1、第四章第四章医用超声诊断与治疗仪器医用超声诊断与治疗仪器2学习目标学习目标n掌握超声成像的基本原理；掌握超声成像的基本原理；n掌握超声诊断仪的基本组成和构造；掌握超声诊断仪的基本组成和构造；n掌握掌握B超的工作原理的结构组成；超的工作原理的结构组成；n熟悉超声诊断仪的种类；熟悉超声诊断仪的种类；n了解三维超声成像系统的基本结构和临床了解三维超声成像系统的基本结构和临床应用应用3第一节第一节 超声波的物理特性超声波的物理特性4主主要要内内容容1 1、什么是声波和超声波、什么是声波和超声波2 2、人体组织传播超声波的特征、人体组织传播超声波的特征3 3、超声波在人体内传播的参数、超声波在人体内传播
2、的参数4 4、超声波的生物效应（安全性）、超声波的生物效应（安全性）5一、声波和超声波一、声波和超声波自 然 界自 然 界有 各 种有 各 种各 样 的各 样 的波，根波，根据 其 性据 其 性质 基 本质 基 本上 分 为上 分 为两大类：两大类：电电磁磁波波机机械械波波电磁能量场的变化在空间的传播过程无线电波、可见光和X线等，都是电磁波机械波是机械振动的机械力（机械能量）作用在连续弹性介质内的传播过程 声波、水波和地震波等都是机械波 618901890年，年，一艘名叫一艘名叫“马尔波罗号马尔波罗号”帆船帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了。踪
3、了。19481948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地死光；上述惨案，引起了科学家们的普遍关死光；上述惨案，引起了科学家们的普遍关注，其中不少人还对船员的遇难原因进行了注，其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究。长期的研究。1 1、历史事件、历史事件72、关于次声、关于次声infrasonic wave 经过反复调查，终于弄清了制造上述惨案的经过反复调查，终于弄清了制造上述惨案的“凶凶手手”，是一种为人们所不很了解的次声的声波。，是一种为人们所不很了解的次声的声波。人体内脏固有的振动
4、频率和次声频率相近似人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似（0.00010.00012020赫），倘若外来的次声频率与人体赫），倘若外来的次声频率与人体内脏的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的内脏的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的 共振共振，从而使人产生上面提到的头晕、烦躁、耳，从而使人产生上面提到的头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系列症状。鸣、恶心等等一系列症状。8n在连续介质中传播的弹性波，若其频率在连续介质中传播的弹性波，若其频率f在在20 2 104 Hz之间，则能使人产生声音的之间，则能使人产生声音的感觉，这种波称为感觉，这种波称为声波声波(sound wave)；n 若其频率
5、在若其频率在10 4 20 Hz之间，则这种波称之间，则这种波称为为次声波次声波(infrasonic wave)；n若其频率在若其频率在2 104 5 108 Hz之间，则这种之间，则这种波称为波称为超声波超声波(supersonic wave)。9n人 能 听 到 声 音 的 频 率 为人 能 听 到 声 音 的 频 率 为 2 0 H z2 0 H z 2 0 0 0 0 H z2 0 0 0 0 H z，其 中 最 敏 感 的 频 率，其 中 最 敏 感 的 频 率2000Hz2000Hz3000Hz3000Hz。老年人的听觉随。老年人的听觉随着年龄而衰退，能听到的频率约为着年龄而衰退
