超声诊断物理基础教学课件

1、超声诊断物理基础1 超声诊断物理基础1 一、概念 定义：频率超过人耳听觉范围（2020000Hz） 的高频声波，即频率20000Hz的机械振动波。 性质：具有声波的物理性质 必须通过弹性介质传播 在气、液、固体中以纵波（疏密波）传播 具有反射、折射、衍射和散射 在不同介质中（空气、水、软组织、骨 骼）分别具有不同的声速与衰减 临床上诊断常见超声频率： 210MHz (1MHz106 Hz)2一、概念 定义：频率超过人耳听觉范围（2020000H二、声学基本物理量 频率( f )、波长()、和声速( c ) =c/f 因此： 频率不同的声波在同一介质中传播的 速度 ( c )基本相同；与f成反比

2、。 在不同介质中声速不同： 空气(20)中344m/s, 水(37)1524m/s, 肝脏1570m/s，脂肪1476m/s,颅骨3360m/s 人体软组织的平均声速1540m/s, 与水接 近，骨骼最高相当于软组织2倍以上3二、声学基本物理量 频率( f44三、声场 超声场：超声在介质中传播时其能量 所达到的空间简称声场或声束。 特性： 1声束的影响因素 仪器：探头形状、阵元数、频率、聚焦等。 超声与人体间相互作用（吸收、衰减、 反射、折射、散射等） 人体组织内声束复杂多变 （与X线的细线状、极短波长，穿透力强，且与人体间相互作用不同）5三、声场 超声场：超声在介质中传播时其能量 2. 声束

3、组成：由一个大的主瓣和一些小的旁瓣组成 超声成像主要依靠主瓣接受回声（指向性高） 旁瓣方向总有偏差易产生伪差 3. 声场分近场与远场 近场声束集中，呈圆柱形，直径稍粗于探头直径 长度取决于探头半径与频率 L=(r2f)/c 注意：近场虽呈规则的圆柱状，但由于旁瓣相 干作用使近场声束复杂，能量分布不均， 影响诊断 62. 声束组成：由一个大的主瓣和一些小的旁瓣组成6 远场声束扩散，随直径增加而更扩散，但横 断面能量分布均匀 扩散角： 声束向两侧扩散的角（2），扩散 角愈小指向性愈好 半扩散角：声束向一侧扩散的角（） 4.声场指向性优劣的指标 近场长度L=(r2f)/c ,频率越高，波长愈 短，则

4、近场越长 扩散角愈小指向性愈好 扩散角：增加探头孔径可改善声束指向性， 但会降低横向分辨力。 可用聚焦探头减少 远场扩散 7 远场声束扩散，随直径增加而更扩散，但横7 近场与远场 为半扩散角，R为换能器直径8 近场与远场 为半扩散角，R为换能器直径8（三）声束聚焦与分辨力 目的：使声束变细，减少远场声束扩散改善横向 和/或侧向分辨力方法： 声透镜聚焦提高横向分辨力，远场仍然 扩散 电子相控阵聚焦： 延迟发射，声束偏转：实现线阵、凸阵等 多阵元探头的发射聚焦或多点聚焦提高 侧向分辨力 全程接收聚焦（动态聚焦）：沿声束途径 自动、不断进行聚焦 环阵相控聚焦：改善横、侧向分辨力 其他：如二维多阵元，

5、补足现有聚焦不足 9（三）声束聚焦与分辨力 目的：使声束变细，减少远场声束扩散聚焦与非聚焦区别 ： 聚焦使声束变细，改善横、侧向分辨力 近场区的不均匀仍存在（旁瓣相干） 远场区的非聚焦部分仍有扩散，质量差 的更严重 聚焦后声束形态大小改变，但与X线纤 细束相比仍有差距 10聚焦与非聚焦区别 ：10四、超声物理特性 超声的束射特性（方向性）：是诊断用超声的首 要物理特性，即超声成束发射，但光线符合几何 光学定律（如反射、折射、聚焦、散焦） 1. 大界面与界面反射：指长度大于声束波长的界面 声波反射、折射： 声波反射时，当遇到声阻抗 （Z=C）不同的两种介质形成的大界面时即发生 反射和折射（透射）

6、，包括回声反射 11四、超声物理特性 超声的束射特性（方向性）：是诊断 界面回声反射的角度依赖性： 入射声束垂直于大界面时回声反射强 入射声束与大界面倾斜时，随入射角增大 而回声减弱至消失。 如垂直时回声反射强度为100，倾斜6 （入射角），回声强度降为10；倾斜12 降为1； 20回声失落。 界面反射强度由反射系数决定： 注意：反射条件：大界面 两种介质有声阻抗 差（Z1Z2）(0.1%) 界面回声反射的能量与界面形态关系密切 （聚焦、散焦、不规则） 12 界面回声反射的角度依赖性：122. 小界面与后散射（背向散射） 小界面指长度小于声束波长的界面 超声遇到体内组织细胞或成批红细 胞产生散

