(医学)医学成像系统

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1、医学成像系统2021/9/201超声成像核医学成像磁共振成像单光子发射型计算机断层成像（SPECT）正电子发射断层成像（PET）计算机断层扫描成像（CT）2021/9/202超声成像2021/9/203历史1928年开始研究超声的生物效应；1950年应用A超对人体体内的肿块的检查；1960年超声波理疗以及眼科，牙科手术；70年代B超应用于临床，可实时获得人体脏器的解剖结构图像；特点：无（低）损伤，非侵入性，操作方便80年代超声成像设备有了新的发展，图像分辨率达到了0.5mm，图像的灰阶等级满足了诊断要求；研制了各种特殊探头，可将探头伸入

2、体腔内进行超声成像，显示出比较小的器官；彩色多普勒超声诊断仪的出现，提供心脏内的血流流动情况和血流量。2021/9/204超声成像的物理基础超声在均匀介质中传播时，不会发生发射；当介质的声阻抗发生变化时，超声会在其界面发生反射；声阻抗变化愈大，发射愈强；超声在人体组织内的传播速度为1540m/s；由于传播速度低，同一换能器既发射超声又接收回波；现代电子技术可区分来自不同深度的反射回波，使实现回波反射式超声成像仪成为可能；目前使用的各种超声成像仪都是回波反射型的，显示的是人体组织的各界面对超声波的反射特征；超声在人体组织中传播时产生衰减，

3、与超声频率成正比；超声在人体组织中传播是一种复杂的过程，除了发射，还有透射，以及衍射，散射，折射；2021/9/205超声成像系统A型，M型，B型等超声诊断仪：利用脉冲回波法，应用超声在体内组织中幅度（能量衰减）变化的机理；多普勒超声诊断仪：应用超声的频移效应；利用超声在传播过程中相位变化的信息，目前正在研究中；2021/9/206A型超声诊断仪原理：用压电晶片作换能器，用重复频率1000～2000Hz的电脉冲激励发射单声束进入人体体内组织界面产生反射反射回波由同一发射换能器接收转换成电信号放大，检波CRT显示（横坐标：超

4、声传播时间，纵坐标：回波的幅度）特性：从回波的分布：包络宽度及幅度大小，可以测度病灶的位置，大小等。缺点：这种显示缺少解剖信息，诊断困难；2021/9/207M型超声(超声心动图仪)显示时把A型仪器的时间基线加到示波管的垂直偏转板上，即用Y轴表示脏器的深度；把回波信号加到示波管亮度调制板上，于是Y方向上每一条亮暗不同的线相当于一个A型显示；在水平偏转板上加一个慢时间扫描电压，示波管上就能显示出各界面随时间的活动曲线；用途：主要用于心脏的诊断，可看到两个心动周期中各反射界面的运动情况，如二尖瓣开放与关闭的情况。2021/9/208B型超声

5、诊断仪概念：使探头发射超声波时，按一定模式在一个水平上扫描，以亮度等级显示回波幅度，令探头扫描与X轴扫描电压同步，就可获得人体组织的二维断层图像。按扫描方式的不同，可分为：机械扇形扫描相控阵扇形扫描线阵扫描工作原理：时序电路产生触发脉冲使发射电路产生宽度为τ的一窄脉冲激励换能晶片，产生超声波（f由晶片决定）不同深度的反射回路按先后次序进入放大器检波后成了视频信号显示2021/9/209B型的主要功能大都采用了数字扫描变换技术，采用大规模数字存储器，将图像实时地，数字化地存入存储器中，并可同时从存储器读出图像再到显示器显示；由于

6、回波信号数字化，仪器可具有记忆功能，可存储多幅图像；对图像进行各种处理（例如伪彩色显示），以利于诊断；也可使图像静止，即图像冻结；提供各种字符显示和测量功能；2021/9/2010彩色多普勒超声诊断仪多普勒效应：当超声从运动物体反射时，其反射回波与发射频率不同，频率之差与运动速度有关，即相对运动引起频移。用途：测量血管内的血流速度和血流量；由于血流中红血球等粒子速度的随机性，多普勒频移构成一个频谱，利用傅立叶变换，可分析多普勒频谱成分，不但可计算出血流速度，还可区分血流方向。彩色多普勒用不同的颜色表示血流方向。用颜色的深度表示血流速度，

7、用色调的变化表示血流扰动情况；2021/9/2011线性扫描断层图像原理图2021/9/2012线性电子扫描的扫描原理2021/9/2013GE黑白超LOGIQ200PRO数字波束形成器所有穿透深度上保持同质分辨率，使诊断信心达到更高层次。参见这幅图像。2021/9/2014GE彩超Voluson730Voluson730建立在数字技术平台之上，利用先进的信号处理技术，保证能够获得高分辨率的二维图像，并获得立体的三维图像和实时动态的四维图像。由于应用了二次谐波成像技术、频谱和彩色多普勒技术，以及我们的最新成果——复合影像解析技术，影像质

8、量得以进一步提高。特点在于它的波束形成器，能够处理的数据量是传统超声影像系统信息量的4倍多，从而大大提高了系统的动态范围，提供更多细节性的、高质量的影像。增加的动态范围增加了系统的数据处理能力，同时显著地提