6、，能听到的频率约为50Hz50Hz12000Hz12000Hz。1011理论上：频率越高，波长越短，超声理论上：频率越高，波长越短，超声诊断的分辨诊断的分辨率越好率越好。3、医学超声、医学超声200kHz至至40MHz之间（常用在之间（常用在1MHz到到10MHz，波长在，波长在1.5mm至至0.15mm）频频率率范范围围12（1）频率：声源在一秒中内振动的次数，记作）频率：声源在一秒中内振动的次数，记作f。单位为。单位为Hz。（3 3）波长：沿声波传播方向，振动一个周）波长：沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，或在波形上相位相同的相期所传播的距离，或在波形上相位相同的相邻两点间距离，记
7、为邻两点间距离，记为，单位为，单位为m m二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性13（4 4）超声波的传播速度：）超声波的传播速度：超声波每秒钟在介质中传播的距离称为声速，超声波每秒钟在介质中传播的距离称为声速，记作记作c，单位为，单位为m/s。它的大小由媒质的性质所决定；与媒质的密它的大小由媒质的性质所决定；与媒质的密度和弹性模量有关。在人体软组织中传播的度和弹性模量有关。在人体软组织中传播的平均声速为平均声速为1540s频率频率f f、波长、波长和声速和声速c c三者之间的关系是三者之间的关系是:c=f c=f 二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性14 超声波在各种介质中的传播速度超
8、声波在各种介质中的传播速度15P:P:介质中超介质中超声波的压力声波的压力与静压力之与静压力之差差.超声声场某一超声声场某一点的单位时间点的单位时间内，垂直于传内，垂直于传播方向上单位播方向上单位面积产生平均面积产生平均超声能量简称超声能量简称声强声强(用用I I表表)声场中某一声场中某一位置上的声位置上的声压与该处质压与该处质点振动速度点振动速度之比定义为之比定义为声阻抗（声阻抗（Z)Z)二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性声压声压声强声强声阻抗声阻抗 超声波声场的三个物理量超声波声场的三个物理量16超声波在两超声波在两种介质组成种介质组成的界面上的的界面上的反射和透射反射和透射情况与两
9、种情况与两种介质的声阻介质的声阻抗密切相关抗密切相关 声阻抗是表征介质声学性质的重要物理量声阻抗是表征介质声学性质的重要物理量对于一定频率的平面超声声波对于一定频率的平面超声声波情况下，声阻抗具有简单的表情况下，声阻抗具有简单的表达式达式Z Z=cc C为声速。为声速。为介质密度为介质密度媒质越硬，媒质越硬，C C值越高，声特性阻抗越大。值越高，声特性阻抗越大。17超声诊断中常用的各种介质的声特性阻抗表超声诊断中常用的各种介质的声特性阻抗表 18二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性由于这三类组织存在较大的阻抗差别，所以超声由于这三类组织存在较大的阻抗差别，所以超声成像诊断只能用于那些有液体
