超声基础超声基础医学

1、会计学1超声基础超声基础医学超声基础超声基础医学超超 声声 检检 查查(ultrasonic examination) 物体的机械性振动物体的机械性振动在具有质点和弹性的媒在具有质点和弹性的媒介中传播，且引起人耳介中传播，且引起人耳感觉的波动为声波。感觉的波动为声波。16Hz 2000020000HzHz：超声波超声波 ( (ultrasound)ultrasound)定定 义义 超超 声声 的的 物物 理理 基基 础础 超过人耳听阈上限的声波，即大于超过人耳听阈上限的声波，即大于2020千赫的称超声波（千赫的称超声波（Ultrasonic waveUltrasonic wave）简称超声，临

2、床常用的超声频率在）简称超声，临床常用的超声频率在2 210 MHz10 MHz之间。之间。超超 声声 波波 的的 定定 义义 超超 声声 透透 射射transmission 反反 射射reflection 折折 射射refraction 衍衍 射射difration 散散 射射scattering 衰衰 减减attenuation 吸吸 收收absorption H U M A N B O D Y U L T R A S O U N DUltrasonic diagnostics逆压电效应逆压电效应( (发生发生) ) 正压电效应正压电效应( (接收接收) ) 在交变电场的作在交变电场的作用

3、导致厚度的交替改用导致厚度的交替改变从而产生声振动，变从而产生声振动，即由电能转变为声能即由电能转变为声能。 。- 。+。 。 。- 。+ 由声波的压力变化使由声波的压力变化使压电晶体两端的电极随声压电晶体两端的电极随声波的压缩波的压缩( (正压正压) )与弛张与弛张( (负负压压) )发生负电位交替变化。发生负电位交替变化。 在交变电场的作厂导致厚度的交在交变电场的作厂导致厚度的交替改变从而产生声振动，即由电能转替改变从而产生声振动，即由电能转变为声能变为声能 由声波的压力变化使压电晶由声波的压力变化使压电晶体两端的电极随声波的压缩体两端的电极随声波的压缩( (正压正压) )与弛张与弛张(

4、(负压负压) )发生负电位交替变发生负电位交替变化化 利用逆压电效应将利用逆压电效应将电能转换成超声能发电能转换成超声能发射超声，利用正压电射超声，利用正压电效应将超声能量转换效应将超声能量转换成电能接收超声成电能接收超声。具有波长（具有波长（）、频率（）、频率（f f）和传播速度（）和传播速度（） f f超声是机械波超声是机械波超声的频率单位为赫兹（Herze, HzHerze, Hz）诊断用的超声频率在2.5MHzMHz - 20,0MHzMHz 常用的3.5MHzMHz - 5.0MHzMHz其单位用兆赫（Mega Herze,Mega Herze, MHzMHz） 界面界面（inter

5、face）为两种不同声阻抗为两种不同声阻抗介质的接触面。介质的接触面。 声阻抗声阻抗（acoustic impedance）为该为该介质的密度介质的密度 （）和声速）和声速 （C C）的乘积）的乘积 Z = C当当Z Z1 1与与Z Z2 2相差相差0.1%0.1%时即有回声反射时即有回声反射声阻抗（声阻抗（acoustic impedance） Z1 = 1 C1 Z2 = 2 C2 超声在介质超声在介质(medium)(medium)中传播遇中传播遇到界面到界面(interface)(interface)会有反射、折射、会有反射、折射、散射和绕射。散射和绕射。 interfaceSini

6、C1Sint C2=Diffraction 衍射或称绕射衍射或称绕射 Scattering 散射A- modeA- mode A A型型Amplitude mode Amplitude mode 回声以波型显示回声以波型显示型仪型仪 幅度调制型幅度调制型 以波幅的高低代表界以波幅的高低代表界面反射信号的强弱。面反射信号的强弱。 反射强，波幅高。反射强，波幅高。 反射弱，波幅低。反射弱，波幅低。 目前巳基本淘汰目前巳基本淘汰 辉度调制型辉度调制型 以不同辉度光点反射以不同辉度光点反射信号的强弱。信号的强弱。 反射强则亮，反射弱反射强则亮，反射弱则暗。则暗。 采用多声束连续扫描，采用多声束连续扫描

