超聲成像技術(shù)及偽差

1、超聲成像技術(shù)及偽像超聲成像技術(shù)及偽像 第一節(jié) 超聲成像的基本要求一、成像方式一、成像方式 1.1.實(shí)時(shí)成像實(shí)時(shí)成像 掃描成像速度達(dá)到每秒24幀以上。 2 2.靜態(tài)成像靜態(tài)成像 成像速度在每秒幾幀以下。 3.3.準(zhǔn)實(shí)時(shí)成像準(zhǔn)實(shí)時(shí)成像 成像速度介于實(shí)時(shí)成像和靜態(tài)成像之間。 成像方式影響到超聲聲像圖的連續(xù)顯示 第一節(jié) 超聲成像的基本要求二、聲束聚焦二、聲束聚焦 利用外部條件使聲束的空間分布發(fā)生改變，以提高聲像圖的分辨力。 1.1.非電子方式非電子方式 聲透鏡、聲反射鏡、壓電材料凹面。 焦距固定。 2.電子方式電子方式 焦距可調(diào)。 第一節(jié) 超聲成像的基本要求三、放大器動(dòng)態(tài)范圍三、放大器動(dòng)態(tài)范圍 超聲探

2、測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)響應(yīng)范圍可達(dá)到120db。 動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整的要求： 強(qiáng)信號(hào)壓縮，減少信號(hào)失真； 弱信號(hào)放大，減少信號(hào)丟失； 抑制噪聲，提高信噪比。 第一節(jié) 超聲成像的基本要求四、時(shí)間增益補(bǔ)償（四、時(shí)間增益補(bǔ)償（tgctgc）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié) 對(duì)回聲信號(hào)隨傳播時(shí)間或深度衰減所進(jìn)行的補(bǔ)償對(duì)回聲信號(hào)隨傳播時(shí)間或深度衰減所進(jìn)行的補(bǔ)償 通過兩種增益或放大來實(shí)現(xiàn)： 折線式 固定放大間隔，簡單方便； 曲線式 采用不同的增益曲線，分界點(diǎn)可調(diào)節(jié)。第一節(jié) 超聲成像的基本要求五、數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換五、數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換 用于回聲信號(hào)的存儲(chǔ)和顯示用于回聲信號(hào)的存儲(chǔ)和顯示 原始聲像圖原始聲像圖a/d轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換數(shù)字聲像圖數(shù)字聲像圖存儲(chǔ)存儲(chǔ) 數(shù)字聲

3、像圖數(shù)字聲像圖d/a轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換模擬聲像圖模擬聲像圖顯示顯示六、聲像后處理六、聲像后處理 通過不同變換，改變聲像圖的輸出表現(xiàn)通過不同變換，改變聲像圖的輸出表現(xiàn)第一節(jié) 超聲成像的基本要求 1.1.線性處理線性處理 全部信號(hào)成比例縮放全部信號(hào)成比例縮放 2.2.對(duì)數(shù)處理對(duì)數(shù)處理 提升弱信號(hào)，抑制強(qiáng)信號(hào)提升弱信號(hào)，抑制強(qiáng)信號(hào) 3.3.指數(shù)處理指數(shù)處理 提升強(qiáng)信號(hào)，抑制弱信號(hào)提升強(qiáng)信號(hào)，抑制弱信號(hào) kxy xkylgxkey 第一節(jié) 超聲成像的基本要求 4.4.s s型曲線處理型曲線處理 提升中間信號(hào)，抑制強(qiáng)、弱信號(hào)提升中間信號(hào)，抑制強(qiáng)、弱信號(hào) 5. 5.反反s s型曲線處理型曲線處理 提升強(qiáng)、弱信號(hào)，抑