10、和软组织的区域成像诊断只能用于那些有液体和软组织的区域195 5、超声波的束射（定向）性、超声波的束射（定向）性人耳可感受的声音是无指向性无指向性的球面波，即以声源为中心呈球面向四周扩散周围均能听到声音超声波频率很高，超声波频率很高，方向性强方向性强二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性20第一介质第一介质第二介质第二介质入射波入射波反射波反射波透射波透射波介质分界面介质分界面任何媒质总有一个边界，超声波在非均匀任何媒质总有一个边界，超声波在非均匀性组织内传播或从一种组织传播到另一种性组织内传播或从一种组织传播到另一种组织，由于两种介质声阻抗不同（介质的组织，由于两种介质声阻抗不同（介质的密
11、度和声速不同）形成声学界面密度和声速不同）形成声学界面声声学学界界面面6 6、超声波的反射与折射超声波的反射与折射二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性216 6、超声波的反射与折射超声波的反射与折射二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性u声阻抗差越大，反射就越强，折射就越小。声阻抗差越大，反射就越强，折射就越小。u声阻抗差越小，折射就越强，反射就越小。声阻抗差越小，折射就越强，反射就越小。227 7、超声波的衰减、超声波的衰减超声波在介质中传播时，随着距离超声波在介质中传播时，随着距离增加，超声波能量逐渐减弱的现象。增加，超声波能量逐渐减弱的现象。二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性
12、23超声波的散射超声波的散射24二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性超声波在人体组超声波在人体组织中的衰减程度织中的衰减程度大大小小25二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性8 8、多普勒效应、多普勒效应26二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性27二、超声波的物理特性二、超声波的物理特性超声多普勒仪器上的换能超声多普勒仪器上的换能器向人体内发射频率已知器向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率接收，测出反射波的频率变化，就能知道血流的速变化，就能知道血流的速度。这种方法可以检查心度。这种方法可以
13、检查心脏、血管、血液、瓣膜和脏、血管、血液、瓣膜和胎心等的活动。胎心等的活动。28心脏瓣膜心脏瓣膜&血管超声多普勒图像血管超声多普勒图像29第二节第二节 超声成像基本原理超声成像基本原理302.1 2.1 医学超声成像的基本原理医学超声成像的基本原理 n超声成像的信息主要由超声成像的信息主要由反射回波反射回波和和散射回散射回波波所携带，一个典型的超声回波应包含大所携带，一个典型的超声回波应包含大界面的反射回波（位置信息）与小粒子的界面的反射回波（位置信息）与小粒子的散射回波（结构信息）。散射回波（结构信息）。n目前超声诊断仪主要使用的是脉冲回波法目前超声诊断仪主要使用的是脉冲回波法原理；原理；
14、n脉冲回波技术利用人体组织的不均匀性而脉冲回波技术利用人体组织的不均匀性而引起的反射作用，通过检测脏器界面的反引起的反射作用，通过检测脏器界面的反射波，实现组织定位，并检测其特性。射波，实现组织定位，并检测其特性。312.1 2.1 医学超声成像的基本原理医学超声成像的基本原理 n(a)(a)超声脉冲发射的瞬间，显示器上光点垂直偏移。超声脉冲发射的瞬间，显示器上光点垂直偏移。n(b)(b)超声脉冲以恒定速度通过介质超声脉冲以恒定速度通过介质1 1，光点在显示器上形成水平扫描线。，光点在显示器上形成水平扫描线。n(c)(c)当超声到达当超声到达1 1、2 2介质的分界面上，一部分能量经界面反射，
