医用超声基础培训

1、医用超声基础知识、原理及应用讲义医用超声基础知识、原理及应用讲义超声项目组超声项目组2010年年7月月培训目的培训目的 使相关人员了解超声方面的基础知识、相使相关人员了解超声方面的基础知识、相关术语及超声波在医学上的应用；关术语及超声波在医学上的应用； 了解我公司超声类电子设备的实现原理；了解我公司超声类电子设备的实现原理； 了解作为硬件研发人员应具备的基本技能；了解作为硬件研发人员应具备的基本技能；培训内容培训内容一、超声基础知识（医学超声波介绍）一、超声基础知识（医学超声波介绍）二、超声波的特性及诊疗方面的应用二、超声波的特性及诊疗方面的应用三、超声类产品基本原理的介绍三、超声类产品基本原

2、理的介绍四、需要掌握的基本技能四、需要掌握的基本技能超声学基础知识超声学基础知识超声术语超声术语 声波和超声波：声波和超声波： 弹性媒质中传播的应力、弹性媒质中传播的应力、质点位移、质点速度等量的变化称为声波，质点位移、质点速度等量的变化称为声波，当其频率高到超声频率范围时，则称为超当其频率高到超声频率范围时，则称为超声波，有时简称为超声。声波的频率范围声波，有时简称为超声。声波的频率范围是是10(-4) - 10(14)Hz，其中，其中20kHz - 10MHz为超声波；为超声波； 声波长：媒质中的声速与声频率之比；声波长：媒质中的声速与声频率之比； 声速：声波在媒质中传播的速度；声速：声波

3、在媒质中传播的速度； 横波：媒质中的质点都垂直于传播方向而横波：媒质中的质点都垂直于传播方向而运动的波；运动的波； 纵波：媒质中的质点沿着传播方向运动的纵波：媒质中的质点沿着传播方向运动的波；波；超声术语超声术语 球面波：波阵面为同心球面的波。球面波：波阵面为同心球面的波。 声束：由于声源具有指向性而在某个方向声束：由于声源具有指向性而在某个方向上形成集中发射的束状超声波。上形成集中发射的束状超声波。 声衰减：声波在媒质内传播过程中，由于声衰减：声波在媒质内传播过程中，由于媒质的粘滞性、热传导性、分子吸收以及媒质的粘滞性、热传导性、分子吸收以及散射等原因导致声能减少、声强衰弱的现散射等原因导致

4、声能减少、声强衰弱的现象。广义地将，由于声束扩散而使声强衰象。广义地将，由于声束扩散而使声强衰弱的现象也包括在内。弱的现象也包括在内。超声术语 声耦合：声源与传声媒质或两传声媒质之声耦合：声源与传声媒质或两传声媒质之间有足够紧密的接触，以使声能得以在其间有足够紧密的接触，以使声能得以在其间传递的现象称为声耦合。间传递的现象称为声耦合。 横向分辨力：成像系统在与声束轴线垂直横向分辨力：成像系统在与声束轴线垂直的方向上可分辨最小距离的能力。也称侧的方向上可分辨最小距离的能力。也称侧向分辨力。向分辨力。 纵向分辨力：成像系统在声束轴线方向上纵向分辨力：成像系统在声束轴线方向上可分辨最小距离的能力。也

5、称轴向分辨力。可分辨最小距离的能力。也称轴向分辨力。 超声换能器：把别种能源的信号或能量转超声换能器：把别种能源的信号或能量转换成所要求的超声信号或能量的器件。或换成所要求的超声信号或能量的器件。或者反之，把超声信号或能量转换成所要求者反之，把超声信号或能量转换成所要求的另一种形式的信号或能量的器件。的另一种形式的信号或能量的器件。超声术语超声术语 压电效应：某些非对称的结晶材料所具有的压电效应：某些非对称的结晶材料所具有的一种特性：当使其在适当方向产生应变时，一种特性：当使其在适当方向产生应变时，能产生与应变成正比的电极化；反之，当其能产生与应变成正比的电极化；反之，当其受外电场作用时，能产

6、生机械应变，应变与受外电场作用时，能产生机械应变，应变与电场强度成正比，此时称为逆压电效应。电场强度成正比，此时称为逆压电效应。 脉冲反射式超声诊断仪：利用超声波脉冲反脉冲反射式超声诊断仪：利用超声波脉冲反射法原理制成的超声诊断仪器。按显示方式射法原理制成的超声诊断仪器。按显示方式可分为幅度调制型（可分为幅度调制型（A型）和亮度调制型（型）和亮度调制型（B型、型、M型、型、C型、型、F型、型、PPI型等）两个基本型等）两个基本类型。类型。 连续波：时间上持续存在的波。连续波：时间上持续存在的波。 脉冲波：时间上短促存在的波。脉冲波：时间上短促存在的波。声波和超声波声波和超声波 20kHz -

