彩超技術(shù)概述諧波成像學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1彩超技術(shù)彩超技術(shù)(jsh)概述諧波成像概述諧波成像第一頁，共17頁。第1頁/共16頁第二頁，共17頁。第2頁/共16頁第三頁，共17頁。第3頁/共16頁第四頁，共17頁。 第4頁/共16頁第五頁，共17頁。傳播時(shí):發(fā)射超聲波的中心頻率為f0，其能量比較高，在彈性介質(zhì)中非線性傳播時(shí)，不僅含有f0的基波，而且有2 f0的諧波。反射時(shí):在超聲造影成像時(shí)聲波沖擊造影劑微泡，微泡可能在2倍或更高倍數(shù)的聲波頻率上振動(dòng)，作為新的聲源而發(fā)射2f0的諧波反回到探頭。接收造影劑的這種二次諧波就能很好地顯示造影劑回聲信號(hào)。這種非線性現(xiàn)象主要(zhyo)表現(xiàn)有三個(gè)方面：第5頁/共16頁第六頁，共17頁。 1)

2、 .聲波聲波(shn b)速度的非線性改變速度的非線性改變諧波的產(chǎn)生諧波的產(chǎn)生 介質(zhì)的壓縮介質(zhì)的壓縮(y su)與疏松與疏松脈沖波傳播過程脈沖波傳播過程(guchng)中產(chǎn)生諧波示意圖中產(chǎn)生諧波示意圖第6頁/共16頁第七頁，共17頁。2) .2) .諧波能量的非線性改變：諧波能量的非線性改變： 超波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，不僅產(chǎn)生諧波頻率，而超波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，不僅產(chǎn)生諧波頻率，而且諧波頻率能量隨傳播距離且諧波頻率能量隨傳播距離(jl)(jl)而呈非線性改變。在近而呈非線性改變。在近場表淺處，超聲波僅由基波頻率組成。但傳播后，能量會(huì)場表淺處，超聲波僅由基波頻率組成。但傳播后，能量會(huì)在二次諧波頻

3、率處產(chǎn)生。在二次諧波頻率處產(chǎn)生。 其基波強(qiáng)度隨傳播距離其基波強(qiáng)度隨傳播距離(jl)(jl)而減少，但諧波強(qiáng)度而減少，但諧波強(qiáng)度呈非線性改變。在表淺處諧波能量較低，采用諧波成像，呈非線性改變。在表淺處諧波能量較低，采用諧波成像，可克服來原于腹壁和接近腹壁的反射和散射的基波偽象，可克服來原于腹壁和接近腹壁的反射和散射的基波偽象，而傳播數(shù)厘米后，諧波能量明顯增加，產(chǎn)生具有一定強(qiáng)度而傳播數(shù)厘米后，諧波能量明顯增加，產(chǎn)生具有一定強(qiáng)度的諧波頻率。的諧波頻率。 諧波諧波(xi b)能量變化示意圖能量變化示意圖第7頁/共16頁第八頁，共17頁。 3).基波能量與諧波能量的非線性改變基波能量與諧波能量的非線性改

4、變 諧波頻率能量的高低諧波頻率能量的高低(god)與基波頻率能量有關(guān)，弱的基波頻與基波頻率能量有關(guān)，弱的基波頻率幾乎不產(chǎn)生諧波頻率能量，而強(qiáng)的基波產(chǎn)生較大的諧波能量。率幾乎不產(chǎn)生諧波頻率能量，而強(qiáng)的基波產(chǎn)生較大的諧波能量。 這種非線性改變對于基波能量弱的旁瓣產(chǎn)生的諧波，則極少會(huì)這種非線性改變對于基波能量弱的旁瓣產(chǎn)生的諧波，則極少會(huì)使諧波成像產(chǎn)生旁瓣偽像影響。使諧波成像產(chǎn)生旁瓣偽像影響?；ɑ?j b)能量與諧波能量關(guān)系示意圖能量與諧波能量關(guān)系示意圖第8頁/共16頁第九頁，共17頁。二次諧波的接收二次諧波的接收 二次諧波接收是提取二次諧波接收是提取(tq)2f0的諧波回聲信號(hào)，包括自然組織與造

5、影劑的諧波信號(hào)。的諧波回聲信號(hào)，包括自然組織與造影劑的諧波信號(hào)。諧波信號(hào)諧波信號(hào)(xnho)的接收示意圖的接收示意圖第9頁/共16頁第十頁，共17頁。提取提取(tq)純凈諧波純凈諧波 第10頁/共16頁第十一頁，共17頁。諧波成像可以明顯改變超聲圖像質(zhì)量諧波成像可以明顯改變超聲圖像質(zhì)量 1)減少近場偽像干擾減少近場偽像干擾 表層腹壁或接近腹壁的反射和散射會(huì)產(chǎn)生超聲偽像，但表層腹壁或接近腹壁的反射和散射會(huì)產(chǎn)生超聲偽像，但這些偽像基波能量強(qiáng)，而諧波能量極少，當(dāng)采用諧波成像時(shí)，這些偽像基波能量強(qiáng)，而諧波能量極少，當(dāng)采用諧波成像時(shí)，則近場的偽像將大部分被消除。則近場的偽像將大部分被消除。 基波聲束旁瓣