15、大部介质的分界面上，一部分能量经界面反射，大部 分能量通过界面继续向前传播；反射回声到达探头，换能器将回分能量通过界面继续向前传播；反射回声到达探头，换能器将回 声信号转换为电信号，并成为显示器垂直偏转板的输入信号，显声信号转换为电信号，并成为显示器垂直偏转板的输入信号，显 示器上显示回声信号脉冲；示器上显示回声信号脉冲；n(d)(d)由由2 2、3 3介质分界面反射的回声到达探头，在显示器上显示出相应介质分界面反射的回声到达探头，在显示器上显示出相应 的脉冲。的脉冲。322.1 2.1 医学超声成像的基本原理医学超声成像的基本原理 2cTs 超声诊断仪器中，一般脉冲超声的发射与接收是由同超声
16、诊断仪器中，一般脉冲超声的发射与接收是由同一换能器完成的，根据发射脉冲和回波脉冲的时间间隔一换能器完成的，根据发射脉冲和回波脉冲的时间间隔T，计算出反射界面与换能器（声源）之间的距离：计算出反射界面与换能器（声源）之间的距离：式中，式中，c为介质中的波速，为介质中的波速，生物体中除骨骼外，声速相生物体中除骨骼外，声速相差不大，因此在工程计算中差不大，因此在工程计算中通常取其平均值通常取其平均值1540m/sA型超声成像波形图型超声成像波形图 33第三节第三节 医用超声诊断医用超声诊断&治疗仪器治疗仪器34四大影像诊断设备功功能能特特点点X线机线机XCT 磁共振磁共振 同位素同位素超声成像超声成
17、像 透视透视 拍片拍片 无创、无电离辐射无创、无电离辐射 断层成像断层成像 实时、动态实时、动态 形态、功能与定征形态、功能与定征 设备价格便宜设备价格便宜 结构形态结构形态 血流测量血流测量 组织定征组织定征断层断层结构结构成像成像 设备设备 简单简单 电离电离 辐射辐射 影像影像 重叠重叠 断层断层 摄影摄影 电离电离 辐射辐射 非实时非实时 断层断层 摄影摄影 设备设备 昂贵昂贵 非实时非实时 断层断层 摄影摄影 分辨分辨 力低力低 放射放射性药物性药物 断层断层 结构结构 代谢代谢 功能功能 代谢代谢功能功能35n 超声诊断仪器超声诊断仪器向人体内发射超声能量，并接收人体组织反射和散射
18、向人体内发射超声能量，并接收人体组织反射和散射的回波信号，根据其所携带的有关人体信息，加以检的回波信号，根据其所携带的有关人体信息，加以检测、放大等处理，并显示出来，为医生提供诊断依据。测、放大等处理，并显示出来，为医生提供诊断依据。n 超声治疗仪器超声治疗仪器向人体发射一定功率的超声能量，利用其与生物组织向人体发射一定功率的超声能量，利用其与生物组织相互作用产生的各种生物效应，对有疾病的组织起到相互作用产生的各种生物效应，对有疾病的组织起到治疗作用。治疗作用。n 其它其它超声雾化设备超声雾化设备超声清洗设备超声清洗设备超声细胞粉碎设备超声细胞粉碎设备3.1 3.1 医用超声仪器的种类医用超声
19、仪器的种类363.2 3.2 超声诊断仪器的基本构成超声诊断仪器的基本构成 37n振荡器振荡器：即同步触发信号发生器，产生控制系统工作的：即同步触发信号发生器，产生控制系统工作的同步触发脉冲，决定发射脉冲的重复频率。同步触发脉冲，决定发射脉冲的重复频率。n发射器发射器：受触发后产生高压电脉冲激励超声换能器。：受触发后产生高压电脉冲激励超声换能器。n换能器换能器：产生超声脉冲，接收由目标形成的回波脉冲信：产生超声脉冲，接收由目标形成的回波脉冲信号并转换成电信号，送入回波信息处理系统。号并转换成电信号，送入回波信息处理系统。n回波信息处理系统回波信息处理系统：由射频信号接收放大器、检波器和：由射频
