超声基础 ppt课件

超声诊断的基础和原理中国医科大学附属盛京医院超声科高树熹绪论医学影像诊断学n 超声显像n 核素成像n 放射学诊断普通 X线诊断学X线电子计算机体层成像（ X CT）磁共振成像（ MRI）超声医学的内容n 脏器的形态学诊断和器官的超声大体解剖n 功能检测n 介入性超声 超声诊断的优点1.无放射性损伤2.实时动态显示3.取得的信息量丰富4.能发挥管腔造影功能，不需造影剂可显示管腔结构5.能取得各个方位的切面图像6.能准确判定各种心血管畸形的病变性质和部位7.功能检测：可检测心脏功能，胆囊收缩功能和胃排空功能8.可对病变进行动态随访观察9.可以快速获得结果超声诊断的基础和原理第一节 诊断超声的物理特性1 超声定义 ：超声为物体的机械振动波 ,属于纵波 ,其频率大于赫兹。超声诊断频率：常用频率： .超声波的发射：属于逆压电效应 ,把电能转成机械能。超声波的接收：属于压电效应 ,把机械能转成电能。分辨力 : 基本分辨力、图像分辨力基本分辨力：单一声束线上所测出的分辨两个细小目标的能力n 轴向分辨力 ：指沿声束轴线方向的分辨力。通常用 3-3.5MHZ探头时 ,轴向分辨在 1mm左 右。n 侧向分辨力 ：指在与声束轴线垂直的平面上 , 在探头长轴的分辨力。其分辨率好坏由晶片形状、发射频率、聚焦效果及距离换能器远近等因素决定。n 横向分辨力 （又称厚度分辨力）：指在与声束轴线垂直的平面上 ,探头短轴方向的分辨力 ,它与探头的曲面聚焦及距换能器的距离有关。横向分辨率是探头在横向方向上声束的宽度。图像分辨力细微分辨力 ：显示两个细小目标的能力对比度分辨力 ：显示回声信号间微小差 别的能力3人体组织的声学参数：n 密度：（ ）n 声速：（ c）： 固体物质含量高者 含纤维组织高者 含水量较高的软组织 体液 含气脏器中的气体。n 声特性阻抗（ z） Z= c 声像图各种回声显像主要由于声 阻抗差别 造成 ,当两种相邻介质的声特性阻抗差0.1%时 ,声波即发生反射和折射。n 界面：两种声阻抗不同的物质接触在一起 ,形成一个界面。分为小界面，大界面。人体组织对入射超声的作用：n 散射（ scattering） 小界面 对入射超声产生散射现象。散射无方向性，返回至声源的回声能量低。 意义 ：利用血中红细胞的散射，获得人体血流的多谱勒频移信号。n 反射（ reflection） 大界面 对入射超声产生反射作用。Snell定律：入射和反射回声在同一平面上；入射声束与反射声束在法线的两侧；入射角与反射角相等。注意 ： 平滑 大界面如入射角过大，可使反射声束偏离声源，则回声失落而在声像图上不显示此一界面。（侧壁回声失落）n 折射（ refraction） 由于人体各种组织、脏器中的声速不同， 声束在经过这些组织的大界面时，产生声束前进方向的改变，称为折射。n 全反射 (total reflection)如第二介质声速大于第一介质，当 入射角大于临界角时，折射声束完全返回第一介质，称全反射。全反射时不能使声束进入第二介质，该区因失照射而出现折射声影 ,。n 绕射（ diffraction）又名衍射。声波能绕过障碍物的边缘前进，此现象称绕射。n 衰减 (attenuation)声束在介质中传播时，因小界面散射， 大界面的反射，声束的扩散以及软组织对超声能量的 吸收等，造成了超声的衰减。用深度增益补偿曲线（ DGC曲线）调节。n 会聚 (convergence)声束在经越圆形 低声速区后，可致声束 的会聚。n 发散（ divergence） 声束在经越圆形 高声速区 后，可致声束 的发散。n多谱勒效应（ Doppler effect） 当接受者与声源发生相对运动时，接受者接受到的声波频率与声源的频率不同。声源接近接受体 -频率增加声源远离接受体 -频率降低V =C fd /(2fo cos)（多普勒效应演示）fo第二节 超声诊断仪的显示方式及意义1脉冲回声式n A型 (amplitude modulation)振幅调制 :以探头接收到的反射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 超声诊断仪的显示方式主要有 2类 5型脉冲回声式： A、 B、 M差频回声式： D型、 D型彩色描绘n B型（ brightness modulation） 辉度调制型。将单条声束传播途径中遇到的各个界面所产生的一系列散射和反射回声，在示波屏时间轴上以光点的辉度表达n M型（ time-motion mode） 单声束取样获得界面回声 ； Y轴为时间轴 ,代表界面深浅 ； X轴为外加的慢扫描时间基线。2差频回声式 D型（ Doppler mode） 频谱多谱勒n 连续波式：采样声束经过途径中所有血流信号的总和，可检测高速血流频谱，但无距离分辨率。n 脉冲选通门式：通过选择性的时间延迟，对目标点进行定位，具有距离选通能力。 D型彩色描绘 (Doppler color flow mapping,CFM ,CDFI)n 朝向探头：红色，愈往黄色，流速愈高。n 背离探头：兰色，愈往绿色，流速愈高。Nyquist频率：多谱勒频移必须小于1/2PRF（ pulse repetition frequency） ,才能准确显示频移的大小和方向，1/2PRF称为 Nyquist频率频谱多谱勒频谱多谱勒彩色多谱勒彩色多谱勒频谱分析内容（ 1） .频谱的方向：凡朝向探头流动的血流在基线上方显示频谱；凡背离探头流动的血流在基线下方显示频谱；（ 2） .频谱的时相：同步 ECG显示，分析频谱是出现在收缩期，或舒张期，或全心动周期；（ 3） .频谱的速度：一般包括峰速度和平均速度；（ 4） .频谱的形态：是单峰，双峰，三峰等。（ 5） .频谱的性质：层流的频谱中空，频带较窄；湍流的频谱充填，频带较宽；（ 6） .频谱的灰度：代表某一时间取样容积内相同速度红细胞的多少；（ 7） .频谱的音频：一般层流的音调柔和，乐音样；湍流的频谱粗糙，噪音样。其他显示方式3彩色多谱勒能量图n 利用血流中红细胞的密度、散射强度或能量分布，亦即单位面积下红细胞通过的数量以及信号振幅大小进行成像。所显示的参数不是速度而是血流中与散射体相对应的能量信号。n 优点：显示的信号不受探测角度因素的影响；可以显示平均速度为零的灌注区；显示的信号动态范围广；能显示低流量、低流速的血流（敏感性较普通的 CDFI高 3-5倍）；不受 Aliasing现象的影响。n 缺点：可造成闪烁伪像（如肝左叶受心脏搏动影响，膈顶受肺气影响）；不能显示血流方向。4非线性血流成像（ second harmonic imaging） ： 利用超声造影剂（直径小于 10um的微气泡，可以通过肺循环），使声散射信号增强，产生能量较大的二次谐波（频率为发射超声中心频率的 2倍），显示微血管的低速血流。n 超声造影造影剂按所含气体的种类可分为：1.含空气微泡：为增加气泡的稳定性，人们给气泡加上一层保护膜。保护膜成分的种类很多，如白蛋白、磷脂、半乳糖等，代表有 Albunex和Levovist(利声显 )2.含惰性气体微泡：微泡