7、射被探测 小界面后散射无角度依赖3.超声诊断中利用大界面反射观察表面形态与轮廓 利用小界面后散射器官、组织及病灶 的内部细微结构132. 小界面与后散射（背向散射）13 声衰减特性 1. 声衰减与超声传播距离和频率有关，距 离大、频率高衰减显著 2. 衰减原因：吸收、散射、声束扩散 超声的机械能热能组织粘滞性吸收 能量被许多散射体，如蛋白质分子散射 声束扩散，使超声在介质中前进方向上 能量减少 注意：声衰减回声减少、消失，出现声影 强反射界面后方回声也会减少或消失 （如气体后方声影），但反射与衰减 是两个概念14 声衰减特性 1. 声衰减与超声传播距离和频率 1. 衰减系数dB/（cmMH2）

8、 人体软组织和体液衰减不同，平均为 1（dB/cmMH2） 蛋白质是人体组织声衰减的主要因素（80）， 水几乎无衰减 2. TCG（或DCG）（时间/距离补偿增益） 作用与伪像 3. 人体组织衰减程度的一般规律 骨软骨肌腱肝、肾血流尿液、胆汁 组织、体液中蛋白成分，尤其为胶原蛋白高， 衰减多 含水多衰减少，含钙质多衰减多15 1. 衰减系数dB/（cmMH2）15超声的分辨力 1.定义：分辨两个细小目标的能 力或最小距离 2.影响因素：频率、脉冲宽度、 声束宽度（聚焦）、声场远近 能量分布、探头类型、仪器功 能（像素多少、灰阶级数） 16超声的分辨力 1.定义：分辨两个细小目标的能13.空间分

9、辨力：主要与声束特性有关 轴向（纵向、距离）：与频率、脉宽有关， 频率高、波长短分辨力高 脉冲愈宽轴向分辨力愈差 理论上轴向分辨力为/2,实际上受脉冲持 续时间影响，实际为理论的58倍（如：5MHz =0.3mm，理论分辨力为0.15mm，实际为0.5mm； 33.5MHz实际分辨力为1.0mm）173.空间分辨力：主要与声束特性有关 轴向（纵向、距离）： 横向（水平）：探头厚度方向，声束厚 度与聚焦性能有关 聚焦区一般2mm 侧向：长轴方向上的声束宽度相位聚焦 33.5MHz探头侧向分辨力 1.52.0mm 4. 其他分辨力 细微分辨力（宽频带、数字化声束） 对比分辨力（灰阶级数） 时间分辨

10、力（帧数即单位时间成像速度）18 横向（水平）：探头厚度方向，声束厚18轴向分辨率和侧向分辨率19轴向分辨率和侧向分辨率19（四）超声的多普勒效应 应用运动红细胞对入射超声产生的频移 进行血流信号检测 1. 多普勒频移（差频）公式 2. 反射体（红细胞）的运动速度可测 3. fd一般在音频范围，因此可监听，并通过 FFT对fd进行频谱分析20（四）超声的多普勒效应20（五）超声的生物学效应：电脉冲（电功率） 超声脉冲（声功率） 1. 超声能量的物理参数 声功率：单位时间的声功（W或mW） 声强：单位面积上声功率（W/cm2或 mW/cm2） ISPTA(空间峰值时间平均声强) （mW/cm2）

11、 ISPPA(空间峰值脉冲平均声强) （W/cm2） 由于：声场中的声强在空间和时间上分布不均匀， 故有空间峰值（SP）和空间平均声强(SA) 时间峰值(TP)以及时间平均声强(TA)21（五）超声的生物学效应：电脉冲（电功率）212. 超声生物学效应及其产生机理 热效应：组织粘滞性热能，诊断用超声 仅 mW/cm2级，一般不使温度升高 空化效应：压力交替变化液体“断裂” 形 成微泡 诊断用超声可引起细胞畸变，染色体、组 织学影响 HIFU:声功率为kW/cm2热凝固、空化破坏 用于肿瘤消融与机械震荡碎石治疗 超声在物理治疗学应用广泛（W级 一般为 0.53 W/cm2）222. 超声生物学效