20、信号接收放大器、检波器和视频放大器等组成，处理超声回波信息。视频放大器等组成，处理超声回波信息。n显示器显示器：显示图象信息。：显示图象信息。n扫描发生器扫描发生器：在振荡器产生的同步脉冲控制下，输出扫：在振荡器产生的同步脉冲控制下，输出扫描信号给显示器，使显示器上显示的超声回声图稳定。描信号给显示器，使显示器上显示的超声回声图稳定。3.2 3.2 超声诊断仪器的基本构成超声诊断仪器的基本构成 38n换能器是超声仪器中的重要部件。其主要工作原换能器是超声仪器中的重要部件。其主要工作原理是利用晶体的压电效应。理是利用晶体的压电效应。3.2 3.2 超声诊断仪器的基本构成超声诊断仪器的基本构成 接
21、收超声波接收超声波发射超声波发射超声波39常见超声探头常见超声探头4041线阵换能器线阵换能器42凸阵式扇形凸阵式扇形换能器换能器43相控阵扇形相控阵扇形换能器换能器44机械扇扫换机械扇扫换能器能器45手术用超声换能器手术用超声换能器46经直肠超声换能器经直肠超声换能器47经阴道超声换能器经阴道超声换能器483.3 3.3 超声诊断仪的显示型式超声诊断仪的显示型式 超声诊断仪器按超声回波信号显示型式的不同，超声诊断仪器按超声回波信号显示型式的不同，主要可分为主要可分为A型超声、型超声、B型超声、型超声、C型超声、型超声、M型超型超声及声及P型超声。型超声。一、一、A型超声（型超声（Amplit
22、ude Mode）A型显示即幅度显示，以回波信号的幅度表示界面反射型显示即幅度显示，以回波信号的幅度表示界面反射的强弱，是一种幅度调制型仪器。的强弱，是一种幅度调制型仪器。反射强，振幅高反射强，振幅高反射弱，振幅低反射弱，振幅低 特点：只能反映声线方向上局特点：只能反映声线方向上局部组织的回波信息，不能获得临床部组织的回波信息，不能获得临床解剖图，已基本淘汰。解剖图，已基本淘汰。回声以波形显示回声以波形显示 回波强度回波强度探头探头深度（时间）深度（时间）493.3 3.3 超声诊断仪的显示型式超声诊断仪的显示型式 二、二、B型超声（型超声（Brightness Mode）在在A型超声诊断仪的
23、工作基础上，加上换能器的平面扫描，型超声诊断仪的工作基础上，加上换能器的平面扫描，当换能器的位置逐渐改变时（或采用多元换能器），使显示当换能器的位置逐渐改变时（或采用多元换能器），使显示器上每一条时基线方向也相应地改变，则每条显示线代表了器上每一条时基线方向也相应地改变，则每条显示线代表了产生回波的每一个界面的空间位置，从而构成一幅二维图象。产生回波的每一个界面的空间位置，从而构成一幅二维图象。是一种辉度调制仪器。是一种辉度调制仪器。回声以辉度显示回声以辉度显示 503.3 3.3 超声诊断仪的显示型式超声诊断仪的显示型式 n B型超声诊断仪器是一种辉度调制仪器，显示器上每个光型超声诊断仪器是
24、一种辉度调制仪器，显示器上每个光点的亮度表示回波信号的幅度。点的亮度表示回波信号的幅度。n 按扫描方式分类，按扫描方式分类，B超已经发展了四代，包括手动直线扫超已经发展了四代，包括手动直线扫描、机械扫描、电子直线扫描和电子扇形扫描。描、机械扫描、电子直线扫描和电子扇形扫描。B超图像由不同亮度的像超图像由不同亮度的像素构成，像素亮度由反射回素构成，像素亮度由反射回声的强弱所决定。声的强弱所决定。p 黑色：没有反射（体液、空黑色：没有反射（体液、空气）气）p 灰色：中等反射（组织）灰色：中等反射（组织）p 白色：反射较强（骨骼、软白色：反射较强（骨骼、软组织）组织）513.3 3.3 超声诊断仪的
