超聲產(chǎn)品原理及臨床應(yīng)用知識(shí)課件

2019/5/15,0,超聲產(chǎn)品原理及臨床應(yīng)用知識(shí),影像產(chǎn)品工程部 更新日期：2011年4月8日,1,邁瑞公司質(zhì)量方針,以腳踏實(shí)地的工作作風(fēng)，奮斗不息的進(jìn)取精神，科學(xué)的管理，先進(jìn)的技術(shù)，開發(fā)生產(chǎn)安全、有效、可靠的醫(yī)療設(shè)備。使全球更多的用戶以合理的價(jià)格享受到世界水平的醫(yī)療設(shè)備與服務(wù)，讓社會(huì)、員工和股東共享邁瑞成果。,2,提要,超聲基礎(chǔ)知識(shí),超聲成像模式,超聲成像系統(tǒng),超聲技術(shù)參數(shù),公司產(chǎn)品構(gòu)成,3,超聲基礎(chǔ)知識(shí)影像設(shè)備,ultrasonic,DR,4,超聲基礎(chǔ)知識(shí)影像設(shè)備,5,超聲基礎(chǔ)知識(shí)影像設(shè)備,ECT,6,A、應(yīng)用范圍廣 B、實(shí)時(shí)顯示 C、對(duì)人體無(wú)傷害 D、操作比較簡(jiǎn)便 E、重復(fù)性好 F、收費(fèi)低,A、不能應(yīng)用到肺、胃腸含氣臟器 B、肥胖病人成像質(zhì)量差 C、不能穿透骨骼 D、要達(dá)到最好效果操作者需要經(jīng)驗(yàn),超聲基礎(chǔ)知識(shí)影像設(shè)備,7,超聲基礎(chǔ)知識(shí)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(xué)臨床診斷學(xué)中用于心臟、血管、血流和胎兒心率等診斷。,超聲基礎(chǔ)知識(shí)超聲的應(yīng)用,9,超聲基礎(chǔ)知識(shí)診斷基礎(chǔ),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(dú)特的聲像圖特征。 液性結(jié)構(gòu)為無(wú)回聲暗區(qū)。 實(shí)質(zhì)性結(jié)構(gòu)為強(qiáng)弱不等的各種回聲。 均質(zhì)性實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)為均勻的低回聲或等回聲。 非均質(zhì)性結(jié)構(gòu)為混合性回聲。 鈣化或含氣性結(jié)構(gòu)則呈極強(qiáng)回聲并伴后方聲影。,10,超聲基礎(chǔ)知識(shí)聲像圖特征,液性,均質(zhì)性,非均質(zhì)性,鈣化,11,超聲基礎(chǔ)知識(shí)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(yīng)等物理特性。,12,超聲基礎(chǔ)知識(shí)反射、折射,包膜處產(chǎn)生強(qiáng)反射,管壁產(chǎn)生折射偽像,13,超聲基礎(chǔ)知識(shí)干涉,由于探頭的各晶片振蕩時(shí)在開始的一段距離內(nèi)產(chǎn)生互相干涉，形成許多大小不一的“花瓣”，稱為旁瓣。,干涉產(chǎn)生偽影,14,超聲基礎(chǔ)知識(shí)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(chǎn)品實(shí)用頻率波段為2MHz-10MHz。,15,超聲基礎(chǔ)知識(shí)小結(jié),哪些器官超聲診斷儀無(wú)法進(jìn)行診斷？ 要進(jìn)行淺表器官檢查時(shí)，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(hào)的強(qiáng)弱。 特點(diǎn)：一維成像，原理簡(jiǎn)單，但對(duì)操作者個(gè)人經(jīng)驗(yàn)依靠性強(qiáng)，容易引起誤診。,18,超聲成像模式A型成像,a,b,c,運(yùn) 動(dòng) 目 標(biāo),19,超聲成像模式B型成像,B型：以亮度的強(qiáng)弱顯示組織回波信號(hào)的強(qiáng)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(diǎn)：二維斷面圖像，實(shí)時(shí)顯示組織結(jié)構(gòu)，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(qiáng)弱顯示組織回波信號(hào)的強(qiáng)弱，同時(shí)在時(shí)間軸上展開以顯示這些光點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，反映一維的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)信息。 特點(diǎn)：一維時(shí)間運(yùn)動(dòng)曲線圖，主要用于分析心臟和大血管的運(yùn)動(dòng)幅度。,22,超聲成像模式B+M成像,B+M型：適用于運(yùn)動(dòng)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(nèi)，以色彩飽和度的不同顯示目標(biāo)速度的大小，以色彩的顏色顯示速度的方向。 特點(diǎn)：可以直觀地顯示血流的動(dòng)力學(xué)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(biāo)速度的大小，并在時(shí)間軸上展開顯示速度隨時(shí)間的變化。 