7、，显示脏器的二维图像，是显示脏器的二维图像，是目前使用最为广泛的超声目前使用最为广泛的超声诊断法。诊断法。 B B超图像由不同亮度超图像由不同亮度的像素构成，像素亮度的像素构成，像素亮度由反射回声的强弱所决由反射回声的强弱所决定。定。黑色：没有反射黑色：没有反射灰色：中等反射灰色：中等反射白色：反射较强白色：反射较强 像素在屏幕上形成不像素在屏幕上形成不同亮度的层次，既为灰同亮度的层次，既为灰阶。阶。以单声束取样获得活动界面回声，再以以单声束取样获得活动界面回声，再以慢扫慢扫描方式将某活动界面展开描方式将某活动界面展开“距离距离- -时间时间”曲线曲线M M型超声心动图型超声心动图= 声源与物

8、体作相声源与物体作相对运动时，频率增对运动时，频率增高。高。=声源与物体作背声源与物体作背向运动时，频率减向运动时，频率减低。低。=这种声波频率变这种声波频率变化的现象为多普勒化的现象为多普勒效应。效应。 多普勒频移多普勒频移(Doppler Shift)(Doppler Shift)利用声波的多普勒效应，使用多种方式利用声波的多普勒效应，使用多种方式显示多普勒频移，从而对疾病作出诊断显示多普勒频移，从而对疾病作出诊断 生理性生理性 病理性病理性 无回声型无回声型 液性无回声液性无回声 胆汁胆汁 胸腹水胸腹水 衰减性无回声衰减性无回声 骨骼后方骨骼后方 纤维化后方纤维化后方 均质性无回声均质性

9、无回声 淋巴结淋巴结 淋巴瘤淋巴瘤 低回声型低回声型 心肌心肌 甲减甲减 强回声型强回声型 包膜包膜 葡萄胎葡萄胎 全反射型全反射型 气体气体多普勒效应多普勒效应 (Doppler effect) fd = f fo = 2v f o Cos / C f d = 02fCVCosfd 为频移为频移,fo ,fo 为入射超声频率为入射超声频率V V 为活动物体的速度为活动物体的速度( (血流速度血流速度) )C C 为介质的声速为介质的声速CosCos为移动方向与声轴方向的角度余弦为移动方向与声轴方向的角度余弦 即即( (血流方向与声束探测方向间的角度余弦血流方向与声束探测方向间的角度余弦) )

10、淋巴瘤B B mode mode 型型 Brightness modeBrightness mode回声以光点显示回声以光点显示,二维空间展开二维空间展开,成为断面图像。成为断面图像。M M mode M mode M型型Time Time motion mode motion mode回声以光点显示，回声以光点显示，采用时间展开，形采用时间展开，形成波群曲线。成波群曲线。 mode mode 型型Doppler modeDoppler mode频谱显示频谱显示超声射向流动的红细胞超声射向流动的红细胞，接收到红细胞散射回，接收到红细胞散射回声，提取声，提取Doppler Doppler shi

11、ft shift （多普勒频移（多普勒频移）, ,经处理，形经处理，形成频谱显示。频谱在成频谱显示。频谱在 base linebase line以上者为以上者为迎向探头的血流，迎向探头的血流，base base lineline以下者为离开探头以下者为离开探头的血流。的血流。base line彩彩 色色 多多 普普 勒勒 血血 流流 显显 示示Color Doppler Flow Imaging CDFIColor Doppler Flow Imaging CDFI 用自相关处理提取到的多普勒信息用自相关处理提取到的多普勒信息, ,再用伪彩色编码再用伪彩色编码, ,形成形成彩色血流图像彩色血流