6、會(huì)產(chǎn)生明顯的旁瓣偽像，而二次諧波聲束基波聲束旁瓣會(huì)產(chǎn)生明顯的旁瓣偽像，而二次諧波聲束旁瓣能量與中心聲束能量相比呈反比例降低旁瓣能量與中心聲束能量相比呈反比例降低(jingd)，即使二，即使二次諧波信號(hào)強(qiáng)度放大與基波的信號(hào)強(qiáng)度相當(dāng)時(shí)，二次諧波的旁次諧波信號(hào)強(qiáng)度放大與基波的信號(hào)強(qiáng)度相當(dāng)時(shí)，二次諧波的旁瓣仍比基波旁瓣低很多。在二次諧波成像時(shí)，就能明顯地消除瓣仍比基波旁瓣低很多。在二次諧波成像時(shí)，就能明顯地消除聲束旁瓣偽像并使主瓣變細(xì)。聲束旁瓣偽像并使主瓣變細(xì)。 基波二次諧波(xi b)聲束輪廓示意圖第11頁/共16頁第十二頁，共17頁。2)2)消除近場混響消除近場混響(hn xin)(hn xin)

7、聲束在表淺組織內(nèi)表層與肋骨之間產(chǎn)生混響聲束在表淺組織內(nèi)表層與肋骨之間產(chǎn)生混響(hn xin), (hn xin), 對圖像顯示常對圖像顯示常出現(xiàn)模糊霧狀改變。因此時(shí)尚未形成明顯的諧波能量，這些混響出現(xiàn)模糊霧狀改變。因此時(shí)尚未形成明顯的諧波能量，這些混響(hn (hn xin)xin)是由基波頻率的能量形成，當(dāng)聲束穿過表淺層進(jìn)入組織后，諧波信是由基波頻率的能量形成，當(dāng)聲束穿過表淺層進(jìn)入組織后，諧波信號(hào)能量明顯。在接收時(shí)，消除基波后，二次諧波成像使紊亂和模糊影像被號(hào)能量明顯。在接收時(shí)，消除基波后，二次諧波成像使紊亂和模糊影像被消除，得到了更為清晰的圖像。消除，得到了更為清晰的圖像。自然組織諧波成像

8、不需要注入造影劑，而需要高靈敏度的接收系統(tǒng)。包括自然組織諧波成像不需要注入造影劑，而需要高靈敏度的接收系統(tǒng)。包括探頭的靈敏度和大的動(dòng)態(tài)范圍及信號(hào)處理技術(shù)（提高信探頭的靈敏度和大的動(dòng)態(tài)范圍及信號(hào)處理技術(shù)（提高信/ /噪比及接收微弱噪比及接收微弱諧波信號(hào)的能力）。諧波信號(hào)的能力）。第12頁/共16頁第十三頁，共17頁。超聲造影劑（超聲造影劑（utrasound contrast agent，UCA）諧波成像）諧波成像包括：包括： 1)聲速非線性而產(chǎn)生的諧波成分，它是聲波在組織中傳播而產(chǎn)聲速非線性而產(chǎn)生的諧波成分，它是聲波在組織中傳播而產(chǎn)生的；生的； 2)基波與諧波沖擊基波與諧波沖擊UCA微氣泡微氣

9、泡(qpo)產(chǎn)生反射與散射的增強(qiáng)信產(chǎn)生反射與散射的增強(qiáng)信號(hào)，即號(hào)，即UCA微泡的反射非線性又產(chǎn)生入射信號(hào)的基波和諧波，但接微泡的反射非線性又產(chǎn)生入射信號(hào)的基波和諧波，但接收時(shí)，只接取收時(shí)，只接取2f0的諧波信號(hào)，但它是二種效果的綜合。即：的諧波信號(hào)，但它是二種效果的綜合。即： 頻率為頻率為2f0的入射諧波和微氣泡的入射諧波和微氣泡(qpo)對此反射的二次諧波對此反射的二次諧波。頻率為。頻率為f0 的入射基波和微氣泡的入射基波和微氣泡(qpo)界面對比的非線性反射產(chǎn)生界面對比的非線性反射產(chǎn)生的的2f0的諧波。對于自然組織諧波成像，它包括：聲速非線性而產(chǎn)的諧波。對于自然組織諧波成像，它包括：聲速非

10、線性而產(chǎn)生的諧波即生的諧波即2f0； 基波與非線性界面反射而產(chǎn)生頻率為基波與非線性界面反射而產(chǎn)生頻率為2f0的諧波信號(hào)。兩種的諧波信號(hào)。兩種諧波信號(hào)在諧波成像系統(tǒng)中被接收處理及顯示。諧波信號(hào)在諧波成像系統(tǒng)中被接收處理及顯示。第13頁/共16頁第十四頁，共17頁。諧波成像的應(yīng)用選擇諧波成像的應(yīng)用選擇諧波成像主要視被檢測目標(biāo)的回波信號(hào)的諧波成像主要視被檢測目標(biāo)的回波信號(hào)的信噪比信噪比比較被測目標(biāo)回聲信號(hào)的基波比較被測目標(biāo)回聲信號(hào)的基波與諧波的信噪比，諧波的信噪比大于基波與諧波的信噪比，諧波的信噪比大于基波的信噪聲比，采用諧波成像會(huì)使圖像更為的信噪聲比，采用諧波成像會(huì)使圖像更為(n wi)清晰。清晰。主要臨床應(yīng)用為：主要臨床應(yīng)用為： 第14頁/共16頁第十五頁，共17頁。第15頁/共16頁第十六頁，共17頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)會(huì)計(jì)學(xué)。彩色多普勒血流成像（CD