第二章 超声仪器PPT.pptVIP

2018-1-27 1 第二章 超声波仪的构造及分类 锦 源 电 子 0516-3638855 3638866 2018-1-27 2 第一节 超声诊断仪的基本组成及构造 2018-1-27 3 超声诊断仪的组成 (1)超声换能器 (2)基本电路 (3)显示器 2018-1-27 4 一、超声换能器 定义：是将电能转换成超声能，同时将也可将超 声能转换成电能的一种器件。 目前应用的主要是压电换能器，其种类繁多，除了连续波多普勒设备中使用收发分离的换能器结构外，其余都是采用脉冲工作方式，所以都是使用收发共用的换能器结构。 2018-1-27 5 (一)换能器的组成 压电振子 匹配层 聚焦件 背衬块 2018-1-27 8 声透镜 位置：在探头的匹配层与人体组织间； 材料：常用塑料或树脂制成； 作用：声聚焦和换能器的保护层； 原理：透镜材料的声速大于周围介质声 速时声束可折射效应发生会聚。 2018-1-27 9 背衬块 位置：位于压电振子背后； 材料：由钨粉与环氧树组成的强吸声物； 作用：防消除后向干扰；实现窄脉冲， 提高纵向分辨力； 原理：透吸收背向声波，使之能量消耗。 2018-1-27 10 (二)换能器的分类 一、据工作原理 1．脉冲反射式 有A超、M超和B超，B超探头括 线阵、凸阵、相控阵、环阵等。 2．多普勒式 有连续波和脉冲波多普勒探头。 2018-1-27 11 (二)换能器的分类 二、据控制扫查方式 1．电子式 线阵型、相控阵型、凸阵型及 环阵式探头。 2．机械式 摆动式、旋转式探头。 2018-1-27 12 (二)换能器的分类 三、据晶片数 1．单晶片 A超、M超及摆动式机械探头。 2．多晶片 线阵型、凸阵型、相控阵型和 环形阵型等。 2018-1-27 13 摆动式机械扇扫探头 构成：由一块晶片组成； 原理：微型电机驱动晶片， 作来扇形回摆动； 优点：成本低，容易修复； 缺点：噪声大，磨损严重。 2018-1-27 14 旋转式机械扇扫探头 构成：由多块晶片组成； 原理：微型电机驱动晶片， 作360度旋转； 优点：噪声小，磨损较轻； 缺点：成本高，修复较难。 2018-1-27 15 线阵型探头 构成：由6-8个阵元沿一 直线排列组合；每个阵元分割成若干窄条振子。 原理：阵元组依一定顺序工作，用电子开关轮番地接通，形成线性扫描。 评估：近场视野大，易受肋骨、气体影响。 2018-1-27 16 凸阵型探头 构成：阵元的窄条振子被均匀分布在凸形圆弧上； 原理：同线阵，只是其波束是作扇形扫描； 评估：能避开胸骨和肋骨遮挡，无噪音，可替代机械扇扫探头。 2018-1-27 17 相控阵探头 构成：与线阵类似，仅阵元数少些，故结构紧凑。 原理：通过适当调整、控制各单元激励信号的相延(或时延)，以实现声速偏转。 评估：优点与凸阵相似，但旁瓣较明显。 2018-1-27 18 环形相控阵探头 构成：由一系列同心的圆环形晶元体组成。 原理：适当调整、控制圆环形晶元体的激励信号和接收信号的相延(或时延)，使声束聚焦的焦距作连续或步进式移动。 评估：全程横向分辨力高。 2018-1-27 19 二、基本电路 超声诊断仪除连续多普勒用连续波外，大多用脉冲波，后者种类很多，但基本结构大致相同。 2018-1-27 20 (一)主控电路 即同步触发信号发生器，它周期性地产生同步触发脉冲信号，分别触发发射电路与扫描发生器中的时基扫描电路。 其下限应不小于探测目标运动波形最高频率的２倍，而其上限则取决于声波对人体的最大探查深度所需的时间。 超声脉冲重复频率决定于 触发脉冲的重复频率，其 选择必须满足如下要求： 2018-1-27 21 重复频率越高，显示器图象越亮。 脉冲重复频率采样下限要求： 如二尖瓣运动波形的最高多普勒频率为100Hz， 则脉冲重复频率应选择高于200Hz； 脉冲重复频率采样上限要求： 如最大探测深度定为20cm，往返为0.4m，声速为1500m／s,则需时为T＝0.4／1500＝260us，对应 重复频率为f＝1/T＝3846Hz，一般最高取3kHz。 2018-1-27 22