超声探头及成像原理
腔体探头:
通常指阴道探头,适用于妇科(包括子宫、卵巢)、 产科(包括早孕、基本产科、完全产科、多胎、胎儿回 声)的检查;
下列部位应用以下探头是最佳的
使用部位
腹部 小器官 心脏 血管 产科 外科 儿科 胎儿 腔内
探头选择
凸阵探头 高频线阵 微凸阵探头 线阵探头 凸阵探头 线阵探头 凸阵探头 线阵探头 腔内探头
1)按诊断部位分类: 眼科探头、心脏探头、腹部探头和颅脑探头等;
2)按应用方式分类: 体外探头、体内探头、穿刺活检探头;
3)按探头中换能器所用振元数目分类: 单元探头和多元探头;
4)按波束控制方式分类: 线扫探头、相控阵探头、机械扇扫探头和方阵探头等;
5)按探头的几何形状分类(惯用的分类方法): 矩形探头、柱形探头、弧形探头(又称凸形)、圆形探头等。
还有其它的一些分类方法,通常工作中,习惯使用较多的是按 ①、④、⑤三种方式分类。
3. B超探头的组成:
• 声透镜 (acoustic lens)
匹配层 声透镜 衬套
(横/纵轴)轴向聚焦
• 匹配层(layer) 用于减少
由于皮肤与探头之间声阻抗
电缆
背衬材料 压电陶瓷(阵元)
的差别所造成的多重反射。
6. 常见B超探头的比较
探头类型 线阵
探头面 平面
接触面 近场视野 远场 成像 视野 特点
大
大
小 矩形
主要优点 价格便宜
凸阵
凸面
小
小
大 扇形
应用广泛
环阵
凸面
小
小
大 扇形 层厚伪像少
相控阵
平面 最小 最小
大 扇形
适ห้องสมุดไป่ตู้心脏
线扫
扇扫
弧扫
7. 常用探头规格的识别
常见的探头规格有: R40 、R50 、R60、 R10、 R13 、R20 、L40、L60等。 这里面: R 表示探头扫描方式为凸阵扫描,也有用C表示;
5). 相控阵探头
1.对等间隔排列的多个阵元施加 脉冲时间不同 2.叠加声束的传播方向按一定规 律自动改变方向
主要用于心脏也可兼作头颅探查 常规频率:2.5~5.0MHz
5).其他类型B超探头 (Other Type Of Transducer)
另外还有手术中探头、 经食道心脏探头、穿刺探 头和腹腔镜探头等。但这 些探头目前在国内还不普 及,特别是经食道探头日 常维护和保养的费用也很 可观。
皮肤断面(小器官) 从乳房、甲状腺,睾丸等器官图像的粗略评估中检测反常状况。 新生儿头部断面 从新生儿头部图像中检测大脑体积及脑结构的反常变化。 皮肤断面 (外周血管) 从外围血管图像及流速测量中检测及评估血管狭窄和堵塞)。
微凸探头:
适用于心脏(包括成人、儿童心脏)等部位的检查; 胸部断面(成人及儿科心脏) 分析M模式图像,检测心脏结构和功能的反常情况。
• 探头的核心:压电晶体或复合压电材料 • 压电效应:
正电压效应:机械能转变为电能(接受超声波) 逆压电效应:电能转变为机械能(发射超声波)
工作原理:
主机通过电缆在阵元上施加电信号,使阵元振动,发出超 声波,超声波经物体反射吸收再作用在阵元上,使阵元两端 产生电信号,通过电缆传送至主机处理、显示。
1.超声换能器的工作原理
• 压电陶瓷
发射/接收超声波
• 背衬材料 (Back)
发射 反射
物 体
减轻来自晶片的振动,缩短 波长并提高轴向分辨率
4. B超探头的分类: 1). 凸阵探头(Convex Array Transducer)
2). 高频线阵探头(7.5-12M) (High Frequency Linear Array Transducer)
1.对等间隔排列的多个阵元 同时施加脉冲激励 2.叠加声束的传播方向和探 头表面垂直 3.顺序扫描
3). 微凸探头(Mirco-convex Array Transducer)
4). 腔体探头(阴道探头和直肠探头) (Cavity Array Transducer)
分为两种:一种为单平面主要用于妇 产科另一种为双平面,主要用于经直 肠探查前列腺。但现在很多医院为了 节省资金只购买一种单平面探头兼作 两种检查。 常规频率:3.5~5.0MHz
5. 常见B超探头的临床应用
• 凸阵探头: 腹部断面(成人和儿科) 从肝脏、肾脏、胰腺、胆囊、膀胱、脾脏、胃 肠道和泌尿生殖器官结构图像中检测反常情况。
腹部断面(产科和妇科) ; 从胎儿、子宫和骨盆结构图像中检测和发现反 常情况,估算胎龄和胎重并评估胎儿心脏功能。
高频线阵(浅表)探头:
适用于小器官(甲状腺、乳腺、睾丸、新生儿、外周血管及前列 腺)等部位的检查;
• 探头的核心:压电晶体或复合压电材料 • 压电效应:
正电压效应:机械能转变为电能(接受超声波) 逆压电效应:电能转变为机械能(发射超声波)
工作原理:
主机通过电缆在阵元上施加电信号,使阵元振动,发出超 声波,超声波经物体反射吸收再作用在阵元上,使阵元两端 产生电信号,通过电缆传送至主机处理、显示。
2. 超声探头分类
超声探头原理
超声探头
医用超声探头: 是各种型号的超声诊断仪借以将高频电能转
换为超声机械能向外辐射,并接收超声回波 将声能转换为电能的一种声-电可逆转换器件
在医学实验中常用的换能器有张力(机械- 电)换能器和压力换能器两类。
医用超声探头具有两大特性:
1)使用特性: 使用特性实际上是探头与仪器配合使用的综合
后面的数字表示扫描的曲率半径; L 表示探头扫描方式为线阵扫描;
后面的数字表示扫描的宽度。 例如:
R60 表示此探头为凸阵探头,扫描曲率半径为60mm。
性能,它并不等于换能器本身的性能 ,包括工作频率 (fc)、频带宽度(Band Width)、灵敏度(Sensitivity)、分辨 力(Resolution) 。
2)声学特性: 超声探头的声学特性主要与探头中超声换能器所
用材料的特性有关,包括频率特性、换能特性、暂态 特性、辐射特性和吸收特性。
1.超声换能器的工作原理