特點(diǎn)：可較準(zhǔn)確地測(cè)量血流速度，用于檢測(cè)心臟及血管的血流動(dòng)力學(xué)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(hào)，不同深度出現(xiàn)的血流頻移，都被疊加起來(lái)，不受高速血流限制，所以可檢測(cè)心臟的高速血流信息，但不能提供距離信息。（以時(shí)間換空間） 脈沖波多普勒（PW） 采用單個(gè)換能器以很短的脈沖期發(fā)射超聲波，在脈沖間歇期內(nèi)有一“可聽期”，具有距離選通能力，但不能提供時(shí)間信息。（以空間換時(shí)間） 高脈沖波重復(fù)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(hào)反回探頭又發(fā)射出新的超聲脈沖群，這樣在一個(gè)超聲束方向上，沿超聲束的不同深度可有一個(gè)以上的采樣容積。（綜合改進(jìn)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(guò)自相關(guān)算法得到的。 特點(diǎn)：（能量）反映多普勒信號(hào)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(zhuǎn)（延時(shí)）的原理。 寬景成像（ iScape ）：是一種圖像融合技術(shù)，對(duì)不同位置的圖像進(jìn)行融合，從而增加顯示范圍，觀察到目標(biāo)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(jìn)行實(shí)時(shí)圖像融合，建立三維圖像。,圖像采集,三維重構(gòu),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(shè)置取樣線， 可同時(shí)比較多個(gè)心肌節(jié)段的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 。 彩色M型：更加細(xì)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(dāng)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(dāng)于PW。,組織多普勒M型（TVM），功能相當(dāng)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(chǎng)旁瓣干擾強(qiáng)，諧波聲場(chǎng)旁瓣干擾相對(duì)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(xì)節(jié)分辨率。,36,造影諧波成像：是指向心血管腔內(nèi)、空腔臟器內(nèi)以及組織內(nèi)注入某種能產(chǎn)生聲學(xué)對(duì)比效應(yīng)的物質(zhì)（造影劑），造影劑微泡被超聲波照射，諧振破裂后產(chǎn)生大量諧波，以便清晰顯示組織結(jié)構(gòu)、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(duì)組織的軟、硬程度進(jìn)行甄別，通過(guò)彩色映射后方便觀察，對(duì)乳腺腫瘤的良惡性鑒別準(zhǔn)確率高達(dá)95% 。,超聲成像模式其它成像模式,38,灰階血流成像：利用數(shù)字編碼技術(shù)對(duì)血流、血管及周圍軟組織進(jìn)行直接實(shí)時(shí)觀察，并以灰階方式顯示的一種新型影象技術(shù)，其幀頻和分辨率分別達(dá)到彩色模式的三倍和四倍，直接地顯示血流動(dòng)力學(xué)變化和血管壁及其周圍組織的解剖結(jié)構(gòu)，無(wú)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(jié),超聲基本成像模式總共有幾種？ 靜脈血栓、腎結(jié)石可用哪些模式進(jìn)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(yīng)及逆壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能和機(jī)器能轉(zhuǎn)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(shí)使用的陣元數(shù)。,43,超聲成像系統(tǒng)壓電晶體,44,超聲成像系統(tǒng)壓電效應(yīng),負(fù)壓電效應(yīng),正壓電效應(yīng),45,超聲成像系統(tǒng)掃描方式,機(jī)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(nèi)探頭,術(shù)中探頭,經(jīng)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)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(jī),53,超聲成像系統(tǒng)信號(hào)處理,邏輯控制及信號(hào)處理,RX,TX,通道與陣 元切換,重復(fù)周期,發(fā)射,接收,陣元,通道,延時(shí)處理及波束合成,54,超聲成像系統(tǒng)電子聚焦,焦點(diǎn),發(fā)射電子聚焦,通過(guò)控制發(fā)射控制信號(hào)的邏輯和時(shí)序來(lái)達(dá)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(jié),一般體檢時(shí)檢查肝臟使用的是什么類型的探頭？ 主機(jī)中的連續(xù)波板與實(shí)現(xiàn)哪些檢查模式有關(guān)？