25、显示型式超声诊断仪的显示型式 uB超的临床应用范围超的临床应用范围p 在妇产科中的探测在妇产科中的探测p 人体内部脏器的轮廓及人体内部脏器的轮廓及其内部结构的探测其内部结构的探测p 表浅器官内部组织探测表浅器官内部组织探测u线扫式断层线扫式断层B型超声波诊型超声波诊断仪适用于观察腹部脏器，断仪适用于观察腹部脏器，如对肝、胆、脾、肾、子如对肝、胆、脾、肾、子宫的检查；宫的检查；u扇扫断层扇扫断层B型超声波诊断型超声波诊断仪适用于对心脏的检查。仪适用于对心脏的检查。5253543.3 3.3 超声诊断仪的显示型式超声诊断仪的显示型式 三、三、C型超声（型超声（Constant depth Mode
26、）C型超声与型超声与B超一样都显示的是辉度调制的二维切面超一样都显示的是辉度调制的二维切面图象图象，但与，但与B超不同，其显示的平面是垂直于声线的平面超不同，其显示的平面是垂直于声线的平面。C 型显象平面与型显象平面与 B 型显象平面是相互垂直的，改变型显象平面是相互垂直的，改变 C 型型扫查深度，便可获得若干不同深度的扫查深度，便可获得若干不同深度的 C 型切面图象。型切面图象。553.3 3.3 超声诊断仪的显示型式超声诊断仪的显示型式 C 型超声成像过程中，扫查平面距探头的深度是不变的。型超声成像过程中，扫查平面距探头的深度是不变的。如果使扫查面距探头的深度发生变化，且扫查平面根据成像如
27、果使扫查面距探头的深度发生变化，且扫查平面根据成像需要可设置为斜面、曲面，则构成了需要可设置为斜面、曲面，则构成了F型超声。型超声。563.3 3.3 超声诊断仪的显示型式超声诊断仪的显示型式 由于探头位置固定，心脏有由于探头位置固定，心脏有规律地收缩和舒张，心脏各层组规律地收缩和舒张，心脏各层组织和探头间的距离便发生节律性织和探头间的距离便发生节律性的改变。随着水平方向的慢扫描，的改变。随着水平方向的慢扫描，便把心脏各层组织的回声展开成便把心脏各层组织的回声展开成曲线，即为曲线，即为M M型超声心动图。型超声心动图。四、四、M型超声（型超声（Motion Mode）回声以时间曲线显示回声以时
28、间曲线显示 M型超声诊断仪采用辉度调制的方法，使深度方向所型超声诊断仪采用辉度调制的方法，使深度方向所有界面反射回波用亮点形式在显示器垂直扫描线上显示出有界面反射回波用亮点形式在显示器垂直扫描线上显示出来，随着脏器的运动，垂直扫描线上的各点将发生位置上来，随着脏器的运动，垂直扫描线上的各点将发生位置上的变动，定时地采样这些回波并使之按时间先后逐行在屏的变动，定时地采样这些回波并使之按时间先后逐行在屏上显示出来。上显示出来。573.3 3.3 超声诊断仪的显示型式超声诊断仪的显示型式 M型超声诊断仪基本原理结构图型超声诊断仪基本原理结构图 583.3 3.3 超声诊断仪的显示型式超声诊断仪的显示
29、型式 五、五、P型超声（型超声（Motion Mode）它可视为一种持殊的它可视为一种持殊的 B 型超型超声，超声换能器置于圆周的中心，声，超声换能器置于圆周的中心，径向旋转扫查线与显示器上的径径向旋转扫查线与显示器上的径向扫描线作同步的旋转。主要适向扫描线作同步的旋转。主要适用于对肛门、直肠内肿瘤、食道用于对肛门、直肠内肿瘤、食道癌及子宫颈癌的检查，亦可用于癌及子宫颈癌的检查，亦可用于对尿道、膀胱的检查。对尿道、膀胱的检查。P型超声示意图型超声示意图 六、六、D型超声（型超声（Doppler Mode）超声的多普勒效应，显示人体内部运动器官的运动状态。超声的多普勒效应，显示人体内部运动器官的