12、应及其产生机理223. 超声的安全标准 超声辐射剂量超声强度x辐射时间 胚胎和眼部组织为敏感器官 美国食品、药品管理局（FDA）规定_ SPPA（空间峰值脉 ISPTA(空间峰值时 IM(mW/cm2 ) 冲平均）mW/cm2 间平均） mW/cm2 最大声强_ 心脏 190 430 310 脉管 190 720 310 眼部 28 17 50 胎儿 190 94 310_233. 超声的安全标准23 4. 热效应与空化效应新参数 热指数（温度指数）TI：指声界面温度升高 1的比值 TI在1.0以下无致伤性，胎儿0.4以下，眼部 0.2以下 机械指数MI：指超声在舒张期负压峰值（Mpa） 与探

13、头中心频率的平方根的比值 MI在1.0以下无致伤性，胎儿0.3以下，眼部0.1以下 实时超声造影造影用低MI，以防微泡破裂24 4. 热效应与空化效应新参数245. 诊断用超声的安全性与应用原则 WFUMB（世界医学生物学超声联合会）申 明:目前B超设备功率不产生有害的温度升高 （含阴道、腹壁内镜） 某些Doppler仪在无血流灌注条件下，可引起 升温效应 38.5可广泛应用，包括产科 尽可能用最低输出功率，并尽可能减少扫查 时间 对于眼部、胎儿，采用Doppler检查时应严格 遵循上述规定 255. 诊断用超声的安全性与应用原则252626五、彩色多普勒基础 概念： 1. 多普勒效应：频移表

14、达 2. 血流测量 可了解人体血流的速度、方向与性质 （层流、湍流、射流） 3. 主要应用：动脉、静脉血流速度测定、 方向、性质的了解27五、彩色多普勒基础27 探头安放角度与血流信息检测的关系1. 恒定，频移取决于f02. fd固定，f0越小，可测的血流速v越大，测 高速血 流要低频3. 当、f0和恒定，影响fd的只有cos， fd随cos值变化4. 当在30之内，所测血流流速为实际 的0.871.00倍 2828 5. 角度与血流方向关系 当090时，cos正值，血流朝 向探头，fd为正向 当90180时，cos负值，血流背 离探 头， fd为负向 当0或180时，cos1，fd 最大，血

15、流与声束同一平面相向或背向 90时，cos0， 血流与声束垂 直，fd0 29 5. 角度与血流方向关系291. 多普勒类型 连续波多普勒（CW），沿声束的血流信 号，可测高速血流，无法距离定位 脉冲波多普勒（PW），通过时间延迟进行 定位（距离选通），取样容积为110mm, 所测速度受PRF决定；所测最大距离受脉 冲间歇期长短所定 脉冲重复频率：单位时间发射的脉冲数301. 多普勒类型30（三）多普勒频谱分析基础 1.基础：血红细胞运动速度不同 相同流速的红细胞数量不同 由于血流脉动影响，频率与振幅 随时间变化 因此血流信息是空间与时间的函数 频谱分析是利用数学方法对频率、振幅 与时间变化过

16、程的分析技术 快速傅里叶变换（FFT）将复杂的混合信 号分解为单个频率元素31（三）多普勒频谱分析基础312. 频谱显示方式：速度/频移时间显示谱图 速度 横轴时间（血流持续时间）单位：s 纵轴速度（频移）大小 单位：cm/s “收缩峰” “舒张末” “窗” “中间水平线”（基线） “频谱幅度”代表频移（速度）大小 “频带宽带”表示频移垂直方向上宽度 方向322. 频谱显示方式：速度/频移时间显示谱图323. 多普勒信号指数 收缩峰值流速s舒张末流速d 平均流速m 阻力指数 脉动指数 收缩/舒张比值 333. 多普勒信号指数334. 脉冲多普勒局限性 尼奎斯特极限：1/2PRF, PRF必须大

17、于频移 （fd）的2倍，才不失真 即PRF2 fd或写成fd1/2PRF，否则引起频谱 混叠 PRF与最大采样深度 采样深度dmax=/2PRF, PRF愈高，两个脉冲 间隔时间愈短， 深度愈小；反之则深度愈大 探测深度与速度测量 dmaxmax2/（8f0） 当f0固定，dmaxmax乘积固定，互相制约 344. 脉冲多普勒局限性345. 提高脉冲多普勒检测血流速度的方法 选择频率低的探头 增加PRF 减小取样深度 移动0线355. 提高脉冲多普勒检测血流速度的方法353636 六、彩色血流显像 彩色血流品质评价 空间分辨力细微分辨力 速度分辨力对比分辨力 动态分辨力帧速率 灵敏度对低速血流

