超声检查物理学基础PPT课件

东平县人民医院超声科于庆红,超声检查物理学基础 Ultrasound Diagnosis,声 波 (acoustic wave),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,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1540m/s,三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。, =1.5 mm/f,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,1.超声波的指向性,超声波的传播,超声波在弹性介质中传播时与其它波动（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,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,超声波的入射、反射和折射示意图,2-2.超声波的散射,遇界面远小于波长的微小粒子，超声波将产生散射，人体内的散射源为红细胞和脏器内的细微结构。,2-3.超声波的绕射,目标大小约为1 2或稍小，超声波将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,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,频率高，分辨好，穿透差频率低，分辨低，穿透强对应的临床应用：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,多普勒效应示例,血流信息获取,V =血流速度 C =声速 cos=血流与探头间夹角,fd = f- f0 = Vcosf0/c,cos900，血流迎向探头，fd为正值称为正性频移cos900，血流远离探头，fd为负值称为负性频移,夹角对fd值的影响,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,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,发射超声,正压电效应示意图,超声成像的基本原理,声阻抗特性声衰减特性多普勒效应,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 （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,胆汁,胆囊壁,超声成像的检查方法,基本检查方法：A型、M型、B型、D型,型（超声示波法）,机理：以波幅变化反映回声情况特点：一维波形图，不直观用途：鉴别液、实性包块，测距 目前临床不再使用,A型超声实例,型（超声扫描法）,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特点：一维时间运动曲线图用途：分析心脏和大血管的运动幅度,M型曲线图,型（超声显象法）,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 特点：二维断面图像，灰阶/彩阶 实时显示，直观用途：及其广泛,肝脏B超,心脏B超,D型（超声多普勒法）,机理：利用Doppler原理对心血管内血流进行探测分析频谱多普勒（PW+CW） 以频谱曲线显示，检测血流动力学参数 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CDFI,二尖瓣血流PW,超声探头与扫查方式,常规探头：扇型、线阵型、凸弧型专用探头：腔内探头（食管、直肠、阴道） 术中探头 穿刺探头,探头类型,超声扫查方式示意图,凸弧型探头扫查,凸弧型B超切面,扇型探头扫查,扇型探头B超切面,线阵型探头扫查,线阵型B超切面,图像记录和保存方式,照片 波拉一次成像 热敏打印记录 录像 磁光盘 计算机工作站,超声检查方法,体位：仰卧位、侧卧位、半卧位、站立位途径：体表、腔内、术中 (探头表面涂布耦合剂),超声检查注意事项,肝、胆、胰、肾上腺、腹主动脉旁、上腹部肿块、腹部血管等检查者，请在检查前一天晚上8:00后禁食，检查当天上午空腹候诊（禁食固体及流食、半流食）。做腹部脏器超声检查当天不宜先做钡餐、胃镜、肠镜检查。一般应先安排超声检查，或在X线胃肠造影3日后再做超声检查。经腹部做膀胱、前列腺、精囊、子宫附件、下腹包块者，需要在检查前23小时饮水500800ml适量充盈膀胱，待有迫切尿意时进行检查。肾脏、甲状腺、乳腺、外周血管、心脏检查不需特殊准备，检查时充分暴露受检部位。,超声