30、运动状态。593.3 3.3 超声诊断仪的显示型式超声诊断仪的显示型式 七、彩色多普勒血流成像系统（彩超）七、彩色多普勒血流成像系统（彩超）彩色多普勒血流成彩色多普勒血流成像系统（通常称为彩超）像系统（通常称为彩超）是一种能同时显示是一种能同时显示B型型图像和多普勒血流数据图像和多普勒血流数据（血流方向、流速、流（血流方向、流速、流速分布）的双重超声扫速分布）的双重超声扫描系统，可以得到彩色描系统，可以得到彩色多普勒血流图多普勒血流图.603.3 3.3 超声诊断仪的显示型式超声诊断仪的显示型式 八、三维超声成像系统八、三维超声成像系统三维超声图像的重建及实时显示技术，三维超声成像三维超声图像
31、的重建及实时显示技术，三维超声成像方法有散焦镜法、计算机辅助成像和实时超声束跟踪技术。方法有散焦镜法、计算机辅助成像和实时超声束跟踪技术。三维超声胎儿成像三维超声胎儿成像25周周 三维超声胎儿成像三维超声胎儿成像28周周 613.4 3.4 超声诊断仪的扫查方式超声诊断仪的扫查方式 为形成一幅二维图象，换能器要与人体之间作相对运动，为形成一幅二维图象，换能器要与人体之间作相对运动，或声线的位置与方向要按一定规律改变，以获得不同位置不或声线的位置与方向要按一定规律改变，以获得不同位置不同方向上的回声信号（回声线），这一过程称为同方向上的回声信号（回声线），这一过程称为扫查扫查。波束。波束方向的改
32、变，可以方向的改变，可以机械方式机械方式改变换能器位置或发射方向，也改变换能器位置或发射方向，也可以可以电子方式电子方式控制换能器阵列的工作状态来实现。控制换能器阵列的工作状态来实现。一、简单扫查一、简单扫查 各声线在探查区内不相交各声线在探查区内不相交 线扫线扫线扫线扫：换能器作横向平移，线距均匀，但：换能器作横向平移，线距均匀，但视场的横向尺寸由换能器移动距离所限制，视场的横向尺寸由换能器移动距离所限制，纵向尺寸由超声波穿透深度所限制。纵向尺寸由超声波穿透深度所限制。623.4 3.4 超声诊断仪的扫查方式超声诊断仪的扫查方式 扇扫扇扫 弧扫弧扫 径扫径扫 扇扫扇扫：换能器在被检查目前的上
33、方作摆动，声线不均匀，近：换能器在被检查目前的上方作摆动，声线不均匀，近距离处密度大，远处稀疏。优点是可通过狭小的窗口检查待距离处密度大，远处稀疏。优点是可通过狭小的窗口检查待查部位，如通过肋骨之间的间隙检查心脏。查部位，如通过肋骨之间的间隙检查心脏。弧扫弧扫：声线与扇扫相反。：声线与扇扫相反。径扫径扫：（：（P型超声）型超声）633.4 3.4 超声诊断仪的扫查方式超声诊断仪的扫查方式 二、机械扫查与电子扫查二、机械扫查与电子扫查 1.机械扫查：机械扫查：借助电动机带动换能器摆动或者转动，同时借助电动机带动换能器摆动或者转动，同时利用位置传感器连续地检测换能器地瞬时取向，并产生位利用位置传感
34、器连续地检测换能器地瞬时取向，并产生位置信号，使显示器的扫描线有相应的取向。置信号，使显示器的扫描线有相应的取向。摆动式扇扫摆动式扇扫B超仪探头超仪探头 利用直流电机或步进电机驱利用直流电机或步进电机驱动，通过凸轮、曲柄、连杆机构动，通过凸轮、曲柄、连杆机构将电机的旋转运动转换为往返摆将电机的旋转运动转换为往返摆动，从而带动单个晶体换能器在动，从而带动单个晶体换能器在一定角度一定角度(3090之间之间)范围范围内产生扇形超声扫描。内产生扇形超声扫描。643.4 3.4 超声诊断仪的扫查方式超声诊断仪的扫查方式 旋转式扇扫旋转式扇扫B超仪超仪 采用采用4个（或个（或3个）性个）性能相同的换能器，