18、检测 图像均匀性及穿透力 彩色显示效果 当角度增大，深度增大，帧频会降低，时 间分辨 力降低，细小异常血流无法显示37 六、彩色血流显像37 彩色血流显像原理 1. MTI原理：运动目标显示器，在同一方 向反复多次（612次）发射 超声对其相位差变化进行比 较，统计分析得出红细胞运 动信息 2. MTI特性：是壁滤波器，只分离出血流 信号 3. 血流分散：表示血流变化情况，显示同 容积中平均运动速度与平均 移动方向38 彩色血流显像原理384.彩色显示：以红、绿、蓝三基色调配不同色 彩和辉度表示血流方速度和性质， 并与二维灰阶图叠加 彩色血流显像图5.自相关技术 对两个连续函数信号的相位差进行

19、分析相乘 只能反映不同流速的平均值，不能用于定量分析最大血流速度 394.彩色显示：以红、绿、蓝三基色调配不同色396. 彩色多普勒显示方式与临床应用 显示角度3090，最大帧速率2530帧/s， 角度愈大，帧频率愈低 临床应用：心血管、浅表、腹腔、泌尿、妇 产、外周血管、室壁（TDI） 流速大超出尼奎斯特频率极限，可称为彩标 向红色标尺方向移 使蓝色血流扩展 （负向），反之相反406. 彩色多普勒显示方式与临床应用40（三）彩色血流显像局限性 1. 与声束入射角度关系：在检查中色调色相 改变与角度有关 2. 彩色混叠，流速超过1/2PRF，使频率失真 3. 二维图像质量受影响 4. 湍流显示

20、不确定性41（三）彩色血流显像局限性 1. 与声束入射角度关系：在检查中（四）彩色血流显像几个基本概念1.彩色血流速度标尺（高速血流用高标尺，反之相反）2.彩色血流显示阈值（即仪器设定的最低值）3.彩色血流显示的滤波器，高速血流用高通滤波4.显示方式：速度方差显示（、T） 速度显示（） 方差变化显示（T） 能量显示（P）42（四）彩色血流显像几个基本概念1.彩色血流速度标尺（高速血流（五）彩色多普勒能量图（CDE） CDE主要特点 对角度无依赖性 增加动态范围，可显示低流量、低流速 血流 不会方生混叠现象 不能显示血流方向与速度，会产生闪烁 伪像43（五）彩色多普勒能量图（CDE） CDE主要

21、特点43（六）组织多普勒成像（TDI） 低频、高幅度的室壁多普勒信号，帧频50帧/s无混叠，显示速度范围0.030.01m/s，对声学造影剂敏感44（六）组织多普勒成像（TDI） 低频、高幅度的室壁多普勒信号4545七、彩超与彩阶（一）彩色基础 三基色与二次色，品红色为红蓝， 青色为绿蓝，黄色为红绿 方向 （二）CDFI描述要点 色调 分散：混合色 （三）彩阶灰阶到彩色变换 二维灰阶图像进行彩色编码处理，用于 彩色增强彩阶46七、彩超与彩阶（一）彩色基础46八、血流动力学基础（一）基本概念 1. 稳流：恒定方向运动与恒定速度运动 2. 非稳流：速度、方向随时间变化人体内动脉 血流 3.粘滞性流

22、动时的内摩擦力 4.流体阻力：泊肃叶定律 (r为血管半径 为血流量 为粘滞系数 P2P1为L长度的压差） 47八、血流动力学基础（一）基本概念475.流量6.层流 （V为距离血管轴心r处层流速度 R为血管半径 P2P1为长L两端的压差 为粘滞系数 L为血管某段长度） 485.流量487.加速度： 动脉血流中：血流加速度对流速分布起 主导作用 静脉血流中：流速分布一般为抛物线 周围血管 ：舒张期抛物线 收缩早期加速度使流速 分布成平坦形 收缩晚期血流减速可导 致管壁附近血流逆转497.加速度：49几何形体对流速剖面的影响1. 入口效应：出现平坦形的流速分布 （从大动脉小动脉）2. 出口效应：管腔

23、从小到大，产生扩散 形血流截面可形成湍流3. 弯曲血管产生向心加速度 4. 湍流滚动50几何形体对流速剖面的影响1. 入口效应：出现平坦形的流速分（三）流体能量与柏努力方程 （四）血管弹性与平均动脉压51（三）流体能量与柏努力方程 515252九、超声仪器（一）超声探头 1. 压电换能器 正压电效应压电材料两端加压 压电效应 机械能电能 负压电效应压电材料两端加交变电场 电能机械振动 多层匹配探头：使探头晶片的声阻抗与人体 皮肤声阻抗匹配 吸收层：声透镜保护层，其他插件与外壳等 53九、超声仪器（一）超声探头532. 超声探头 目前临床上常用探头： 电子凸阵探头腹部、妇产科 电子线阵探头外周血