,57,主要技術(shù)參數(shù),58,主要技術(shù)參數(shù)分辨力,軸向分辨力（縱向）：聲束長(zhǎng)軸方向區(qū)分兩個(gè)細(xì)小目標(biāo)的能力。 橫向分辨力（徑向）：探頭長(zhǎng)軸方向區(qū)分兩個(gè)細(xì)小目標(biāo)的能力。,59,主要技術(shù)參數(shù)軸向分辨力,超聲波頻率越高，軸向分辨力越好。,60,主要技術(shù)參數(shù)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(shù)參數(shù)頻率對(duì)分辨力的影響,62,主要技術(shù)參數(shù)灰階,灰階數(shù)越多，圖像越細(xì)膩。,63,主要技術(shù)參數(shù)增益,增益：回波信號(hào)的放大倍數(shù)，圖像調(diào)節(jié)的重要參數(shù)。,64,主要技術(shù)參數(shù)動(dòng)態(tài)范圍(對(duì)比度),動(dòng)態(tài)范圍：最大信號(hào)與最小信號(hào)幅度的比值，反映信號(hào)的豐富程度及接收器的靈敏度 (一般用dB表示)。,65,主要技術(shù)參數(shù)幀頻及幀相關(guān),圖像幀頻：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的超聲圖像是由一幀幀超聲掃描圖組合在一起構(gòu)成的，幀頻是指每秒鐘組成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)超聲圖像的超聲掃描圖的幀數(shù)。,正常幀頻,高幀頻,66,主要技術(shù)參數(shù)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(nèi)掃描的深度。,5MHz,10MHz,67,主要技術(shù)參數(shù)通道數(shù),通道數(shù)：指探頭發(fā)射超聲或接收回波信號(hào)的數(shù)字化或物理通道。,68,主要技術(shù)參數(shù)陣元數(shù),陣元數(shù)：指探頭內(nèi)發(fā)射與接收超聲波的晶片數(shù)目。,公司產(chǎn)品現(xiàn)有80陣元、128陣元、192陣元產(chǎn)品。,69,主要技術(shù)參數(shù)邁瑞相關(guān)成像技術(shù),DBF全數(shù)字波束合成 RDA實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孔徑成像 DFS數(shù)控動(dòng)態(tài)頻率掃描 DRA實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)聲束變跡 DRF實(shí)時(shí)逐點(diǎn)動(dòng)態(tài)接收聚焦 孔徑合成技術(shù) 雙波束合成 高斯發(fā)射 iBeam空間復(fù)合成像技術(shù) iClear斑點(diǎn)噪聲抑制技術(shù),邁瑞相關(guān)成像技術(shù),70,主要技術(shù)參數(shù)DBF全數(shù)字波束合成,全數(shù)字波束形成技術(shù)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(shù)無(wú)法達(dá)到的。,數(shù)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(shù)參數(shù)RDA實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孔徑成像,提高圖象近場(chǎng)分辨率，增強(qiáng)遠(yuǎn)場(chǎng)穿力。,72,主要技術(shù)參數(shù)DFS數(shù)控動(dòng)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(shí)實(shí)現(xiàn)最高穿透力和最佳分辨率。,近場(chǎng)使用高頻率超聲束，提高圖象分辨率。 遠(yuǎn)場(chǎng)使用低頻率超聲束，增強(qiáng)遠(yuǎn)場(chǎng)穿透力。,73,主要技術(shù)參數(shù)DRA實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)聲束變跡,最大限度抑制旁瓣效應(yīng)，有效降低噪聲，獲得較高信噪比，實(shí)現(xiàn)高清晰度成像。,74,主要技術(shù)參數(shù)DRF實(shí)時(shí)逐點(diǎn)動(dòng)態(tài)接收聚焦,大大改善了遠(yuǎn)、近場(chǎng)的圖像顆粒均勻度和提高整場(chǎng)組織的分辨率，達(dá)到理論的極限水平。,75,主要技術(shù)參數(shù)孔徑合成技術(shù),發(fā)射和接收兩次或以上，將信號(hào)進(jìn)行合成,以有限的通道成倍增大接收孔徑，提高成像質(zhì)量,但幀頻下降一半以上。,76,主要技術(shù)參數(shù)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(shù)參數(shù)高斯發(fā)射,抑制旁瓣的產(chǎn)生。,78,主要技術(shù)參數(shù)iBeam空間復(fù)合成像技術(shù),普通,iBeam,多角度掃描，減少聲影的影響，抑制噪聲，增強(qiáng)邊緣。,79,主要技術(shù)參數(shù)iClear斑點(diǎn)噪聲抑制技術(shù),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(shí)，提