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时间:2019-09-21
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1、医学成像系统2021/7/151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)2021/7/152超声成像2021/7/153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,可将探头伸入体腔内进行超声成像,显示出比较小的器官;彩色多普勒超
2、声诊断仪的出现,提供心脏内的血流流动情况和血流量。2021/7/154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,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;202
3、1/7/155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;2021/7/156A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;2021/7/15
4、7M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。2021/7/158B型超声诊断仪概念: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
5、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2021/7/159B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;2021/7/1510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
6、,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,用色调的变化表示血流扰动情况;2021/7/1511线性扫描断层图像原理图2021/7/1512线性电子扫描的扫描原理2021/7/1513GE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。2021/7/1514GE彩超Voluson730Volu
7、son730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
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