24、管、甲状腺、 乳腺 电子扇形探头心脏 环阵扇形腹部 探头不能用高温、紫外线或消毒液浸泡542. 超声探头54各种类型的探头55各种类型的探头553. 探头频率与振子 宽频：发射时有一很宽的频率范围 （312MHz） 可有三种接收：固定范围中心频率 动态变频 单频：标称频率工作频率 变频：可选择23种频率，可兼顾分辨 力与穿透力 563. 探头频率与振子564. 高密探头 高密振子：由64振子发展到96、128、 256、 512、1024振子 多通道技术：目前临床彩超设备有94、 128、 192、256、516、1024 多通道与 多晶片振子相对应 阵元、振子与通道的关系：一个阵元可包括4至

25、6个 振子，一个阵元可一个通道，一个振子也可一个通道，如256振子可256通道，也可64通道574. 高密探头575858十、实时超声显像原理 （一）类型 A型： 单声束界面回声幅度 1.反射型 B型： 多声束切面回声图，界面回声强度由 灰阶表示 M型： 单声束回声时基扫描，反映心脏各 层回声的运动回声曲线（辉度型） 2.D型 3.CDFI4.三维显像59十、实时超声显像原理 （一）类型59（二）B型超声工作原理 1. 电子线性扫描 激励电压 阵元振子 超声 后处理 检波 显示器 放大 阵元振子 回声 介质 2. 电子凸阵扫描：介于线阵与相控阵之间 3. 电子相控扫描：（128为高密度探头），

26、一般为 64、96，深度20cm,每帧图115条线数，经DSC插 补，可加倍60（二）B型超声工作原理60（三）超声诊断仪基本结构与信号流程 1. 基本组成：反射、接收、数字扫描转换器 （DSC）、键盘、面板开关组件、 探头，监视器、摄影、电流学 2. DSC构成：借助数字电路技术和存储媒介，将 超声图像信息数控集成电路存储存入超声信 息标准电视扫描制式图文显示 先将超声模拟信号数字信号（存储器进行插 补）模拟量进行调辉显示实时动态图像 61（三）超声诊断仪基本结构与信号流程61 3. D.S.C功能 将闪烁的动态图像标准TV制式显示 冻结功能 插补、增加线数 图像处理 多幅显示、测量 具灰阶

27、、图像清晰 局部放大等62 3. D.S.C功能62（四）二维图像基本概念 1. 像素（像点、像元）：图像中最小的 基本单位 2. 图像：若干像点组成图像，像素越 高， 空间分辨力愈高 3. 灰阶：灰阶多，对比分辨力高 4. 存储容量：总像素BNM(行x列) 一般为2的整倍数 灰阶数G2m m为存储位数即比特 存储容量BNMbit63（四）二维图像基本概念635.标准电视制式NTSC制式：525行，60场/30幅 隔行扫描 欧美、日本采用PAL制式：625行，50场/25帧 隔行扫描 （我国）645.标准电视制式646.帧频率 帧速度（）和每帧线数（）的乘积脉冲重复频率F（即NV=F）如F=3

28、600Hz 30帧 则N=120线规定： 探测深度（cm） 扫查的角度/宽度，常规二维 （18cm深、80角）可达30帧/s 线密度，每帧线数与帧速率有关656.帧频率657.分贝与动态范围 最大幅值A1指回声信号的动态范围 最小幅值A2分贝20log A1/ A260dB相当于A1/ A2为1000倍80dB相当于A1/ A2为10000倍一般显示器的亮度动态范围仅为30dB左右因此接收的回声信号必须经对数压缩，才能与显示器匹配 667.分贝与动态范围66（五）二维图像分辨力 像素的数目1. 空间分辨力 声束特性（纵向半波长，侧 向声束窄） 脉宽2. 对比分辨力：灰阶级数 放大器动态范围3.

