超声谐波成像

超声设备成像为什么必备谐波技术？谐波技术已经成为了超声设备必备的一项成像技术，那么我们对谐波又有多少了解呢？▎什么是谐波？谐波是相对于基波而言的。

在超声设备中，基波就是超声探头发射出来的初始声波频率，谐波就是超声探头接收到的不同于基波频率的声波信号。

两倍频率的叫二次谐波，三倍频率的叫三次谐波，四倍频率的叫四倍谐波，以此类推。

频率越高谐波分辨率越高，但是信号强度越弱。

因此频率并不是越高越好。

谐波的原理谐波是超声波的非线性传播特性和组织的非线性特性而产生的声波，非线性概念：我们可以理解为自然界存在两种声波的传播特性：线性传播和非线性传播，线性传播只是相对而言的，而非线性是绝对的，也就是说波的传播一定是非线性的，只是过去我们通常假设声波是线性传播的。

谐波的产生和接收超声探头发射出来的波总是基波，基波通过组织后频率发生了变化形成不同频率的谐波。

探头接收到的声波中既有基波的成分也有谐波的成分。

但设备具有选择通过的功能，选择性的接收二次谐波，滤除基波和其他谐波成分就是我们所说的二次谐波成像技术。

这是目前超声设备主要采用的谐波类型。

▎我们为什么要用谐波？我们最开始认为谐波是有害的，无用的，但是随着专家们的不断研究，谐波逐渐变废为宝。

谐波相对于基波来说旁瓣伪像更少，信噪比和对比分辨力更好。

1、组织谐波成像目前超声设备中主要使用的组织谐波成像技术是二次谐波技术，为了宣传而起名的脉冲反向谐波技术、脉冲剪影谐波技术、编码脉冲谐波技术、能量调制谐波技术等等都是基于二次谐波的。

我们以脉冲反向谐波技术举例：脉冲反向谐波技术的目的是增强组织二次谐波信号强度，探头同时反射两组反向的基波信号，探头接收声波后基波信号完全抵消，保留了干净的谐波信号，两组基波产生的谐波信号可相互叠加，从而提高了信号强度，该技术已经被广泛应用到各中-高端超声设备中。

2、造影谐波成像向血管内注入微气泡（相对组织具备更强的非线性特性），以增强超声的谐波反射效能。

[综述点评]超声诊断设备中彩色多普勒成像及谐波成像技术的若干进展The several progress of colored Doppler imaging and harmonic imaging technology Inultrasonic diagnosis equipment陈丕基（湖南省医疗卫生装备协会，长沙410015）〔文章编号〕1672-8270（2005）09-05-06 〔中图分类号〕TH772．3 〔文献标识码〕A[摘要] 超声诊断仪中的彩色多普勒成像技术，经由彩色多普勒血流图（CFM）、彩色多普勒能量图（CDE）到多普勒组织成像（DTI），使超声诊断仪在血流检测、脏器“血管树”的结构显示及在冠心病心肌功能评价方面极有前景。

而谐波成像技术的应用使B超由线性检测（基波成像）发展到非线性检测（谐波成像）而产生了一次飞跃。

[关键词] 彩色多普勒成像；组织谐波成像Abstract：In the ultrasonic diagnostic equipment，the technology of colored Doppler imaging，by way of the colored Doppler blood flow diagram（CFM），the colored Doppler energy diagram（CDE）to Doppler tissue imaging（DTI），has the prospect of the ultrasonic diagnostic equipment in the blood stream examination，displaying the structure of the internal organs“the blood vessel tree”and appraisal cardic muscle function in coronary disease．But the application of harmonic imaging technology make B ultrasonic develop from the linear examination （fundamental wave imaging）to the non-linear examination（harmonic imaging）．Key words：colored Doppler imaging；tissue harmonic imaging医学超声成像技术和X-CT、MR和核医学成像在20世纪80年代中期开始，就被世人公认为现代四大医学成像技术。

