n 醫(yī)學超聲原理-數(shù)字B型超聲診斷儀實驗2

數(shù)字B型超聲診斷儀實驗二

——Gain&TGC操作及γ校正2023/12/251與本PPT配套的指定教材目前，關(guān)于生物醫(yī)學超聲的參考書很多；但是從教十年多來，一直很難找到一本非常適合本科生的教材。這也是編者下定決心編寫本書的主要原因之一。本書的內(nèi)容主要包括超聲物理基礎(chǔ)，壓電效應與換能器技術(shù)，超聲成像診斷原理，超聲治療技術(shù)，醫(yī)學超聲實驗，醫(yī)學超聲的最新進展等。每章節(jié)都配置了一定量的練習與思考題，以幫助讀者鞏固書中的內(nèi)容，并提高分析解決問題的能力。為配合雙語教學，本書保留了關(guān)鍵專業(yè)詞匯的中英文對照。本書的特點是在注重基本概念，基本原理，基本方法的同時，兼顧一定的工程技術(shù)實用性，如包含聲場的數(shù)值模擬，超聲圖像的C語言程序處理，超聲波發(fā)射電路原理，換能器的匹配技術(shù)等。本書適合醫(yī)學超聲以及相關(guān)領(lǐng)域的本科生作教材，也可供該領(lǐng)域的研究生，科研及工程技術(shù)工作者參考。時間增益補償（TGC:TimeGainCompensation）實現(xiàn)深度增益補償?shù)囊饬x：探頭發(fā)射超聲能量在人體組織內(nèi)傳播時，因散射與吸收，探測深度增加使超聲能量逐漸減弱，當超聲波頻率為3MHz時，衰減可達3dB/cm對于不同深度的相同聲阻抗差界面，反射回波幅度不同，距離近的，反射回波幅度強，而距離遠的，反射回波的幅度就弱2023/12/253怎么辦？不同深度相同聲阻抗差界面在顯示器上將有不同灰度顯示，導致對回聲圖像的錯誤認識給與一定的增益補償時間增益補償（TGC:TimeGainCompensation）實現(xiàn)時間增益控制的方法：因深度增加能量減少（曲線A所示），補償時就是深度增加放大器增益加大（曲線B所示），保證全深度內(nèi)具有同樣增益提供給A/D變換器考慮在不同頻率探頭和放大倍率等因素下，根據(jù)超聲在人體組織內(nèi)衰減規(guī)律的TGC補償電壓，去控制接受電路隨深度增加放大器的增益隨之加大，實現(xiàn)深度增益補償2023/12/254TGC的功能就是使相同聲阻抗差界面，不同深度回聲圖像有相同的灰度顯示與本PPT配套的指定教材目前，關(guān)于生物醫(yī)學超聲的參考書很多；但是從教十年多來，一直很難找到一本非常適合本科生的教材。這也是編者下定決心編寫本書的主要原因之一。本書的內(nèi)容主要包括超聲物理基礎(chǔ)，壓電效應與換能器技術(shù)，超聲成像診斷原理，超聲治療技術(shù)，醫(yī)學超聲實驗，醫(yī)學超聲的最新進展等。每章節(jié)都配置了一定量的練習與思考題，以幫助讀者鞏固書中的內(nèi)容，并提高分析解決問題的能力。為配合雙語教學，本書保留了關(guān)鍵專業(yè)詞匯的中英文對照。本書的特點是在注重基本概念，基本原理，基本方法的同時，兼顧一定的工程技術(shù)實用性，如包含聲場的數(shù)值模擬，超聲圖像的C語言程序處理，超聲波發(fā)射電路原理，換能器的匹配技術(shù)等。本書適合醫(yī)學超聲以及相關(guān)領(lǐng)域的本科生作教材，也可供該領(lǐng)域的研究生，科研及工程技術(shù)工作者參考?？傇鲆嬲{(diào)節(jié)在各工作模式下，可以控制整體圖像區(qū)域的增強和減弱；順時針旋轉(zhuǎn)增益加強，逆時針旋轉(zhuǎn)增益減弱總增益一般不處于最大狀態(tài)。一般情況下調(diào)節(jié)至全部增益的五分之四。