29、 时间分辨力：单位时间成像速度（帧速率） 越高，时间分辨力越好4. 细微分辨力：阵元数、放大器通道数 5. 图像均匀分辨力：与反射聚焦、接收聚焦、 DSC有关67（五）二维图像分辨力67（六）监视器 黑白监视器 彩色监视器 无闪烁数控彩色监视器 显示图像信息 图像外信息68（六）监视器686969十一、彩超的正确调节使用（一）超声诊断仪主要控制器 三大类：控制键、功能键、操作键 1. 控制键：增益、STC、AGC、动态范 围、增强方式、M标、 Doppler采样、对比度、亮度 2. 功能键：冻结、左右翻转 3. 操作键：测量、体位、探头、字符等70十一、彩超的正确调节使用70（二）脉冲多普勒调

30、节 1. 滤波 2. 速度标尺 3. PW取样容积 4. 多普勒超声入射角71（二）脉冲多普勒调节71（三）彩超调节要点 1.彩色图 5.取样框 2.速度标尺 6.增益 3.壁滤波器 7.频率 4.零位基线 8.消除彩色信号闪烁 注意：提高彩色血流灵敏度：增加增 益、增加扫描线密度、调节滤波 调节速度、调节PRF 不能用增加超声输出功率！72（三）彩超调节要点72十二、超声诊断仪的维护（一）安全注意事项1. 保养：防火、防潮、防高温、防震2. 避免：潮湿、易燃气体旁、高电场、 高磁场、高频环境3. 使用稳压器，良好接地线4. 监视器避阳光73十二、超声诊断仪的维护73 6. 经常性维护 每天清

31、洁防尘、定期检查工作条件 地线、电源线检查是否可靠 专业检查（二）定期检测 定期检测轴向分辨力、纵向分辨力、 几何位置、灵敏度、声输出强度等74 6. 经常性维护74十三、超声检查中常见的伪差75十三、超声检查中常见的伪差751.声影：指在常规DGC正补偿调节后，出现于组织或病灶后方的平直条状无回声区，系因前方组织或病灶对声能的吸收衰减过多或反射过强所致。常见于高反射系数组织（如气体）、高吸收系数组织（如骨骼、结石、疤痕等）以及兼具高反射系数与高吸收吸收组织后方。 761.声影：指在常规DGC正补偿调节后，出现于组织或病灶后方的胆囊结石后方声影77胆囊结石后方声影772. 后壁增强效应与后方回

32、声增强 ： 声能在传播过程中必然随深度的增加而不断衰减, 为使声像图显示均匀可比，必须加入深度增益补偿（DGC)调节系统 。在整体图像正补偿，而其中某一小区声衰减很小时，则回声在此区的补偿过大， 形成“过补偿区”，其后壁亦因补偿过多而较同深度的周围组织回声强。 常见于囊肿、脓肿以及其它液区后壁， 但不出现于血管腔的后壁。后壁增强效应必然伴有后方回声增强效应。78 2. 后壁增强效应与后方回声增强 ： 声能在传播过程中必然乳腺囊肿后壁增强效应 后方回声增强79乳腺囊肿后壁增强效应 3.侧后折射声影：圆形病灶如周围有纤维包膜，当入射角大于临界角时将产生全反射，出现其界面下方第二介质内的失照射，则在

33、圆形病灶的两侧侧后方形成直线形或三角形的外展声影。在胆囊纵切时，胆囊底部及胆囊颈部常伴侧后折射声影。80 3.侧后折射声影：圆形病灶如周围有纤维包膜，当入射角大于临界胆囊颈部折射声影81胆囊颈部折射声影81 HCC超声介入治疗后肿瘤侧边声影82 HCC超声介入治疗后肿瘤侧边声影824.混响效应： 当声束垂直入射到某一平整大界面（靶目标）时， 声能大部分通过反射返回到探头，并在探头与大界面之间多次往返，直至声能完全衰减，从而在声像图上表现为大界面后方出现多条等距离的回声，回声强度依次减弱，形成多次外部混响。可以通过探头加压或者侧动入射角度来调节。 如果靶目标内部存在声阻抗相差较大的声学界面，则声

34、能可以在靶目标内部多次反射，形成多次内部混响，即“彗星尾征”或“振铃效应”，常见于宫内节育器、胃肠道气体、肺部气体等。 83 4.混响效应： 当声束垂直入射到某一平整大界面（靶目标）隆乳术后水囊前壁混响效应84隆乳术后水囊前壁混响效应84颈部血管 右图：G74，多重反射 左图：G54, 无多重反射85颈部血管 右图：G74，多重反射 胃肠道气体混响效应86胃肠道气体混响效应865.侧壁回声失落：声束入射到大界面时具有明显的角度依赖性。当入射角较大时，反射回声转向其它方向而不返回探头，从而产生回声失落现象。常见于囊肿侧壁等。87 5.侧壁回声失落：声束入射到大界面时具有明显的角度依赖性。当左图：