Ｂ超基本术语解释B模式是用亮度（Brightness）调制方式来显示回波强弱的方式，也称作"断层图像”，即二维灰阶图像。

M模式是记录在某一固定的采样线上，组织器官随时间变化而发生纵向运动的方法。

B/M模式是显示器上同时显示一幅断层图像和一幅M模式图像的操作模式。

体位标志是为标志当前超声所探测的身体部位而设的身体部位的图形标志。

字符一组数字和字母及其它符号，用来对超声图像加入注释。

探头是电声换能片，在超声扫描时，它将电发射脉冲信号转换成超声脉冲信号，也将超声回波信号转换成电信号。

DSC是"数字扫描转换器"的缩写，是一个数字集成存贮器，它能存贮超声信号并把它们转化为TV扫描信号。

动态范围是指回波信号不被噪声淹没，并且不饱和，能放大显示的输入（电压等等）范围。

电子聚焦适当安排换能器阵各阵元的激励信号，实现声束聚焦的技术。

多段聚焦在不同探测深度进行电子聚焦，聚焦数的增加可使图像更加清晰。

增强是一种增强图像边缘以使图像组织边界更清晰的功能。

Far Gain（远场增益）是补偿超声波随探测点深度增加而衰减用的增益。

Near Gain（近场增益）是一种控制在距换能片不超过3cm的区域内的回波强度的功能。

帧相关是一种滤除噪声，对图像进行平滑的功能。

扫描速度指M模式图像每秒内的水平移动的距离，在这里指的是一幅图像从左边扫至右边所需的时间。

ZOOM（倍率）是一种放大图像的功能。

冻结是使实时显示的超声图像静止不动的功能。

全数字化超声诊断仪采用数字声束形成技术，在接收模拟人体信号的过程中，探头将信号进行数字化编码，使信号完全数字化，进一步提高图像的质量。

通常理解，凡具有4个聚焦点的超声诊断仪则应是数字化超声。

通道可等同于物理通道。

对接收通道而言，通道即指具有接收隔离、前置放大、TGC控制等具体电路的硬件。

在多声束形成技术中，每一物理通道（对应一个阵元）将分为多个虚拟通道（或称逻辑通道），产生不同的延迟时间后与相邻的阵元信号相加，形成不同的声束成像帧率成像帧率取决于成像设备的性能、是否使用多声束形成技术和探测深度，其中探测深度对成像帧率起决定性的作用。

医学超声谐波成像的研究的开题报告一、研究背景和研究目的医学超声谐波成像是一项非常重要的医疗技术，它可以通过声学波来成像检测人体内部的器官结构、血流情况及病理变化，非侵入性、无辐射，因此被医学领域广泛应用。

本研究旨在深入了解医学超声谐波成像技术的发展历程，以及其原理、特点及应用，为进一步探索其诊断、治疗和研究价值提供科学依据。

二、研究内容和方法1. 研究内容（1）医学超声谐波成像的起源及发展历程。

（2）医学超声谐波成像的原理和特点。

（3）医学超声谐波成像在临床应用中的表现及临床应用前景。

2. 研究方法（1）文献资料法：收集有关医学超声谐波成像的文献、专利、期刊和相关的介绍资料等，作为研究的主要资料来源。

（2）实验研究法：根据医学超声谐波成像的原理和特点，开展实验性研究，通过实验验证医学超声谐波成像的有效性。

（3）问卷调查法：通过对医学工作者、患者和相关企业的问卷调查，了解医学超声谐波成像在临床应用中的表现及其应用前景。

三、预期成果及意义本研究将进一步深化对医学超声谐波成像的认识，探索其在临床应用中的优势和潜力，对其诊断、治疗和研究价值提供科学依据，有助于改善医疗卫生服务、提高人民身体健康水平。

四、工作计划1. 搜集相关文献资料，了解医学超声谐波成像的发展历程和现状。

预计用时：1个月。

2. 开展医学超声谐波成像的实验研究，了解其原理和特点，实际掌握其成像方法及仪器使用情况。

预计用时：3个月。

3. 进行问卷调查，了解医学超声谐波成像在临床应用中的表现及其应用前景。

预计用时：1个月。

4. 结合文献资料、实验研究和问卷调查的结果，撰写并完成研究报告。

预计用时：1个月。

五、研究预算本研究的预算主要用于购买医学超声谐波成像仪器和实验所需材料。

预计总预算为5万。

具体预算如下：1. 医学超声谐波成像仪器购买费用：3万元。

2. 实验所需材料费用：2万元。

总预算：5万元。

六、参考文献1. 程希夫.医学超声谐振成像技术在肿瘤研究与诊断中的应用.中国肿瘤.2016；25（1）:21-27.2. 刘道群. 一种新型的三维医学超声成像技术研发. 电子与软件工程. 2013；9（01）：69-70.3. 欧阳丽丽.医学超声成像技术在疾病诊断中的应用及进展.医疗电子技术.2015；21（9）：143-145.。