1、* 1单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式医学影像设备学 Medical imaging equipment 第十四章 超声成像设备第一节 概述 超声诊断是利用超声波向人体内传播时所产生的反射，通过接收人体声波反射信息，对人体内部进行形态观察的一种手段。怀化医专医学影像教研室 一、脉冲回波法 利用超声回波的幅度变化来获取人体内部组织声阻抗变化的信息的方法。 1、 A型超声 利用波幅的高低，有无、形态来反映组织界面反射回波大小的一种方法，属幅度调制型， Amplitude modulation，又叫 A超，其图像叫回声图。 特点 ：其发出声束不作扫描运动，只进行一个方向的传播。怀化
2、医专医学影像教研室 2、 B型超声 Brightness modulation 声束以直线形或扇形扫描的方向为一个方向，以声束传播的方向为另一个方向，这两个方向构成了一个二维切面，切面上的光点亮度与超声回声大小成正比。 它以光点的明暗表示反射强弱，光点多少反映界面多少来诊断疾病，又叫 二维超声 ，切面显像超声，图像叫 声像图 。怀化医专医学影像教研室 3、 M型超声 Motion modulation 显示体内运动界面与探头间距离随时间变化的曲线，它不做声束扫描，只进行一个方向传播。 它是利用显示屏上随时间展开的深度变化曲线的亮度来反映组织界面反射回声的大小，属亮度调制型或活动显示型，又叫 时
3、间 位置曲线 。怀化医专医学影像教研室 二、多谱勒法（差频回声式） 利用发射声源与运动物体产生声频差来获取人体组织运动和结构信息的方法。 1、 D型（差频示波型） 利用多谱勒效应，把形成多谱勒信号转成波或声音来显示。 2、 D型彩色描绘型 Doppler color flow mapping（彩超） 用自相关技术获取并处理血流多谱勒信息，经彩色编码，又组合或实时地叠加在 B超图上，显示动态血流。怀化医专医学影像教研室三、透射法利用透射人体组织后的声波幅度和相位变化，来制成设备，常有超声 CT。怀化医专医学影像教研室第二节 换能器（探头） 能完成电 声转换和声 电转换工作的元件叫探头。 一、换能
4、器的基本结构 （一）晶体（压电晶体） 作用 ：完成电一声和声一电的转换。 工作原理 ：施加在压电晶体电极间的脉冲电压 通过晶体转换成一定频率的超声波 完成电一声转换，发射超声。怀化医专医学影像教研室通过人体组织界面反射的声波 作用于压电晶体上 两压电晶体电极间产生一定频率电信号 完成声一电转换。怀化医专医学影像教研室 （二）匹配层 位于压电晶体与聚焦件之间 作用 ： 提高换能器的能量传输。 提高轴向分辨率。 绝缘、防止脉冲高压电泄露、防电击。 （三）声透镜 使压电晶体发射的超声以全聚形式导入人体。 隔离保护作用，防耦合剂，水浸入探头。怀化医专医学影像教研室 （四）背衬块 吸声块，由耐磨的环氧树
5、脂薄膜、钨粉、加橡胶粉组成 吸收背向辐射声波。 缩短压电晶体的振动周期。 （五）开关电路板 在控制信号的作用下，完成压电结晶的发射组合和接收组合，实现动态聚焦。 （六）外壳 支撑、绝缘、保护压电晶体及电路板。怀化医专医学影像教研室第三节 超声诊断仪的基本路线主控电路 发射电路 探头电源扫描发生器 显示器 接收电路怀化医专医学影像教研室 一、脉冲回波法超声诊断仪的结构与原理 （一）发射电路受主控电路同步信号触发 产生高频电脉冲激励探头发射超声波。怀化医专医学影像教研室 （二）接收电路 1、射频放大器 （ 1） 隔离级（保护电路） ：由于探头是收发共用，为避免接收电路被发射脉冲击毁，在接收电路前加