35、房间隔回声失落 右图：稍调整角度后房间隔清晰显示88左图：房间隔回声失落 6.镜面伪像： 当声束投射到深部的平整大界面后（如横膈等），若反射回声在返回探头过程中遇到离平整大界面较近的靶目标，则再反射回声可沿原入射途径返回探头，从而在平整大界面的深部形成一个与靶目标相对称的虚像。89 6.镜面伪像： 当声束投射到深部的平整大界面后（如横膈等），肝内多发性血管瘤镜面伪像90肝内多发性血管瘤镜面伪像90胎儿大脑中动脉血流频谱 多普勒镜面伪像91胎儿大脑中动脉血流频谱 7.旁瓣效应：即第1旁瓣成像重叠效应。旁瓣具有与主瓣相同的特征，在主瓣扫查成像时，旁瓣亦同时扫查成像。但旁瓣能量远小于主瓣，对同一靶目

36、标的测距长，图像很淡。旁瓣形成的图像叠加在主瓣图像上，形成各种虚像。常见于膀胱、胆囊等，形成“披纱征”。927.旁瓣效应：即第1旁瓣成像重叠效应。旁瓣具有与主瓣相同的特8.部分容积效应：当病灶尺寸小于声束宽度，或虽然大于声束宽度但部分病灶处于声束内时，则病灶回声与周围正常组织的回声重叠，产生部分容积效应。常见于小囊肿等。938.部分容积效应：当病灶尺寸小于声束宽度，或虽然大于声束宽度9.棱镜效应：当声束经过梭形或圆形低声速区时，将产生折射现象。折射使声束偏向，但成像于垂直的示波屏上，使实物与图像间产生了空间位置的伪差。常见于上腹部剑突下横切时，使腹主动脉和肠系膜上动静脉呈双像。949.棱镜效应

37、：当声束经过梭形或圆形低声速区时，将产生折射现象have a resthave a rest95have a resthave a rest95（一）数字化彩超概念与特点 1.波束形成模拟式模拟延时线与叠加数字式A/D数字电路延时与叠加数字式波束形成器的延迟精度高，稳定 性好评价：阵元密度、延迟精度、A/D位数、波束形成用的通道数十四、超声新技术的临床应用96（一）数字化彩超概念与特点十四、超声新技术的临床应用962.数字式声束聚焦 数位式超声发射、接收聚焦 发射的8个焦点，接收时每个像素即为焦点 全程（连续）动态聚焦3.阵元与通道 多波束形成器，提高帧频，每条波束形成过 程中实际使用的阵元与

38、通道数972.数字式声束聚焦974. 主要特点 数字接收聚焦，可连续将超声束聚焦，每个 像素即为焦点，全程动态聚焦， 精度较常规超声提高10倍以上 不随距离失真，减弱旁瓣效应 数字式延时，延迟量可分级变换 数字延时效果：快速、准确、大量 数字式动态变迹：改变旁瓣大小，消除伪像 发射声波：改变阵孔径上各阵元的激励电压 接收声波：改变各阵元信号相加的加权余数984. 主要特点985. 高分辨力与高速率成像技术 四倍信号处理技术 对4个相位同时技术回声信号， 提高速率，彩超帧速率提高3倍 即提高时间分辨力 多参数高速同步处理技术 高速接收与高速运算处理995. 高分辨力与高速率成像技术99（二）三维

39、超声与超声数字化管理 1. 三维超声扫描技术 数百粒砂粒大小的陶瓷晶体在电子 探头上 高速计算机处理回声技术实时数 字化图像 2. 实时显示运动图像 3. 三维图像重建100（二）三维超声与超声数字化管理 1. 三维超声扫4. 三维图像的临床应用 妇产科应用 腹部与血管应用 心脏中应用 三维技术目前已处于发展阶段 1014. 三维图像的临床应用1015. 图像的存储与通信系统 包括：图像存盘、检索、传递、显示、 处理、拷贝与打印6. DICOM 3.0的概念 概念：医学数字图像和通信 标准化 传输作用 形成统一的影像管理规范，更快、不 失真的通信传输与系统 方便病人 便于比较分析 远程医疗10

40、25. 图像的存储与通信系统102三维超声在产科中的应用103三维超声在产科中的应用103三维超声在肿瘤中的应用104三维超声在肿瘤中的应用104三维超声在血管中的应用正常肝脏血管树105三维超声在血管中的应用正常肝脏血管树105（三）二次谐波显像 分自然组织谐波成像与造影剂谐波成像 1. 声学造影剂与谐波显像技术 要求：微气泡稳定、半衰期长、可控 制、无害，可通过肺循环 作用：造影剂的散射截面比同大小的固 体粒子大几个数量级；可显示血 管极低速的血流。提高肿瘤检出率106（三）二次谐波显像 分自然组织谐波成像与造2. 造影谐波成像原理 超声造影 超声造影谐波原理：超声对微泡 产生共振作用 造