4、制中間信號(hào)提升強(qiáng)、弱信號(hào)，抑制中間信號(hào)2321211)()()(xxxfxxxxfxxxfy2321211)()()(xxxgxxxxgxxxgy第一節(jié) 超聲成像的基本要求 6.6.窗口提升處理窗口提升處理 用于提升強(qiáng)化某一范圍的信號(hào)用于提升強(qiáng)化某一范圍的信號(hào) 7.7.窗口抑制處理窗口抑制處理 用于抑制某一范圍的信號(hào)用于抑制某一范圍的信號(hào)22110 xxxkxxxkxxxxy22110 xxxkxxxkxxxxy第一節(jié) 超聲成像的基本要求七、灰階處理七、灰階處理 將信號(hào)的強(qiáng)弱變換成聲像圖的亮暗程度。將信號(hào)的強(qiáng)弱變換成聲像圖的亮暗程度。 灰階處理的能力由系統(tǒng)位數(shù)決定，位數(shù)灰階處理的能力由系統(tǒng)位數(shù)

5、決定，位數(shù)越大，灰階處理能力越強(qiáng)，聲像圖的層次越大，灰階處理能力越強(qiáng)，聲像圖的層次越豐富越豐富 在聲像圖的顯示中可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)在聲像圖的顯示中可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)節(jié)第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義一、脈沖回旋法一、脈沖回旋法 （一）工作原理（一）工作原理 1.發(fā)射 短脈沖超聲 2.接收 超聲傳播方向上不同界面產(chǎn)生的回聲強(qiáng)度 3.處理 放大處理及數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換 4.顯示 灰階處理第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義 （二）振幅調(diào)制型（二）振幅調(diào)制型 （a a型）型） 單晶片探頭、單方向檢單晶片探頭、單方向檢查查顯示一維波形信號(hào)顯示一維波形信號(hào) 用于肝、膽、脾、腦等用于肝、膽、脾、腦等部位檢查部位檢查是超聲

6、探測(cè)的早期方式，是超聲探測(cè)的早期方式，現(xiàn)已被淘汰現(xiàn)已被淘汰第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義 （三）輝度調(diào)制型（三）輝度調(diào)制型 （b b型）型） 單束超聲沿空間展開單束超聲沿空間展開 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng): : 扇形掃描扇形掃描 平移平移: : 線列掃描線列掃描 顯示二維斷層聲像圖顯示二維斷層聲像圖 用于全身各部位檢查用于全身各部位檢查是目前超聲探測(cè)的主要是目前超聲探測(cè)的主要方式之一方式之一第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義 （四）活動(dòng)顯示型（四）活動(dòng)顯示型 （m m型）型） 單束超聲沿時(shí)間展開單束超聲沿時(shí)間展開顯示單方向動(dòng)態(tài)聲像信顯示單方向動(dòng)態(tài)聲像信號(hào)號(hào) 用于心臟及胎兒檢查用于心臟及胎兒檢查可與可與b b型和多普勒

7、超聲型和多普勒超聲探測(cè)組合使用探測(cè)組合使用第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義二、差頻回聲法二、差頻回聲法 （一）工作原理（一）工作原理 1.發(fā)射 固定頻率超聲 2.接收 回聲信號(hào)頻率 3.處理 多普勒效應(yīng)(頻率與速度的關(guān)系) 4.顯示 根據(jù)不同的工作方式顯示不同的差頻聲像圖,分頻譜和彩色編碼多普勒第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義 （二）頻譜多普勒（二）頻譜多普勒 1.1.脈沖頻譜多普勒脈沖頻譜多普勒單晶片探頭、單方向檢查單晶片探頭、單方向檢查顯示一維頻譜信號(hào)顯示一維頻譜信號(hào) 檢查目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度不能太快檢查目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度不能太快采用距離選通，可以選擇不同的檢查采用距離選通，可以選擇不同的檢查深度深度用于多個(gè)目

8、標(biāo)的檢查用于多個(gè)目標(biāo)的檢查第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義2.2.連續(xù)頻譜多普勒連續(xù)頻譜多普勒雙晶片探頭、單方向檢查雙晶片探頭、單方向檢查顯示一維頻譜信號(hào)顯示一維頻譜信號(hào) 檢查目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度沒有限制檢查目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度沒有限制不具備距離選通，不能選擇檢查深度不具備距離選通，不能選擇檢查深度用于單個(gè)目標(biāo)的檢查用于單個(gè)目標(biāo)的檢查第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義 （三）彩色編碼多普勒（三）彩色編碼多普勒 多方向多點(diǎn)檢查多方向多點(diǎn)檢查顯示二維頻譜信號(hào)顯示二維頻譜信號(hào) 目標(biāo)速度大小以灰階表示，方向以目標(biāo)速度大小以灰階表示，方向以顏色編碼表示顏色編碼表示用于心臟和血管檢查用于心臟和血管檢查第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義三