35、等角度能相同的换能器，等角度安放在一个圆形转轮上，安放在一个圆形转轮上，马达带动转轮旋转，每个马达带动转轮旋转，每个换能器靠近收换能器靠近收/发窗口时开发窗口时开始发射和接收超声波始发射和接收超声波,各换各换能器交替工作。能器交替工作。653.4 3.4 超声诊断仪的扫查方式超声诊断仪的扫查方式 2.电子扫查：电子扫查：用电子方式控制多元换能器的工作状态，主用电子方式控制多元换能器的工作状态，主要有两种工作方式：线阵、相控阵。要有两种工作方式：线阵、相控阵。p 线阵：由开关控制器控制每个振元，使其轮流工作。线阵：由开关控制器控制每个振元，使其轮流工作。p 相控阵：工作时所有的振元被同时激励，通
36、过控制加到相控阵：工作时所有的振元被同时激励，通过控制加到各个振元上激励信号的相位（控制延时）来改变超声波各个振元上激励信号的相位（控制延时）来改变超声波的发射方向。的发射方向。Time663.4 3.4 超声诊断仪的扫查方式超声诊断仪的扫查方式 三、直接接触式与水路耦合式三、直接接触式与水路耦合式 按超声探头与被查者皮肤接触与否，扫查方按超声探头与被查者皮肤接触与否，扫查方式可分为直接耦合式与水路耦合式。式可分为直接耦合式与水路耦合式。直接接触式：直接接触式：超声波通过探头与人体皮肤间的超声波通过探头与人体皮肤间的耦合层直接向人体入射。具有声程短、穿透深耦合层直接向人体入射。具有声程短、穿透
37、深度可达最大；可取探头与皮肤垂直的方向，取度可达最大；可取探头与皮肤垂直的方向，取比较有利的检测角度。比较有利的检测角度。673.4 3.4 超声诊断仪的扫查方式超声诊断仪的扫查方式 三、直接接触式与水路耦合式三、直接接触式与水路耦合式 水路耦合式：水路耦合式：探头与皮肤之间用一定探头与皮肤之间用一定厚度的水或者其它液体作耦合剂。其厚度的水或者其它液体作耦合剂。其特点：特点：p 探头与皮肤不直接接触，因此换能器探头与皮肤不直接接触，因此换能器大小不受限制，宜采用直径较大，聚大小不受限制，宜采用直径较大，聚焦较强的换能器，提高分辨率；焦较强的换能器，提高分辨率；p 如果配合多元换能器，容易实现简
38、单如果配合多元换能器，容易实现简单和复合扫查结合；和复合扫查结合；p 较容易实现自动化；较容易实现自动化；p 容易对人体表面弯曲厉害的部位及直容易对人体表面弯曲厉害的部位及直接接触不易耦合到的部位进行扫查。接接触不易耦合到的部位进行扫查。683.4 3.4 超声诊断仪的扫查方式超声诊断仪的扫查方式 三、直接接触式与水路耦合式三、直接接触式与水路耦合式 耦合剂：耦合剂：耦合剂是一种由新一代水性耦合剂是一种由新一代水性高分子凝胶组成的医用产品。高分子凝胶组成的医用产品。p 使用超声耦合剂的目的首先是充填接使用超声耦合剂的目的首先是充填接触面之间的微小空隙，不使这些空隙触面之间的微小空隙，不使这些空
39、隙间的微量空气影响超声的穿透；其次间的微量空气影响超声的穿透；其次是通过耦合剂是通过耦合剂“过渡过渡”作用，使探头作用，使探头与皮肤之间的声阻抗差减小，从而减与皮肤之间的声阻抗差减小，从而减小超声能量在此界面的反射损失。另小超声能量在此界面的反射损失。另外，还起到外，还起到“润滑润滑”作用，减小探头作用，减小探头面与皮肤之间的摩擦，使探头能灵活面与皮肤之间的摩擦，使探头能灵活的滑动探查。的滑动探查。693.4 3.4 超声诊断仪的扫查方式超声诊断仪的扫查方式 四、实时成像与非实时成像四、实时成像与非实时成像 实时成像（动态成像）实时成像（动态成像）：实时：实时地显示组织与器官的图象，对地显示组织与器官的图象，对于扫查运动器官非常重要，要于扫查运动器官非常重要，要求频帧求频帧25帧帧/s以上。以上。非实时成像（静态成像）非实时成像（静态成像）：凡：凡是采用手动方式移动换能器来是采用手动方式移动换能器来移动扫查声线的只能是静态成移动扫查声线的只能是静态成像。像。按成像速度分按成像速度分 70肾脏71心脏72胎儿的脊椎73胼胝体动脉74心脏动态血流图75三维动态超声图像