12、图像, ,叠加到二维声像图上叠加到二维声像图上, ,形成彩色多普勒血流图。形成彩色多普勒血流图。彩彩 色色 多多 普普 勒勒 血血 流流 显显 示示 Color Doppler Flow Imaging CDFIColor Doppler Flow Imaging CDFI动态实时动态实时彩彩 色色 多多 普普 勒勒 血血 流流 显显 示示 Color Doppler Flow Imaging CDFIColor Doppler Flow Imaging CDFI动态实时动态实时彩彩 色色 能能 量量 图图 Color Doppler energyColor Doppler energy 把提

13、取红细胞散射的多普勒信息，用积分法处理。把提取红细胞散射的多普勒信息，用积分法处理。 彩色图像也叠加在二维声像图上。彩色图像也叠加在二维声像图上。 此法与红细胞散射的能量强度有关，与频移无关，此法与红细胞散射的能量强度有关，与频移无关， 故无方向性，不存在混叠。故无方向性，不存在混叠。 无回声区无回声区 echo free area 低回声区低回声区 hypoechoic area 等回声区等回声区 isoechoic area 高回声区高回声区 hyperechoic area 强回声强回声 strong echo 透声区透声区 sonolucent声声 像像 图图 的的 阅阅 读读 镜面型

14、大界面如其两侧声阻抗差别较大，而第一界面中物质的衰减甚小或厚度甚小时最易发生。 多次内部混响多次内部混响 (multiple internal reverberations)(multiple internal reverberations) 超声在靶超声在靶(target)内部来回反射，形成彗尾征内部来回反射，形成彗尾征(comet tail sign)，利用子宫内彗尾征可以识别金利用子宫内彗尾征可以识别金属节育环的存在。属节育环的存在。 因声束宽度太宽，把邻近靶区结构因声束宽度太宽，把邻近靶区结构的回声一并显示在声像图上。的回声一并显示在声像图上。由超声束的旁瓣回声造成，在结石等强回声两侧

15、出现由超声束的旁瓣回声造成，在结石等强回声两侧出现 有强反射或声衰减甚大的靶存在，使超声能量急剧减弱或消失，有强反射或声衰减甚大的靶存在，使超声能量急剧减弱或消失，致其后方没有超声到达，当然也检测不到回声，称为声影，声影可以致其后方没有超声到达，当然也检测不到回声，称为声影，声影可以作为结石、钙化和骨骼等存在的诊断依据。作为结石、钙化和骨骼等存在的诊断依据。 当病灶或靶的声衰减甚小时，其后方回声将强于同当病灶或靶的声衰减甚小时，其后方回声将强于同等深度的周围回声，称为后方回声增强，囊肿和其他液等深度的周围回声，称为后方回声增强，囊肿和其他液性结构的后方会出现回声增强，可利用它作鉴别诊断。性结构

16、的后方会出现回声增强，可利用它作鉴别诊断。 有时在球形结构的两侧壁后方会各出现一条细狭的有时在球形结构的两侧壁后方会各出现一条细狭的声影，称为折射声影，这是因为超声折射，使后方有一声影，称为折射声影，这是因为超声折射，使后方有一小区失照射，没有回声所致，不可误为结石或钙化。小区失照射，没有回声所致，不可误为结石或钙化。 在良好平整的界面前方的靶，声像图上会在在良好平整的界面前方的靶，声像图上会在界面后方出现一个对称的虚像，切不可当它真的界面后方出现一个对称的虚像，切不可当它真的 主要用途主要用途1 1、检测器官的大小、形状、物理特性及某些功能状态检测器官的大小、形状、物理特性及某些功能状态; ;2 2、检测心血管的结构、功能与血流动力学状态、检测心血管的结构、功能与血流动力学状态; ;3 3、鉴定占位病灶的物理特性及部分病理特性；、鉴定占位病灶的物理特性及部分病理特性；4 4、检测有无积液存在，并初步估计积液量；、检测有无积液存在，并初步估计积液量；5 5、随访药物或手术