7、1MHz的超声波，主要用于治疗，的超声波，主要用于治疗，1MHz - 10MHz的超声波主要用于诊断（方的超声波主要用于诊断（方向性好，能够准确定位）。向性好，能够准确定位）。超声波基本参数超声波基本参数 波长：媒质中的声速与声频率之比。表示波长：媒质中的声速与声频率之比。表示在均匀媒质中的单频声波行波振动一个周在均匀媒质中的单频声波行波振动一个周期的时间内所传播的距离，也就是一个波期的时间内所传播的距离，也就是一个波周期在空间里的长度。周期在空间里的长度。 声速：声波在媒质中传播的速度。声速：声波在媒质中传播的速度。 波长波长、声速、声速c、声频率、声频率f的关系：的关系： = c / f

8、c = * f 超声波的特性及诊疗方面的应用超声波的特性及诊疗方面的应用 超声波在人体组织中的衰减量与其频率的超声波在人体组织中的衰减量与其频率的平方成正比，即频率越大衰减越快；平方成正比，即频率越大衰减越快； 超声波的穿透力随着频率的增加而变差，超声波的穿透力随着频率的增加而变差，即频率越大穿透的深度越小；即频率越大穿透的深度越小； 超声波的分辨力随着频率的增加而变高，超声波的分辨力随着频率的增加而变高，即频率越大分辨率越高；即频率越大分辨率越高； 根据上述特性，我们在选择探头时可做如根据上述特性，我们在选择探头时可做如下选择：下选择：（1）对肥胖、高孕周（羊水多）孕妇选择频）对肥胖、高孕周

9、（羊水多）孕妇选择频率低的探头；率低的探头；（2）对偏瘦或低孕周孕妇选择频率高的探头；）对偏瘦或低孕周孕妇选择频率高的探头；（3）测血流时，对颈动脉等比较浅的血管选）测血流时，对颈动脉等比较浅的血管选择频率高的探头；择频率高的探头；（3）测血流时，对股动脉等比较深的血管选）测血流时，对股动脉等比较深的血管选择频率低的探头。择频率低的探头。 超声在遇到障碍物或两种声学特性阻抗不超声在遇到障碍物或两种声学特性阻抗不同的介质之间的分界面时，会发生衍射、同的介质之间的分界面时，会发生衍射、反射、折射、干涉、散射、多普勒效应等反射、折射、干涉、散射、多普勒效应等现象。目前的医学诊疗设备主要应用了超现象。

10、目前的医学诊疗设备主要应用了超声波的反射和多普勒效应。胎儿心率仪、声波的反射和多普勒效应。胎儿心率仪、多普勒血流仪和胎儿监护仪利用了超声波多普勒血流仪和胎儿监护仪利用了超声波的多普勒效应。的多普勒效应。B超仪运用了超声波的反射超仪运用了超声波的反射原理。原理。脉冲反射式超声诊断仪脉冲反射式超声诊断仪 利用超声波脉冲反射法原理制成的超声诊利用超声波脉冲反射法原理制成的超声诊断仪器。按显示方式可分为幅度调制型（断仪器。按显示方式可分为幅度调制型（A型）和亮度调制型（型）和亮度调制型（B型、型、M型、型、C型、型、F型、型、PPI型等）两个基本类型。型等）两个基本类型。 B型显示型显示 ：在显示器上

11、，以亮度调制方式，：在显示器上，以亮度调制方式，给出声束扫描平面内人体组织和病变的断给出声束扫描平面内人体组织和病变的断面图像的显示方式。就是我们常说的面图像的显示方式。就是我们常说的B超。超。多普勒效应多普勒效应 超声多普勒效应超声多普勒效应 当声源与观察者之间的距当声源与观察者之间的距离随时间缩短时，收听到的频率高于声源离随时间缩短时，收听到的频率高于声源发出的频率；反之，收听到的频率低于声发出的频率；反之，收听到的频率低于声源频率。声源发出的频率与观察者听到的源频率。声源发出的频率与观察者听到的频率之间的频率差称为多普勒频移，它的频率之间的频率差称为多普勒频移，它的大小取决于两者之间的相

12、对运动速度。这大小取决于两者之间的相对运动速度。这种现象称为多普勒效应。种现象称为多普勒效应。 胎儿心率仪、多普勒血流仪和胎儿监护仪胎儿心率仪、多普勒血流仪和胎儿监护仪都是利用了超声多普勒效应原理来进行工都是利用了超声多普勒效应原理来进行工作的。作的。超声类产品基本原理的介绍超声类产品基本原理的介绍 胎心类：胎心类：Sonoline A/B/C/C-1、Baby Sound A/B 胎监类胎监类CMS800G/F B超超CMS600A/B/C/C-1/C-2/C-3/B-1/B-2/B-3/P胎心仪基本原理 探头原理 主板基本原理胎监仪基本原理 探头：胎心探头、宫压探头、打标器。 监护模块 主板 打印模块 LCD 电源模块 扬声器 按键板B超的基本原理 B型超声诊断仪是根据人体不同组织器官具有不同的密度和不同的超声传播速度，即不同的声阻抗（介质密度与声速的乘积）的特性。以一定规律的电脉冲按照一定扫描方式去激励各换能器（压电晶片），使其产生一定扫描方式、一定频率的超声波（声能），将这种超声波射入人体，B超的基本原理 经过体内不同脏器的界面时产生散射回波和反射回波（反射回波其强弱包含着体内不同脏器的信息），反射回波被原发射超声波的换能器所接收，从而又将回波（声能）转换为电脉冲（电能）B超的基本原理此电脉冲经前置放大整序孔径