1、超声诊断理论基础超声诊断理论基础 Ultrasound DiagnosisUltrasound Diagnosis声声 波波 (acoustic wave)10-310010310610910121015频率（Hz）10-810-610-410-2100102104106108次声波可听波超声波超声诊断频率范围10-4 1014超声的概念振动频率20,000Hz的声波超声波医用频率2.513MHz 超声成像ultrasonograghy,USG 定义：利用超声波的物理特性和人体组织器官的声学特性相互作用而产生的信息，经处理后形成图形和曲线，借此进行疾病诊断的一种物理检查方法。超声波的特点和优点
2、USG特点：对软组织的分辨能力强 信息的显示有多种方法USG优点：无损伤、无痛苦、无辐射 实时、快捷、准确、方便超声发展概况40年代 探索阶段50年代 A型、M型超声仪70年代 灰阶实时超声（B型）双功能超声仪（B型+频谱）80年代 彩色多普勒超声仪 （B型+彩色+频谱）90年代 新技术 （超声造影、谐波成像、超高频探头、三维超声等）超声的三个基本物理参数频率(f):声波每秒振动次数，Hz。波长():声波在一个振动周期内所通过的距离，mm声速(C):声波在介质中每秒传播的距离，m/s=f C（m/s）人体软组织声速平均为人体软组织声速平均为1540m/s1540m/s三个基本物理量之间的关系三
3、个基本物理量之间的关系 相同介质中，波长与频率成反比 相同介质中，声速c基本相同，因此根据c=f 可知波长与频率 f 成反比。频率（MHz）12.5357.510波长（mm）1.50.60.50.30.20.15=1.5 mm/f 三个基本物理量之间的关系三个基本物理量之间的关系 不同频率的声波在相同组织中传播，声速基本相同超声的物理特性 指向性 反射、折射、散射和绕射 吸收与衰减 分辨力与穿透力 多普勒效应 近场近场远场远场DD声源直径声源直径 扩散角扩散角频率高，波长短，频率高，波长短，呈直线传播呈直线传播 定位探查定位探查1.超声波的指向性超声波的传播超声波的传播 超声波在弹性介质中传播
4、时与其它波动（如光波）类似，也有波的叠加、干涉、反射、透射、折射、散射、衍射以及吸收衰减等特性。以下我们主要介绍在临床诊断中常用的几种传播特性2-1.超声波的反射和折射v反射 1.声阻抗(z)=介质密度()声速(c)Z0.1%即可产生反射 2.声阻抗差大，反射强v折射 两种介质内声速不同可产生 折射现象 结果：导致入射声束的偏转 超声波的超声波的入射入射、反射反射和和折射折射示意图示意图大界面大界面 折射波折射波 入射波入射波 反射波反射波 2-2.2-2.超声波的超声波的散射散射 遇界面远遇界面远小于小于波长的微小粒子，超声波将波长的微小粒子，超声波将产生散射，人体内的散射源为红细胞和脏器产
5、生散射，人体内的散射源为红细胞和脏器内的细微结构。内的细微结构。2-3.2-3.超声波的超声波的绕射绕射 目标大小约为目标大小约为1 1 22或稍小，超声波将或稍小，超声波将绕过该靶目标继续前进，很少发生反射。绕过该靶目标继续前进，很少发生反射。超声波的吸收与衰减v声衰减定义：是指声能随着传播距离而减弱的现象 衰减量=频率深度v频率高，衰减重 原因：吸收损耗、声束扩散、反射和折射 超声波的分辨力与穿透力v频率高，分辨好，穿透差v频率低，分辨低，穿透强v对应的临床应用：检测浅表器官，采用高频探头检测深部脏器，采用低频探头 多普勒效应声源与接收体之间的相对运动引起声波频率发生改变的现象，频率的变化