如果此時圖像增益仍然偏弱時，可適度增大增益2023/12/256TGC增益調(diào)節(jié)儀器探測深度（即B超圖像范圍）從0mm到240mm，共分為八段，每30mm為一段。八段增益調(diào)節(jié)是否恰當是圖像時候理想的關(guān)鍵所在按鍵，屏幕顯示字符“TGCON”，即進入TGC調(diào)節(jié)狀態(tài)分段增益調(diào)節(jié)由8個滑動電位器控制，向左調(diào)節(jié)滑動電位器減少增益（-），反之增大（+）。調(diào)節(jié)后，必須按鍵退出，否則別的鍵可能無效。再次按下該鍵可重新進入調(diào)試狀態(tài)。每個深度對應圖像上相應的深度的圖像增益的變化。要想獲得比較好的圖像，就要調(diào)動相應于整幀圖像不協(xié)調(diào)的位置。如近場較亮，那么分別向左移動“1、2或3”電位器，使其亮度減弱，與整幀圖像亮度相協(xié)調(diào)，達到整幀圖像亮度、對比度及回聲均勻。其他依次類推，是圖像整體均勻，輪廓清晰，從而獲得比較好的整幀圖像。增大增益，同時也增加了噪聲，降低增益可以抑制噪聲。瘦者對超聲波回聲的衰減較小，增益調(diào)節(jié)相對弱一些，胖者對超聲波回聲衰減較大，增益調(diào)節(jié)相對強一些；總之，各增益的調(diào)節(jié)是根據(jù)臨床需求調(diào)節(jié)的，各種增益都是配合一起調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)完成后，按鍵，分段增益被處于鎖定狀態(tài)，不可調(diào)節(jié)。2023/12/257TGC增益調(diào)節(jié)2023/12/258TGC操作實驗目的：借助B超儀器的TGC操作理解時間增益補償?shù)脑砑耙饬x；通過調(diào)節(jié)B超儀器的TGC增益調(diào)節(jié)觀察不同增益補償條件下得到的B超圖像實驗設備：醫(yī)用B超兩臺，兩個水池實驗要求：能夠在理解TGC原理的基礎(chǔ)上正確操作B超儀器的增益補償，γ校正等，并且能夠分析不同參數(shù)下得到不同的B超圖像的原因，并按時提交實驗報告。2023/12/259實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容：1、在B超模式下，將手指放至水池中，再通過B超聲探頭照射成像，觀察并記錄了B超儀器顯示屏圖像。然后通過調(diào)節(jié)B超儀器的8段增益調(diào)節(jié)按鈕，觀察并記錄不同增益下的B超圖像。采集不同增益下的B超圖像，分析增益調(diào)節(jié)對圖像質(zhì)量的影響2、調(diào)整不同TGC設置下的B超圖像，分析驗證TGC的原理與作用3、采集不同γ變化系數(shù)下的B超圖像，分析γ變化的原理以及對識別圖像細節(jié)的影響。最后撰寫實驗報告。與本PPT配套的指定教材目前，關(guān)于生物醫(yī)學超聲的參考書很多；但是從教十年多來，一直很難找到一本非常適合本科生的教材。這也是編者下定決心編寫本書的主要原因之一。本書的內(nèi)容主要包括超聲物理基礎(chǔ)，壓電效應與換能器技術(shù)，超聲成像診斷原理，超聲治療技術(shù)，醫(yī)學超聲實驗，醫(yī)學超聲的最新進展等。每章節(jié)都配置了一定量的練習與思考題，以幫助讀者鞏固書中的內(nèi)容，并提高分析解決問題的能力。為配合雙語教學，本書保留了關(guān)鍵專業(yè)詞匯的中英文對照。本書的特點是在注重基本概念，基本原理，基本方法的同時，兼顧一定的工程技術(shù)實用性，如包含聲場的數(shù)值模擬，超聲圖像的C語言程序處理，超聲波發(fā)射電路原理，換能器的匹配技術(shù)等。