超声成像设备-概述

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1、超声成像设备河南大学淮河医院超声科超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声成像设备超声检查的主要用途超声诊断设备的发展历史1959年研制出脉冲多普勒超声（D超）。1954年发明B超诊断仪，同年产生M超。实时二维切面灰阶超声显像仪（B型）的问世是超声技术发展史上第一个里程碑。1880年发现晶体压电效应。1917年利用压电原理进行超声探测（超声探头的出现）。1942年出现首台A型超声检测仪。属于一维超声。超声诊断设备的发展历史彩色血流图（CFM）的问世是超声技术发展史上又一个

2、新的里程碑。它标志着超声诊断技术从此跨入了彩超时代。1989年以后是彩超技术发展的第二阶段——改进和提高阶段，在这段时间，彩超的临床应用得到很大的发展，成为超声医学的重要阶段——彩色多普勒时代。1990年以来，进入彩超发展的第三阶段———由模拟数字混合处理到全数字化处理的发展阶段——即步入数字化时代。超声诊断设备的发展历史1996年后，发展进入第四阶段——全数字化多功能信息化时代，形成具有综合图像形成及处理功能的全数字一体化工作站。这就是“彩超”的新面貌。1990年3D超声进入研究阶段1999年3D超声诊断仪进入商品化

3、和临床实用化阶段超声成像的物理基础超声波的传播依赖于做高频机械振动的“波源”和传播机械振动的弹性介质，所以机械振动和弹性介质是超声检测的物理基础。在超声成像中，探头晶片发射时即产生超声，所以探头晶片就是波源。声波必须在介质中传播，在固体、液体、气体中均可传播，但在真空中声波是不能传播的。在超声诊断中，人体脏器、器官都是介质。超声成像的物理基础超声波是在弹性介质中传播的机械波。与声波和次声波在弹性介质中的传播类同，区别在于超声波的频率高于20kHz，而声波的频率是在20HZ至20KHZ之间，次声波的频率低于20HZ。次声

4、波可闻声波超声波20Hz以下20Hz-20kHz20kHz以上超声波与声波除了频率高低有别外，它们在本质上是一致的，都是一种机械振动，都以一定的速度通过介质。超声成像的物理基础超声波应用范围20～100KHz很多动物都用超声波进行交流、导航及追捕它们的猎物。100KHz（105Hz）～1MHz（106Hz）超声波最重要的应用就是声呐（声音导航及测距）。2.5MHz～5MHz用于心脏、腹部及软组织成像。这些频率能穿透组织可到达20-15cm的深度。5～10MHZ用于对小器官的成像，例如：腮腺、甲状腺、颈部血管及眼睛显像，

5、它只需要4-5cm的穿透深度。10～30MHz用于皮肤及血管内检查，可以获得高分辨力的图像。40～100MHz用于生物显微镜成像，对眼活组织的显微诊断。超声成像的物理基础医学诊断常用的超声频率是2—10MHZ之间，对于浅表器官多采用>7MHZ,对于腹部和心脏分别采用3.5—5MHZ和2—3MHZ超声成像的物理基础描述超声波的基本物理量声速：单位时间内，超声波在介质中传播的距离称为声速，用符号“c”表示。单位为米/秒（m/s）声速是由传播介质所决定，不同人体组织器官的声速不同，平均声速为1540米/秒，其中空气最小（35

6、0米/秒），骨骼最大（3850米/秒）。频率：单位时间内质点振动的次数，用符号“f”表示由探头中压电材料决定，在2～10兆赫兹范围。超声成像的物理基础描述超声波的基本物理量波长：声波在传播时，同一波线上相邻两个同相位质点之间的距离称为波长，用符号“λ”表示。超声波长与声速和频率满足以下关系式：1、声速与介质的关系（1）同一介质不同频率的超声波在同一介质中传播时声速基本相同。所以用不同频率的探头检查肝脏时，声速基本相同。（2）不同介质同一频率的超声波在不同介质中传播的声速是不同的。例如：1MHz超声波在0℃的水中为150

7、0m／s；在0℃的钢材中为6000m／s；在人体软组织中平均声速为1540m／s。声速、波长与介质的关系超声成像的物理基础声速、波长与介质的关系生物材料中的超声速横条代表实验测的的速度范围人体软组织的声速分布在1500m/s～1680m/s之间,利用超声方法对软组织测距存在一定的误差。而骨组织的声速则高于2800m/s、肺组织的声速大约在1200m/s以下。超声成像的物理基础2、波长与介质的关系（1）同一介质不同频率的超声波，在同一介质内传播时其波长与频率成反比。1MHz的超声波在人体软组织中传播时，其波长为1.5mm

8、。3MHz的超声波在人体软组织中传播时，其波长为0.5mm。5MHz的超声波在人体软组织中传播时，其波长为0.3mm，所以频率越高的超声波在同一脏器组织中传播其波长愈短。例如：用高频率的探头检查肝脏其波长也愈短。2、波长与介质的关系（2）不同介质同一频率的超声波，在不同介质内传播，因传播声速不同，则波长也不相同。频率为3MHz的超