6、称为频移fdfd=f-f0=Vcosf0/c f0 为入射超声频率 f 为回声频率 V 为物体的运动速度 C 为声速 cos为运动方向与声束方向间的夹角 多普勒效应示意图多普勒效应示意图声源声源目标目标血流信息获取 V=V=血流血流速度速度 C=C=声速声速 coscos=血流与探头间夹角血流与探头间夹角血管血管VC探头探头fd=f-f0=Vcosf0/cv coscos90900 0，血流迎向探头，血流迎向探头，f fd d为正值为正值称为称为正性频移正性频移v coscos90900 0，血流远离探头，血流远离探头，f fd d为负值为负值称为称为负性频移负性频移夹角对fd值的影响超声波的
7、产生超声波的产生声源（acoustic source）：能发出声音的物体称为声源，其产生的基础是振动。在超声诊断中，探头的晶片就是声源，利用逆压电效应产生超声波喇叭振动图像超声波的发射与接收v超声诊断仪由探头（换能器）和主机构成 超声波的发射与接收均由换能器来完成v发射：电讯号换能器超声波(逆效应)接收：反射波换能器电信号(正效应)逆压电效应示意图逆压电效应示意图+-+-+发发射射超超声声正压电效应示意图正压电效应示意图+-+正压正压负压负压接收超声接收超声超声成像的基本原理v声阻抗特性v声衰减特性v多普勒效应人体组织的声学特征无回声（无反射型）胆汁、尿液、血液低回声（少反射型）肝、脾强回声（
8、多反射型）血管壁、结石极强回声（全反射型）肺、胃肠道回声类型肝肝胆汁胆汁胆囊壁胆囊壁超声成像的检查方法超声成像的检查方法基本检查方法：基本检查方法：A型型、M型型、B型型、D型型型（超声示波法）v机理：以波幅变化反映回声情况v特点：一维波形图，不直观v用途：鉴别液、实性包块，测距 目前临床不再使用A型超声示意图型超声示意图距离距离振幅振幅A A型超声实例型超声实例型（超声扫描法）v机理：以单声束取样，获得活动界面回声，再以慢扫描方式展开v特点：一维时间运动曲线图v用途：分析心脏和大血管的运动幅度M M型曲线图型曲线图型（超声显象法）v机理：不同的光点反映回声变化，用切面显示正常组织与异常组织
9、v特点：二维断面图像，灰阶/彩阶 实时显示，直观v用途：及其广泛 肝脏肝脏B B超超心脏心脏B B超超D型（超声多普勒法）v机理：利用Doppler原理对心血管内血流进行探测分析v频谱多普勒（PW+CW）以频谱曲线显示，检测血流动力学参数 v彩色多普勒血流显像（CDFI）彩色编码实时显示血流方向、速度及血流性质二尖瓣血流二尖瓣血流CDFICDFI二尖瓣血流二尖瓣血流PWPW超声探头与扫查方式v常规探头：扇型、线阵型、凸弧型v专用探头：腔内探头（食管、直肠、阴道）术中探头 穿刺探头探头类型探头类型超声扫查方式示意图超声扫查方式示意图线阵型线阵型扇型扇型凸弧型凸弧型凸弧型探头扫查凸弧型探头扫查凸弧
10、型凸弧型B B超切面超切面扇型探头扫查扇型探头扫查扇型探头扇型探头B超切面超切面线阵型探头扫查线阵型探头扫查线阵型线阵型B超切面超切面照片照片 波拉一次成像波拉一次成像 热敏打印记录热敏打印记录 录像录像 磁光盘磁光盘 计算机工作站计算机工作站超声检查方法v体位：仰卧位、侧卧位、半卧位、站立位v途径：体表、腔内、术中 (探头表面涂布耦合剂)超声检查前准备根据检查部位的不同而不同 腹腔脏器：空腹 盆腔脏器：膀胱充盈 心脏：忌服影响心肌收缩力的药物 表浅器官及外周血管：无须特殊准备超声成像的临床应用 确定占位病变的物理性质 检查脏器的形态、大小及结构 测定心功能 检测血流 监测胎儿生长发育 检测积液 随访、介入、术中US 健康体检、防癌普查等超声成像的局限性 图象易受气体和皮下脂肪的干扰 对骨骼、肺、肠道的检查受到限制 伪像干扰 图象显示范围较小