本書適合醫(yī)學超聲以及相關(guān)領(lǐng)域的本科生作教材，也可供該領(lǐng)域的研究生，科研及工程技術(shù)工作者參考。γ校正目前廣泛用于腹部和心臟的超聲設備都具有γ校正的功能。γ校正是B型圖象灰度的一種非線性增強它的主要用途是提高照相（或其它形式的硬拷貝記錄）記錄的效果。因為在照相記錄時,膠片黑化度與正切三角函數(shù)曲線基本相符,記錄的亮度變化與被拍照的圖形的數(shù)據(jù)大小呈非線性關(guān)系。這樣照相的圖片與監(jiān)視器停幀的圖象就有較大區(qū)別,即拍照的照片比實際圖象效果要差得多2023/12/2512γ校正圖1示出照片的感光特性曲線Ⅰ,縱坐標為圖象的數(shù)據(jù)灰度級,橫坐標為照片亮度灰階。它和實際圖象的數(shù)據(jù)不呈線性關(guān)系如虛線Ⅱ。為了使照片的實際效果與B超圖象一致,因此需要對圖象數(shù)據(jù)進行灰度增強一即γ校正,或稱為γ補償（γ度變換）,如圖2所示Ⅲ。如將圖1與圖2合成為圖3,就可以看出最后結(jié)果是符合實際停幀在監(jiān)視器屏上的B超圖象2023/12/2513圖1圖2圖3γ校正操作實驗目的：借助B超儀器的γ校正操作理解γ校正的原理及意義；通過調(diào)節(jié)B超儀器的γ校正調(diào)節(jié)，選擇不同的校正效果觀察圖像實驗設備：醫(yī)用B超兩臺，兩個水池實驗內(nèi)容：在B超模式下，將手指放至水池中，再通過B超聲探頭照射成像，觀察并記錄了B超儀器顯示屏圖像。然后通過調(diào)節(jié)B超儀器的按鈕，觀察并記錄不同的B超圖像效果。最后撰寫實驗報告。（可參考《數(shù)字B型超聲診斷儀操作手冊》中γ校正）實驗要求：能夠在理解γ校正的基礎(chǔ)上正確操作B超儀器的γ校正，并且能夠分析產(chǎn)生不同的校正效果的原因，并按時提交實驗報告。2023/12/2514與本PPT配套的指定教材目前，關(guān)于生物醫(yī)學超聲的參考書很多；但是從教十年多來，一直很難找到一本非常適合本科生的教材。這也是編者下定決心編寫本書的主要原因之一。本書的內(nèi)容主要包括超聲物理基礎(chǔ)，壓電效應與換能器技術(shù)，超聲成像診斷原理，超聲治療技術(shù)，醫(yī)學超聲實驗，醫(yī)學超聲的最新進展等。每章節(jié)都配置了一定量的練習與思考題，以幫助讀者鞏固書中的內(nèi)容，并提高分析解決問題的能力。為配合雙語教學，本書保留了關(guān)鍵專業(yè)詞匯的中英文對照。本書的特點是在注重基本概念，基本原理，基本方法的同時，兼顧一定的工程技術(shù)實用性，如包含聲場的數(shù)值模擬，超聲圖像的C語言程序處理，超聲波發(fā)射電路原理，換能器的匹配技術(shù)等。本書適合醫(yī)學超聲以及相關(guān)領(lǐng)域的本科生作教材，也可供該領(lǐng)域的研究生，科研及工程技術(shù)工作者參考。2023/12/2516實驗思考時間增益補償具體如何實現(xiàn)？如果你設計了世界上第一臺B超儀器，發(fā)現(xiàn)了B超圖像灰度會隨著人體組織深度的增加而逐漸衰減，你會怎樣去解決這個問題，發(fā)散思維去想一下！γ校正對你有什么啟發(fā)？如果你在未來工作或者讀研過程中遇到類似的問題你會想到去校正或者補償嗎？思考與本PPT配套的指定教材目前，關(guān)于生物醫(yī)學超聲的參考書很多；但是從教十年多來，一直很難找到一本非常適合本科生的教材。這也是編者下定決心編寫本書的主要原因之一。本書的內(nèi)容主要包括超聲物理基礎(chǔ)，壓電效應與換能器技術(shù)，超聲成像診斷原理，超聲治療技術(shù)，醫(yī)學超聲實驗，醫(yī)學超聲的最新進展等。每章節(jié)都配置了一定量的練習與思考題，以幫助讀者鞏固書中