9、、時(shí)距測(cè)速法三、時(shí)距測(cè)速法1.發(fā)射 短脈沖超聲2.接收 血紅細(xì)胞移動(dòng)的距離3.處理 根據(jù)脈沖周期和移動(dòng)距離得到血紅細(xì)胞運(yùn)動(dòng)速度，并對(duì)速度直接彩色編碼4.顯示 彩色血流可用于動(dòng)態(tài)血流顯像 第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義四、非線性血流法四、非線性血流法1.造影劑 在血管中產(chǎn)生大量微小氣泡2.超聲 單一頻率的基波超聲與氣泡產(chǎn)生共振效應(yīng)，產(chǎn)生二次諧波超聲3.處理 超聲探頭接收二次諧波超聲，經(jīng)過濾波處理，形成血流聲像圖4.顯示 用于深部血管、低速血管或微細(xì)血管的超聲顯示第二節(jié) 超聲顯示方式及其意義五、其他顯示方法五、其他顯示方法1.c型 等深度顯示2.f型 可變換深度顯示3.t型 透過式超聲顯示4.超聲全

10、息 利用全息技術(shù)產(chǎn)生的聲像圖5.超聲ct 超聲層析聲像顯示6.三維超聲 立體超聲聲像顯示7.四維超聲 立體超聲實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示第三節(jié) 圖形偽差一、混響效應(yīng)一、混響效應(yīng)機(jī)制:探頭反射聲束產(chǎn)生的偽差聲影條件: 平滑大界面 兩邊聲阻抗差別大 前面組織衰減小 診斷中常見部位: 膀胱前壁、膽囊底部、大腫瘤前壁、含氣的腸道等第三節(jié) 圖形偽差二、振鈴效應(yīng)二、振鈴效應(yīng)機(jī)制:軟組織內(nèi)聲束往返多次振蕩條件: 大界面 兩邊聲阻抗差別特別大 交界處聲束接近全反射 診斷中常見部位: 胃腸道及肺部、探頭與皮膚局部耦合不好時(shí)第三節(jié) 圖形偽差三、鏡像效應(yīng)三、鏡像效應(yīng)機(jī)制:光滑大界面對(duì)聲束的反射條件: 深部、光滑大界面 兩邊聲阻抗

11、差別大診斷中常見部位: 橫隔附近第三節(jié) 圖形偽差四、側(cè)壁失落效應(yīng)四、側(cè)壁失落效應(yīng)機(jī)制:入射角大造成反射聲束不能返回探頭條件: 曲率半徑大的界面 大入射角診斷中常見部位: 囊腫或血管側(cè)壁第三節(jié) 圖形偽差五、后壁增強(qiáng)效應(yīng)五、后壁增強(qiáng)效應(yīng) 機(jī)制: tgc“過補(bǔ)償”造成組織器官 后壁聲強(qiáng)過大 條件: tgc“過補(bǔ)償” 診斷中常見部位: 囊腫、膿腫及其他液區(qū)后壁 低頻探頭的后壁增強(qiáng)效應(yīng)更為明顯 第三節(jié) 圖形偽差六、聲影六、聲影機(jī)制: 由不同原因造成聲束對(duì)后方組織的“失照”條件: 前方強(qiáng)反射 前方強(qiáng)吸收 邊緣入射角過大形狀：與組織器官在聲場(chǎng)中的位置有關(guān) 多層面多角度掃查可減小聲影 第三節(jié) 圖形偽差七、旁瓣效應(yīng)七、旁瓣效應(yīng) 機(jī)制: 第一旁瓣成像造成的重疊 診斷中常見部位： 子宮、膽囊、橫隔等八、部分容積效應(yīng)八、部