b型超声波图像质量怎么样

⑴ 医学超声成像原理

我总结一下医学超声成像的原理

超声波成像需要三个步骤：发射声波，接受反射声波，以及信号分析处理得到图像。

超声波探头是通过压电陶瓷换能器发射超声波，不同的探头能够发射的声波频率不同。医学超声波频率一般是2-13MHz，声波频率越高，衍射越弱，成像分别率越高；但与此同时，频率越高，声波衰减也越快，穿透深度就小。因此，我们在探测心脏的时候，只能用频率较低的声波，否则探测的深度不够，虽然成像效果差一些；而在探测颈动脉、股动脉等表皮下方的血管时，就用频率高的声波，成像好清晰许多。实验中，我们采用的心脏探头为2-4MHz，血管探头为10MHz。

接收反射波的依旧是同一个超声波探头，压电陶瓷换能器将声波信号转换成电信号，之后电脑上的系统进行信号处理成像。

B型超声波显示的是探头面向的组织切面的二维灰度图。我们知道确定二维灰度图上的每个点需要3个信息，横坐标、纵坐标和灰度。这些是怎么得到的呢？由于超声波在人体内接触到组织会反射，不同的组织声阻抗不同，根据接收到的回波反射率计算得到声阻抗，对应于图上的灰度（如血管壁的组织声阻抗差不多，在图像上的灰度就差不多，就能看出来是血管的形状）。假设探头是一维的，那么探头上每一个探针的位置就对应一个横坐标。纵坐标是由发射和接收声波的时间差决定的，假设声波在人体中传播速度相同，那么时间越长表示反射组织的位置越深。最后由得到的灰度图，可以看到组织轮廓，并可以进行测量，如血管直径，面积等等。

当然，具体的成像过程远远比这个复杂，因为B超是实时的，如何区分发射波、反射波、如何去除噪音，放大信号，信号处理非常复杂，我也不清楚。但以上简单的描述，已经足够我们大致了解成像的过程。

多普勒效应我们中学物理都学过，无论是发射者还是接收者相对声波传播介质运动，都会引起观察到的声波频率的变化。

利用多普勒效应测量血流速度如下图，探头发射声波的方向和血流方向的夹角为 \theta，发射声波频率为 f_0，反射声波频率为 f'，多普勒频率也就是频移为f_D，声波在人体组织中传播速度为c，血流速度为v

则由多普勒频率可以计算得到血流速度，公式如下

它的推导过程主要就是套两次多普勒效应公式，发射时认为接收者（血液）相对声波介质（人体组织）运动，而回收时认为发射者（血液反射声波）相对介质运动。然后相加项近似两个频率不变得到分母的2f_0。

之前做彩超检查子宫，我就问给我检查的护士姐姐啥是彩色超声波，因为我发现无论是检查结果还是他们的显示屏都是黑乎乎的，完全不知道彩色在哪里。

彩超相比于B超，通过多普勒效应测量血流的速度，并在图像中通过着色来表出来。所以这个彩色并不是直接反应人体组织颜色的，颇令人失望。一般来讲，图像中红色表示血流方向是迎面而来，而蓝色表示血流方向是离你而去。同时，颜色越深表示血流速度越快。

脉冲多普勒的原理不太懂，网上查了一下彩色多普勒和脉冲多普勒的区别，大概是方法不太一样，也有各自的优缺点。实验时，我们通过脉冲多普勒得到血流速度的频谱，也就是血路速度随时间的变化图（波形图），不是人体组织的成像图。通过测量两个血流速度脉冲之间的水平距离（时间差），就可以计算得到心率，如果在彩色多普勒图像（B型超声图像也行）测量血管的直径，进而计算出血管的面积，再乘以血流速度的波形图一个周期内曲线下方的面积（积分），就可以得到血流量（一分钟内流过的血流体积）

下图就是我的颈动脉彩色多普勒成像（上部分），和脉冲多普勒成像（下部分），并且测量了血流速度的峰值、心率（2倍心率）、血管直径和血流量（VolFlow）等信息

总结起来，医学超声仪器的物理原理：用压电换能器发射和接收超声波，通过反射率、接收时间、探针位置得到组织轮廓成像，通过多普勒效应测量血流速度。B超成像是二维的灰度图，反应组织轮廓，彩超是二维灰度图上加了血流速度的信息，脉冲多普勒得到的是血流速度随时间的变化波形。

想起来一个有趣的地方，用脉冲多普勒的时候，仪器会发出跳动的声音，无论是测量血管还是心脏。我不知道这个声音，是我心跳或者血流脉冲声音的放大，还是仪器自带的声音，配合我心跳的跳动而播放。