41、影剂产生非线性的回声信号， 入射超声频率为f0，则散射信号中 不仅含有f0，而且含有nf0谐波成分1072. 造影谐波成像原理107 增强造影回声技术有 二次谐波成像（SHI） 间歇式超声成像（IUI） 能量多普勒谐波成像（PCHI） 反向脉冲谐波成像（PIHI） 受激声波发射成像（SAEI） 108 增强造影回声技术有108 局限性 定性作用 价格高，不利于广泛应用 增强效果受剂量与推注时间影响 持续时间短，不利于全面检查 109 局限性109左肝外叶血管瘤双模式造影110左肝外叶血管瘤双模式造影1103. 二次谐波成像的几个相关问题 产生谐波的两种途径 传播与反射（散射）两种途径产生非线性

42、效应 传播时：中心频率为f0能量较高在弹性介质中 的非线性传播，不仅含有f0基波尚含 2f0的谐波 反射时：造影成像引起微泡共振，微泡在2倍 或更高倍声波频率上振动作为声源， 而反射2f0谐波1113. 二次谐波成像的几个相关问题111 非线性现象有三方面 声波速度的非线性改变谐波产生 谐波能量的非线性改变 基波、谐波能量的非线性改变112 非线性现象有三方面1124. 二次谐波的接收 接收、提取2f0谐波回声信号 采取多种技术使基波与二次谐波 分离而提取纯净的谐波成分1134. 二次谐波的接收1135. 谐波成像改善图像质量 消除近场伪像干扰 消除基波旁瓣伪像 消除近场混响 自然组织谐波成像

43、不需造影剂，而需要 灵敏度接收系统 包括探头灵敏度与大动态范围以及信号 处理技术1145. 谐波成像改善图像质量1146. 谐波成像临床应用 在临床显像困难病例中（约2030）， 通过改善对比分辨力、空间分辨力，消除近场伪 像使图像清晰，对心血管与腹部方面的应用： 增强心肌、心内膜显示 增强细节分辨力，了解心内血流状态 清晰显示血栓和深部血管病变边界 增强心腔内声学造影剂回声信息 清晰显示腹部脏器占位性病变 清晰显示含液脏器内病变与囊性病变的内部 回声1156. 谐波成像临床应用115116116十五、后天获得性心脏病 心脏瓣膜病 1. 二尖瓣狭窄 二尖瓣口面积2.5cm2 瓣膜增厚，活动受限

44、，瓣口开放幅度小于2.0cm 前后瓣同向，瓣口血流速度明显升高 E峰大于1.5m/s,舒张早期瓣口血流平均速度明 显减慢 左房明显增大，常伴血栓、房颤 彩色多普勒于左房侧显示有半球形的近端等速 区（PISA） 根据瓣口面积与跨瓣压差判断严重程度 117十五、后天获得性心脏病 心脏瓣膜病1172. 二尖瓣关闭不全 收缩期从左室反流左房的血流信号， 反流系数（RF）大于2530 二尖瓣轻重度增厚，严重瓣口不能 合拢，左心扩大3. 二尖瓣赘生物 二尖瓣叶有赘生物团块结构，随瓣口 运动 于瓣叶心室面上，常伴有瓣的穿孔、 撕裂等 1182. 二尖瓣关闭不全1184. 二尖瓣脱垂 二尖瓣收缩期向左房，超过

45、瓣环连线 23mm CD检出二尖瓣反流5. 二尖瓣环钙化 二尖瓣基底部有强回声斑状、团状、 片状结构 可向二尖瓣、主动脉瓣扩展，形成关 闭不全1194. 二尖瓣脱垂119二尖瓣返流120二尖瓣返流120二尖瓣返流121二尖瓣返流1216. 主动脉瓣狭窄 主动脉瓣流速升高，大于2.53.0m/s 瓣口面积小于2.0cm2 瓣口开放幅度25 主动脉瓣增厚，左室舒张末压升高， 左心扩大 二尖瓣舒张期震颤，主动脉扩张，左 心扩大1237. 主动脉瓣关闭不全123二尖瓣、主动脉瓣返流124二尖瓣、主动脉瓣返流1248. 主动脉脱垂 主动脉关闭不全，瓣膜脱向左室流出道 常见为右瓣或后瓣 CD显示主动脉瓣口反流9. 主动脉瓣赘生物 主动脉瓣团块、小结节状赘生物，回声 多样 随瓣膜活动，有时伴有瓣的穿孔、撕裂1258. 主动脉脱垂12510. 肺动脉瓣反流 CD于右室流出道舒张期反