第七章超声波成像ppt课件.ppt

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1、第七章超声成像第一章  概述声波的基本性质10-41001041081012•••••次声波地震海啸核爆炸可闻声波超声波特超声波语言音乐自然界老鼠蝙蝠海豚分子热振动第一章  概述医学超声学是一门将声学中的超声（ultrasound）学与医学应用结合起来形成的边缘科学，也是生物医学工程学中重要的组成部分。医学超声影像仪器涉及到微电子技术、计算机技术、信息处理技术、声学技术及材料科学，是多学科边缘交叉的结晶，是理工医相互合作与相互渗透的结果。迄今超声成像与X-CT、ECT及MRI已被公认为当代四大医学成像技术。一．医学超声发展简史1917年，法国科学家保罗·朗之万首次使用由石英晶体

2、制成的超声换能器，并发明了声纳，即声探测与定位技术，被成功地用于探测水下潜艇。20世纪30年代，超声用于医学治疗和工业金属探伤，从而使超声治疗在医学超声中最先获得发展。1942年，杜希克和费尔斯通首先把工业超声探伤原理用于医学诊断。用连续超声波诊断颅脑疾病。1946年研究应用反射波方法进行医学超声诊断，提出了Ａ型超声诊断技术原理。一．医学超声发展简史1958年，开始出现“Ｍ型超声心动图”。50年代末期，连续波和脉冲波多普勒技术以及超声显微镜问世。在50年代，用脉冲反射法检查疾病获得了很大成功。1967年，实时Ｂ型超声成像仪问世，这是Ｂ型成像技术的重大进步。60年代末，美、日均研

3、制成功压电高分子聚合物换能器。70年代，以B超显示为代表的超声诊断技术发展极为迅速，特别是数字扫描变换器与处理器（DSC与DSP）的出现，把B超显示技术推向了以计算机数字影像处理为主导的功能强、自动化程度高、影像质量好的新水平。二、医学超声检测特点超声检测突出特点：①对人体无损伤，这也是与Ｘ线诊断最主要的区别，适合于产科与婴幼儿的检查；②能进行动态连续实时观察。在中档以上的超声诊断仪，多留有影像输出接口，使影像易于采用多种形式（录像、打印、计算机存储等）留存及传输与交流；③由于它可以采用超声脉冲回声方法进行探查，所以特别适用于腹部脏器、心脏、眼科和妇产科的诊断，而对骨骼或含气体

4、的脏器组织如肺部，则不能较好地成像，这与常规Ｘ线的诊断特点恰恰可以互相弥补；④从信息量的对比上看，超声诊断仪采用的是计算机数字影像处理，目前较Ｘ线胶片记录的影像信息量和清晰度稍低。三、医学超声设备的发展趋势90年代，医学超声影像设备一方面是价格低廉的便携式超声诊断仪大量进入市场，另一方面是向综合化、自动化、定量化和多功能等方向发展。介入超声、全数字化电脑超声成像、三维成像及超声组织定性不断取得进展。在探头方面，新型材料、新式换能器不断推出，如高频探头、腔体探头、高密度探头相继问世，进一步提高了超声诊断设备的档次与水平。总之，随着医学进步和超声技术的发展，多种新型的医用超声设备将

5、不断涌现。21世纪必将是医学超声技术蓬勃发展、日新月异的新世纪！第二章超声波的物理性质（一）超声波的概念1、振动频率在20000Hz以上的机械波称为超声波。2、振动频率在20Hz～20000Hz的机械波称为可听声。3、振动频率在20Hz以上的机械波称为次声。一、超声波的基本概念第二章超声波的物理性质（二）超声波的特点1、超声可在气体、液体、固体等介质中传播。2、超声呈直线传播且能量容易会聚。能量的会聚是通过聚焦来实现的。3、电声转换容易且能量大。其电声的转换是通过压电材料来实现的。4、超声在传播过程中会产生反射、折射、散射、绕射、干涉、共振等现象。5、超声在产生、传播、接收与相

6、互作用，相互影响因素多，故在超声成像过程中易形成伪像。6、超声工作安静且危害少。第二章超声波的物理性质（三）振动与波动振动是指质点在平衡位置上来回往复的运动；波动是指振动在介质中的传播（简称为波）。波分为电磁波和机械波二大类，超声属于机械波;X线属于电磁波。纵波：质点的振动方向与波传播方向一致的波。横波：质点的振动方向与波传播方向垂直的波。在超声诊断中，声波在人体所有软组织中均以纵波的形式传播，故诊断用超声都为纵波。对于纵波,等于两相邻密集点(或稀疏点)间的距离,如图(a)所示;对于横波,则是从一个波峰(或波谷)到相邻波峰(波谷)的距离,如图(b)所示。第二章超声波的物理性质（

7、四）波长二、超声波的物理量（一）声速超声在介质中单位时间传播的距离称为声速。用C表示，单位m／s。1、不同频率的超声在相同介质中传播其声速相同。2、相同频率的超声在不同介质中传播其声速不同。3、超声在软组织（液体）中传播的速度约为1500m／s，在骨骼中传播的速度约为4080m／s，在气体中传播的速度约为330m／s。4、超声诊断仪测量病变的位置和大小就是以超声在人体中传播的速度为依据的。第二章超声波的物理性质（二）周期和频率1、周期：质点在平衡位置来回往复一次所需的时间。用T表示，单位是秒