收中同時使用的陣元數。,43,超聲成像系統(tǒng)壓電晶體,44,超聲成像系統(tǒng)壓電效應,負壓電效應,正壓電效應,45,超聲成像系統(tǒng)掃描方式,機械 掃描,電子掃描,探頭陣元,46,超聲成像系統(tǒng)掃描方式,47,超聲成像系統(tǒng)探頭種類,凸陣探頭,線陣探頭,相控陣探頭,穿刺探頭,腔內探頭,術中探頭,經食道探頭,4D探頭,48,超聲成像系統(tǒng)探頭成像,腹部大凸探頭,淺表線陣探頭,陰式腔內探頭,心臟相控陣探頭,胎兒4D探頭,三維線陣探頭,49,超聲成像系統(tǒng)顯示器,50,超聲成像系統(tǒng)控制面板,標準鍵盤,功能按鍵,軌跡球,TGC,編碼器,51,超聲成像系統(tǒng)控制面板,52,超聲成像系統(tǒng)主機,53,超聲成像系統(tǒng)信號處理,邏輯控制及信號處理,RX,TX,通道與陣 元切換,重復周期,發(fā)射,接收,陣元,通道,延時處理及波束合成,54,超聲成像系統(tǒng)電子聚焦,焦點,發(fā)射電子聚焦,通過控制發(fā)射控制信號的邏輯和時序來達到發(fā)射聚焦的目的。,55,超聲成像系統(tǒng)電子聚焦,56,超聲成像系統(tǒng)小結,一般體檢時檢查肝臟使用的是什么類型的探頭？ 主機中的連續(xù)波板與實現哪些檢查模式有關？,57,主要技術參數,58,主要技術參數分辨力,軸向分辨力（縱向）：聲束長軸方向區(qū)分兩個細小目標的能力。 橫向分辨力（徑向）：探頭長軸方向區(qū)分兩個細小目標的能力。,59,主要技術參數軸向分辨力,超聲波頻率越高，軸向分辨力越好。,60,主要技術參數橫向分辨力,頻率越高，波束越集中，橫向分辨力越好。,61,主要技術參數頻率對分辨力的影響,62,主要技術參數灰階,灰階數越多，圖像越細膩。,63,主要技術參數增益,增益：回波信號的放大倍數，圖像調節(jié)的重要參數。,64,主要技術參數動態(tài)范圍(對比度),動態(tài)范圍：最大信號與最小信號幅度的比值，反映信號的豐富程度及接收器的靈敏度 (一般用dB表示)。,65,主要技術參數幀頻及幀相關,圖像幀頻：實時動態(tài)的超聲圖像是由一幀幀超聲掃描圖組合在一起構成的，幀頻是指每秒鐘組成實時動態(tài)超聲圖像的超聲掃描圖的幀數。,正常幀頻,高幀頻,66,主要技術參數圖像深度,圖像深度：指在超聲圖像上顯示的超聲波在人體內掃描的深度。,5MHz,10MHz,67,主要技術參數通道數,通道數：指探頭發(fā)射超聲或接收回波信號的數字化或物理通道。,68,主要技術參數陣元數,陣元數：指探頭內發(fā)射與接收超聲波的晶片數目。,公司產品現有80陣元、128陣元、192陣元產品。,69,主要技術參數邁瑞相關成像技術,DBF全數字波束合成 RDA實時動態(tài)孔徑成像 DFS數控動態(tài)頻率掃描 DRA實時動態(tài)聲束變跡 DRF實時逐點動態(tài)接收聚焦 孔徑合成技術 雙波束合成 高斯發(fā)射 iBeam空間復合成像技術 iClear斑點噪聲抑制技術,邁瑞相關成像技術,70,主要技術參數DBF全數字波束合成,全數字波束形成技術處理所得到的圖像不失真，邊緣清晰，這是模擬波束形成技術無法達到的。,數字： A/D變換在波束合成 之前,模擬： A/D變換在波束合成 之后,71,主要技術參數RDA實時動態(tài)孔徑成像,提高圖象近場分辨率，增強遠場穿力。,72,主要技術參數DFS數控動態(tài)頻率掃描,有效解決了分辨率和穿透力的矛盾,在一幅圖像上同時實現最高穿透力和最佳分辨率。,近場使用高頻率超聲束，提高圖象分辨率。 遠場使用低頻率超聲束，增強遠場穿透力。,73,主要技術參數DRA實時動態(tài)聲束變跡,最大限度抑制旁瓣效應，有效降低噪聲，獲得較高信噪比，實現高清晰度成像。,74,主要技術參數DRF實時逐點動態(tài)接收聚焦,大大改善了遠、近場的圖像顆粒均勻度和提高整場組織的分辨率，達到理論的極限水平。,75,主要技術參數孔徑合成技術,發(fā)射和接收兩次或以上，將信號進行合成,以有限的通道成倍增大接收孔徑，提高成像質量,但幀頻下降一半以上。,76,主要技術參數雙波束合成,發(fā)射一次，接收一次，并行處理兩條掃描線。,77,主要技術參數高斯發(fā)射,抑制旁瓣的產生。,78,主要技術參數iBeam空間復合成像技術,普通,iBeam,多角度掃描，減少聲影的影響，抑制噪聲，增強邊緣。,79,主要技術參數iClear斑點噪聲抑制技術,在不同的界面反射條件下得到邊緣清晰、低噪聲的圖像，消除偽像的同時，提