6、入隔离级。 作用 ：使发射脉冲不能通过、允许回波信号无衰减通过。 （ 2）前置放大 它使输入阻抗高而输出阻抗低。 （ 3）高频放大 由于回声信号是微优级，故应放大 100dB的增益，使回声信号放大。怀化医专医学影像教研室 2、 调 解和抑制 为 防止噪音信号的干 扰 ，而 设 置的一个 检 平 电 波，不 让 没有用的 过 小的回声信号 连 同噪音通 过 。 3、 视频 放大器 将峰 值约为 1V左右的信号放大到 约 80V直接 调 制 监视 器的亮度。怀化医专医学影像教研室 （三）主控电路 它周期性地产生同步触发脉冲信号，去触发控制发射电路、扫描发生器。 （四）扫描发生器 产生扫描电压加至显
7、示器的偏转系统，使电子束按一定的规律扫描，在显示器上显示出曲线或图像。 （五）电源 给单元电路，提供所需工作电源。怀化医专医学影像教研室 （六）超声波束的扫描 1、线阵换能器 由若干数百个小晶片构成，每个小晶片都是独立的，互相绝缘，把宽度方向（探头短轴）上若干个晶片联起来，组成一个阵元，则 256个晶片组成 64个阵元。怀化医专医学影像教研室 例： 100个阵元的探头 先由 1-4号阵元发射 1个声束，再由 2-5号阵元发收获第 2条超声扫描线，依次类推至 97-100阵元发射并接收反射回仪器的超声波，形成 97条扫描线，完成一次扫描，构成一幅矩形超声图像，随后又重复上述过程，每秒 25次形成
8、 25幅以上声像图。怀化医专医学影像教研室怀化医专医学影像教研室 2、相控 陈换 能器（ 电 子扇形）采用尺寸 较 小的多阵 元 换 能器 发 射和接收声束，使声束很容易通 过 胸部肋骨 间 小窗口透入体内作扇形 扫 描，以达探 测 整个心 脏 目的。 （ 1）相控 阵发 射 所有晶体同 时 激励， 产 生合成波束。 （ 2）回波接收 回波到达 时间 不同，各晶体接收到的信号加以不同的延 迟 ，最 终 得到 发 射声束偏 转 方向相同的反射声束，接收信号 经 不同 时间 延 时 ，合成同一信号。怀化医专医学影像教研室 二、灵敏度时间补偿 STC 由于超声在传播时，相同界面的反射在深部的回声信号
9、比表浅的明显要小，故采用增益补偿放大措施，使浅部组织回波信号放大较小，使深部组织回波信号放大较大，使不同深度的同一种组织回声信号都充分显示。怀化医专医学影像教研室 三、脉冲回声法超声诊断仪脉冲周期和回波（自学） 在两个发射脉冲之间期内，是接收回波信号的时间。怀化医专医学影像教研室第四节 A型及 M型超声诊断仪一、 A型超声诊断仪用波幅的高低，多少来反映超声反射回波的诊断仪器。怀化医专医学影像教研室二、 A超工作原理垂直扫描换能器发射 同步信号 水平扫描检波示放接收CRT垂直偏转CRT水平偏转怀化医专医学影像教研室怀化医专医学影像教研室 三、 M型超声诊断仪 显示运动器官的反射回声横座标显示反射
10、回声随时间变化的运动轨迹纵座标：显示反射回声从人体不同层次的界面反射即深度位置。怀化医专医学影像教研室四、 M型超声工作原理视放换能器发射电路 信号发生器接收放大CRT偏转电路标点发生器CRT阴极 X偏转 y偏转怀化医专医学影像教研室 原理 ：反射回波被探头接收后 经接收放大器 视频放大器 加大 CRT阴极 进行亮度调剂 然后 y轴上各光点 显示光点的垂直 沿 X轴由左向右快 运动方向与声束 扫描，形成光代 同步（距离深部坐标） y 形成光点怀化医专医学影像教研室第五节 B超仪及操作程序在声像图上以光点多少、亮度、形成来反映界面反射强度，反映一个人体某一断层图。怀化医专医学影像教研室 一、 B超仪的基本电路 （一）探头 换能器 接收发射超声 分类： 单晶体： 多晶体： （ 1）沿直线排列 （ 2）沿弧线排列 凸阵 （ 3）沿圆环排列 环阵 （ 4）沿平面排列 面阵 （二）发射电路结构 1、当 K闭合前 电源电压 V 经 R1、 C 形成并 联 支路 LR2怀化医专医学影像教研室