一些自问自答 ：

1.血流速度怎么测量：多普勒效应

2.血流量怎么得到：血管面积乘以血流速度的积分

3.心率怎么得到：脉冲多普勒中，两次血流量最大值的之间间隔为周期

4.心脏容积怎么得到：描迹自动求面积

5.血管面积怎么得到：描迹或者测量血管半径

6.心功能怎么得到：心收缩和心舒张的左心室心脏容量的比值

7.彩色多普勒和脉冲多普勒的区别：一个是二维成像图、一个是频谱

参考资料：

1. 维基网络：医学超声检查

相关文章

我写了几篇博客来介绍和记录我们的四级物理实验： 用医学超声仪器研究运动对人体血流分布的影响

① 为什么在校医院做大物四级实验

② 医学超声成像原理

③ 运动对血流分布的影响 实验设计

④ 运动对人体血流分布的影响 实验结果

⑵ B型超声波检查的原理

人耳的听觉范围有限度，只能对16-20000赫兹的声音有感觉，20000赫兹以上的声音就无法听到，这种声音称为超声。和普通的声音一样，超声能向一定方向传播，而且可以穿透物体，如果碰到障碍，就会产生回声，不相同的障碍物就会产生不相同的回声，人们通过仪器将这种回声收集并显示在屏幕上，可以用来了解物体的内部结构。利用这种原理，人们将超声波用于诊断和治疗人体疾病。在医学临床上应用的超声诊断仪的许多类型，如A型、B型、M型、扇形和多普勒超声型等。B型是其中一种，而且是临床上应用最广泛和简便的一种。通过B超可获得人体内脏各器官的各种切面图形比较清晰。B超比较适用于肝、胆肾、膀胱、子宫、卵巢等多种脏器疾病的诊断。B超检查的价格也比较便宜，又无不良反应，可反复检查。

⑶ B型超声波检查有哪些优点

B型超声波检查，已在医院的许多方面得到了应用，它已成为医生检查及诊断的好帮手。

这种检查方法对人体无损害、无痛苦。病人躺在床上，医生用一个探测头，在被检查的部位来回移动，荧光屏上就可以显示波形和图像。如配合电子计算机，一秒种就可以拍摄数十张超声断层像片，为诊断疾病提供依据。

⑷ B型超声波检查的优缺点

B超检查可获得要检脏器的切面图像，可直接进行直观的形态观察，可以清晰地显示胆囊和胆管的结构，甚至可以看到管径只有1～2mm的肝内胆管，根据自动测量数据字符显示，可以提供胆囊和胆管口径的大小、管壁的厚度，以及病变部位的大小等客观数据。因此，B超检查在胆道疾病中具有较高的诊断价值，B超已成为临床上检查胆道疾病最常用的方法。应用此方法确诊胆囊结石、胆囊炎症、肿瘤、寄生虫等，而且对黄疸病人的鉴别诊断也有较高的诊断正确率。
B超也有其难以克服的局限性。首先是它的穿透力弱，对骨骼、空气等很难达到深部，所以对含气性器官，如肺，胃肠等难以探测，对成人颅脑的诊断也较X线、CT逊色。对1厘米左右的肿瘤组织不易检出，故超声检查阴性；并不排除1厘米左右的肿瘤病灶的存在。其次，由于反射法中发生多次重复反射以及旁辨干扰出现假反射现象，因此有时易造成误诊。

⑸ 什么是A型、B型、M型和D型超声诊断仪

1、A型超声为一维超声振幅波型，主要用于生物测量和组织的定性。

2、B型超声，简称B超。是指使用超声探头发射超声波给物体，记录物体内部结构的回波，将回波进行处理而形成灰度图像，以反映物体的内部结构。

3、M型超声心动图是采用单声束扫描心脏。将心脏及大血管的运动以光点群随时间改变所形成曲线的形式显现的超声图像。

M型超声心动图为探头相对同定于胸壁，心脏或指烂大血管在扫描线所经部位下作来回或上下运动而形成。由于它显示心脏血管的唯顷漏运动，故根据英文运动的第一个字母“M”而命名为M型超声心动图。

4、D型超声诊断法，亦称超声频移诊断法，此法应用多普勒效应原理探测血液流动和脏器活动的方法，当声源与接收体（即探头和反射体）之间有相对运动时，回声的频率有所改变，此种频率的变化称之为频移，此法可获得因回声频率变化(即多普勒效应)的信号音图、曲线图及多普勒图像。

(5)b型超声波图像质量怎么样扩展阅读

适应症：

1、A型超声主要是进行眼轴长短的测量，眼部异常组织织标准超声的检测。如人工晶体读数的计算，眼轴长度是一主要的参数。标准化A型超可进行病变组织性质的确定。

2、B型超声，腹部检查：包括肝、胆、胰、脾及腹腔等。一般应该空腹检查，因为进食后，胃及肠道产生气体，影响超声的穿透，空腹检查效果最好。妇科检查：应该饮水憋尿，当膀胱充盈后，挤开肠管，让超声更好的穿透到盆腔，清晰的显示子宫及卵巢的正常与异常。

泌尿系检查：应该多饮水，当膀胱充盈后，内部的结石、肿瘤、息乎手肉等，即能更好的显示。④体表肿物及病变：可以即时检查，一般无需特殊准备。⑤心脏及四肢血管检查，亦无需准备。

3、当M型取样线同时依次穿过心房、心室的时候，可以了解心肌活动能力，并可判断心律失常的类型。

4、D型超声诊断法可对血流听诊、测速，获得横断面、纵剖面及侧面投影图。超声心动图可确切显示心脏某一指定部位血流速、向性数据。