医用超声波相关课件.pptx

1、医用超声波相关资料医用超声波相关资料n超声医学超声医学(Ultrasonic medicine)是声学、医学和电子工程技术相结合的一门学科，是研究超声对人体的作用和反作用规律并加以利用，达到诊断、保健和治疗等目的的学科。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学超声工程。n超声诊断学超声诊断学(Ultrasound diagnostics)研究和应用超声的物理物性，以某种方式扫查人体、诊断疾病的科学称为超声诊断学n超声检查超声检查（ultrasonic examination）指运用超声波原理，对人体软组织的物理特性、形态结构与某些功能状态作出判断的非创伤性检查方法声波的定义及分类声波的定义及分类

2、物体的机械性振动在具有质点和弹性的媒介中的传播现象称为波动波动，而引起听觉器官有声音感觉的波动则称为声波声波。声波的定义及分类声波的定义及分类n横波横波：指介质中的质点都垂直于传播方向运动的波。n除骨路、肺外人体组均以纵波传播声波的定义及分类声波的定义及分类n纵波纵波：指介质中的质点都沿着传播方向运动的波。在纵波通过的区域内，介质的各点发生周期性的疏密变化，因此纵波是胀缩波，目前医用超声的研究和应用主要是纵波传播方式。超声检查成像原理超声检查成像原理 超声检查超声检查（ultrasonic examination）是指运用超声波原理，对人体软组织的物理特性、形态结构与某些功能状态作出判断的非创

3、伤性检查方法。超声波的波长极短，具有与光波十分相似的直线传播特性。医用超声频率范围：210MHz。基本物理量基本物理量n超声波有三个基本物理量，即频率（f）、波长（），声速（c），它们的关系是：cf，或c/f。n频率频率为单位时间内质点振动的次数，一般以每秒振动次数表示，以Hz为单位，每秒振动一次为1Hz。n声速声速为单位时间波动传播的距离，常用单位为m/s。n人体软组织平均声速为：1540m/s，或近似于是1500m/s。n波长波长为两个相邻振动波峰间的距离，常用单位为m。基本物理量基本物理量 传播超声波的媒介物质叫做介质，不同频率的超声波在相同介质中传播时，声速基本相同，相同频率的超声波在

4、不同介质中传播，声速不相同。人体软组织中超声波速度总体差异约为5，目前医用超声仪一般将软组织声速的平均值定为1541m/s，通过该速度可测量软组织的厚度。声波的特性反射（声波的特性反射（reflection）超声波在传播过程中，遇到两种介质所形成的界面，如介质间具有足够的特性阻抗差(0.1%)，而界面又大于超声波的波长，即可发生反射反射。反射声能的大小，则取决于特性阻抗差的大小。1 折射折射2C1C2 散射散射 n衍射衍射n声阻抗(特性阻抗)：Zc。为介质的密度、c为介质的声速n超声波在声阻抗不同的介质中传播，可产生折射、反射、衍射、散射及多普勒效应，介质则吸收声波的能量，并产生声衰减。n目前

5、使用的超声诊断仪都是建立在回波的基础上，其物理基础便是人体内的声阻抗值是不同的，当声波穿过不同的组织器官时，其回声产生相应的变化，从而可提取各种诊断信息。n声波遇到气体时,被全部反射,不能成像。介质密度（）与超声波在其中传播速度（c）的乘积称为该介质的声阻抗（Z），即Z c，反映介质的密度及弹性。超声波在界面上反射的大小与界面两边介质的声阻抗差及超声波的入射角有关，人体软组织的声阻抗差异很小，只要有1。的声阻抗差，便可产生反射。通过接收反射和散射产生的回波，从而获得人体组织各层界面的位置、形态及组织内部结构的信息，分析其特征及规律，可判断组织或脏器病变的物理特征（如囊性、实性及囊实混合性），从

6、而作出诊断。n惠更斯原理惠更斯原理（Huygens principle）Doppler效应效应dR00dR0频谱多普勒：正频移为正向波，负频移为负向波。彩色多普勒:正频移设为红色，负频移设为蓝色。n压电效应压电效应（piezoelectric effect）对某些非对称结晶材料进行一定方向的加压或拉伸时，其表面将会出现符号相反的电荷，这种现象称为压电效应。具有此性质的材料称为压电材料，主要有压电晶体，极化陶瓷，高分子聚合物等。当在压电材料上加机械振动时，材料表面产生电荷（即将机械能转变为电能），称为正压电效应。当在压电材料上加交变电信号时，材料几何变形，产生与交变信号同样频率的机械振动（即将电

7、能转变为机械能），称为逆压电效应。产生超声波就是晶体的逆压电效应。n医用超声换能器医用超声换能器 B型超声诊断基础（型超声诊断基础（Brightness Mode）声像图中人体组织的回声强度顺序声像图中人体组织的回声强度顺序n外形外形：n边界回声边界回声：n内部回声内部回声：器官和肿块的内部回声来自其内部结构的界面反射和微细结构的散射。n人体组织超声回声强度分级，分为以下五个等级。n强回声强回声 强回声后方常伴声影，见于结石、含气肺（胸膜肺界面）、骨骼表面等；n高回声高回声 高回声与强回声不同，不伴有声影，见于肝脾等脏器的包膜等；n等回声等回声 中等水平回声见于肝、脾实质等；n低回声低回声 典

