1、彩色多普勒超声诊断仪成像技术（一）谐波成像彩色多普勒超声诊断仪成像技术二维灰阶成像频谱多普勒系统（ PW 、 CW ）彩色多普勒血流成像（ CDFI、 CDE、 CCD、 TDI）谐波成像（自然组织谐波、造影剂谐波）三维成像功能单元谐波根据 法国数学家傅立叶 (M Fourier)分析原理证明 ：任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率， 幅度和相角。谐波频率是基波频率的整倍数。二次谐波成像(second harmonic imaging,SHI) 超声波在生物组织及人体脏器内传播时，不仅有从探头发射的基础频率的超声波（
2、基波）传播，并且有此基波频率的谐波传播，当谐波频率为基波频率的 2倍时，称为 2次谐波，谐波频率越高其能量下降越迅速。超声成像时，只检测二次谐波作为成像信息，其它频率信息被滤去或不接收，这种成像方式称为 二次谐波成像。谐波产生的物理基础随着非线性学论理的发展，对超声波在人体组织传播的研究表明：超声波与人体组织（介质）作用，其传播、反射（和散射）时都具有非线性效应。这种非线性效应使发射的基波频率 f0会出现 nf0频率的谐波 (n=1, 2, 3 )。 传播时 :发射超声波的中心频率为 f0，其能量比较高，在弹性介质中非线性传播时，不仅含有 f0的基波，而且有 2 f0的谐波。反射时 :在超声造
3、影成像时声波冲击造影剂微泡，微泡可能在 2倍或更高倍数的声波频率上振动，作为新的声源而发射 2f0的谐波反回到探头。接收造影剂的这种二次谐波就能很好地显示造影剂回声信号。这种非线性现象主要表现有三个方面：1) .声波速度的非线性改变 谐波的产生 介质的压缩与疏松脉冲波传播过程中产生谐波示意图2) .谐波能量的非线性改变：超波在弹性介质中传播时，不仅产生谐波频率，而且谐波频率能量随传播距离而呈非线性改变。在近场表浅处，超声波仅由基波频率组成。但传播后，能量会在二次谐波频率处产生。其基波强度随传播距离而减少，但谐波强度呈非线性改变。在表浅处谐波能量较低，采用谐波成像，可克服来原于腹壁和接近腹壁的反射和散射的基波伪象，而传播数厘米后，谐波能量明显增加，产生具有一定强度的谐波频率。谐波能量变化示意图3).基波能量与谐波能量的非线性改变 谐波频率能量的高低与基波频率能量有关，弱的基波频率几乎不产生谐波频率能量，而强的基波产生较大的谐波能量。这种非线性改变对于基波能量弱的旁瓣产生的谐波，则极少会使谐波成像产生旁瓣伪像影响。基波能量与谐波能量关系示意图二次谐波的接收二次谐波接收是提取 2f0的谐波回声信号，包括自然组织与造影剂的谐波信号。谐波信号的接收示意图