8、型的低回声见于皮下脂肪组织；n无回声无回声 典型的无回声见于胆汁、尿液、胸腹水（漏出液）等纯液性物质。声像图分析声像图分析声像图分析声像图分析n后方回声后方回声：器官和肿块的出现后方声影，表示其衰减系数极大，反之，如果后方声影增强，表示其衰减系数较低。后方回声内收，表示其声速低于周围组织，反之后方回声外展，表示其声速高于周围组织。n毗邻关系毗邻关系：正常器官与周围结构保持一定解剖关系，可以通过它们之间的关系进行识别，如根据脾静脉来识别胰腺等。同时，在产生病变时，也可以根据周围脏器的位置来鉴别肿块的来源，或根据毗邻结构的受压、浸润情况来了解病变情况。n活动度和活动规律活动度和活动规律：n硬度硬度

9、：n排空排空：肝囊肿肝囊肿肝肿瘤肝肿瘤D型超声诊断法（多普勒超声诊断法型超声诊断法（多普勒超声诊断法 Doppler mode）彩色多普勒血流成像彩色多普勒血流成像（Color Doppler Flow Imaging）D型超声诊断法（多普勒超声诊断法型超声诊断法（多普勒超声诊断法 Doppler mode）D型超声诊断法（多普勒超声诊断法型超声诊断法（多普勒超声诊断法 Doppler mode）n血流定量测定血流定量测定 混响混响（reverberations）声影声影（acoustic shadowing）旁瓣伪像旁瓣伪像(side lobe artifact)镜面伪像镜面伪像（mirro

10、r artifacts）后方回声增强后方回声增强（enhancement of behind echo）超声伪像超声伪像:部分容积效应部分容积效应 部分容积效应部分容积效应（partial volme effect）构成：由几十乃至上千个阵元沿一直线排列组合。原理：由相邻的812个阵元构成的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。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。nA超（超（Amplitude mode ultrasonograph）n

11、B超（超（Brightness mode ultrasonograph）nD超（超（Doppler mode ultrasonograph）nM超（超（Motion mode ultrasonograph）A超（超（Amplitude mode ultrasonograph）以探头接收到的超声脉冲信号的幅度为纵坐标，而以超声脉冲的传播时间为横坐标的一种显示方式。型超声适用于简单解剖结构的检查、线度测量，如脑中线检查、眼科检查。B超（超（Brightness mode ultrasonograph）显示的局部亮度代表回波的幅度的回波信息表示方法。在显示屏上，以探头阵元的位置为横坐标，以超声的传播

12、时间纵坐标，并以回波幅度调制辉度，可得到探头扫查平面内的图象。频谱多普勒仪将多普勒频移信号的强弱以纵坐标的幅度来表示，频移的正负以信号波在基线的上下来表示，横坐标表示传播时间，其本质是一维的图象，这种显示可得到频移时间、速度大小、频移方向、信号振幅和频率范围信息。连续式多普勒使用双晶片探头，一个晶片连续地发射脉冲波，返回的声波由另一个晶体片连续地接收。理论上最大流速的测值无限制性。流速实际可测值常大于7米秒，定量分析狭窄、分流和返流性病，其主要缺点是缺乏空间分辨能力。其超声脉冲波的发射与接收均以一个探头进行，它是在一选择性的时间延迟后，才开始接受回声信号。优点：疾病的定位诊断和血流的定量测定。

13、优点：疾病的定位诊断和血流的定量测定。缺点：受脉冲重复频率的限制，缺点：受脉冲重复频率的限制，易频率失真。易频率失真。M超（超（Motion mode ultrasonograph）将沿声束方向各反射点位移随时间变化而显示，是一种以亮点亮度来表示反射声信号强弱的仪器。三维超声(three-dimensional ultrasound)成像技术是利用计算机对一系列按一定规律采集的二维图像信息进行加工处理即重建，从而构成三维图像。1 1、超声波是一种机械波，其波长超过、超声波是一种机械波，其波长超过 A、20Hz B、20000Hz C、2MHz D、20MHz2 2、超声诊断中最常用的物理量有、超声诊断中最常用的物理量有 A、波长、频率、声速 B、波长、声阻抗、声强 C、频率、声强、声能 D、反射、散射、折射3 3、下列哪项可引起声影、下列哪项可引起声影 A、胆囊 B、膀胱 C C、钙化 D、囊肿4、彩色血流显像、彩色血流显像 A、动脉为红色，静脉为蓝色 B、动脉为蓝色，静脉为红色 C、血流朝向探头为蓝色，背离探头为红色 D、血流朝向探头为红色，背离探头为蓝色5、声阻抗为、声阻抗为 A、组织量X 声波在组织中的速度 B、组织的密度X声波在组织中的速度 C、探头频率X声波在组织中的速度 D、从一个界面到另一个界面的距离