超声的基础及应用1王雷讲课稿

超声的基础及应用1王雷超声波的基础知识一、超声波的定义

机械波按其频率分类可分为各种不同的波，从16Hz～20KHz之间，能引起人的听觉，这一频率范围内的振动称为声振动，由其所激起的纵波称为声波。频率低于16Hz称为次声波。频率高于20KHz的机械波称为超声波。

二、超声波的分类（1）按质点振动方向和波传播方向的关系分：横波和纵波两种波型因为人体软组织基本无切变弹性，横波在人体软组织中无法传播，而只能以纵波的方式传播。所以纵波是超声诊断和治疗的常用波型（2）按波阵面的形状分：平面波、球面波和柱面波（3）按发射超声的类型可分为：连续波和脉冲波。连续波目前只在连续波多普勒血流仪中采用，A型、M型、B型及脉冲血流仪均采用脉冲波三、超声波的物理特性

（1）传播特性超声波是一种传播和其他波动过程一样，在媒质中传播的物理性质与其他类型波动类似，有波的叠加、干涉、反射、折射、透射、衍射、散射及吸收、衰减等特性，遵循几何光学特性。（2）传播的条件声源、介质。物理量有波长λ、频率f、速度v。速度（v）=波长（λ）×频率（f）（3）超声波的频率、波长、分辨率的关系

频率越高，波长越短，穿透力小，分辨率越高频率越低，波长越长，穿透力大，分辨率越低四、超声波的衰减

超声在介质中传播时，其声强将随着距离的增加而减弱，这种现象称为超声的衰减。不同的波型，频率在不同的媒质中有不同的衰减规律。造成衰减的规律有两种，一种是声束的扩散，另一种是超声在传播过程中，由于介质的吸收，将声能转化为热能，而使声能减少。五、临床常用的超声频率范围临床常用的超声频率在1～10MHz之间。目前腹部及心脏检查所用的频率范围在2.5～5MHz之间，小器官、眼科检查所用的频率范围在5～10MHz之间，皮肤及血管内检查所用的频率范围在10～30MHz之间。

超声波的基础知识超声设备的原理和构造超声设备在临床上的应用超声设备的日常维护及常见故障目前超声设备生产厂家超声设备的原理利用超声波照射人体，通过接收和处理裁有人体组织或结构性质特征信息的回波，获得人体组织性质与结构的可见图像并对人体组织和血流进行观察并最终诊断。

超声设备诊断优点

（1）安全、无辐射，适用于胎儿诊断。（2）检查灵活方便，成本低。（3）实时成像，可获得静止或运动的组织图像。（4）通过扫描角度变化，获得更佳的图像（5）多普勒－检测血流信息主要参数（1）分辨率分辨率指成像系统能分辨空间尺寸的能力，即能把两点区分的最短距离。显示器的分辨率是衡量其质量好坏的最重要的标志，分辨率越高，越能显示出脏器的细小结构。（2）工作频率从分辨率角度说，增高频率，可以改善分辨率；从穿透深度角度说，工作频率越高，探测深度减小，工作频率越低，探测深度增加（3）穿透深度

穿透深度指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出回声图像的被测介质深度。（4）帧频指成像系统每秒钟内可成像的帧数，或称帧率。（5）动态范围指在保证回声既不被噪声淹没也不饱和的前提下，允许仪器接受回声信号幅度的变化范围。一般仪器在40~60dB.

超声设备的构造一、超声设备主要由探头、主机、显示器构成。如图：延时线路脉冲发射/接收

处理滤波器、对数放大器、时间增益控制

DSC数字扫描转换器显示器记录设备录像机打印机

彩色打印机图象档案管理

存储硬盘、磁光盘主机探头探头

超声换能器（超声探头）是超声诊断仪中最主要的部件之一。主要由压电陶瓷（晶体）组成。主要成分是钛酸铝、铌镁酸铝。探头的组成：保护层——声透镜（放大信号）——匹配层（吸收杂波）——晶体（发射/接收声波）——背衬（吸杂波）其功能是将电子线路产生的电激励信号转换成超声脉冲信号入射人体；并将人体组织产生的超声回波信号转换成接收的电信号。主要探头的种类凸阵：用于腹部、盆腔脏器，常用频率2.5-5.0MHz线阵：用于浅表器官及外周血管，常用频率5.0-10.0MHz相控阵：用于心脏、颅脑检查，常用频率2.0-4.0MHz腔内探头：用于经阴道或经直肠、经食道检查，常用频率5.0-8.0MHz容积探头：用于妇产科胎儿检查2.0-5.0MHz超声波的基础知识超声设备的原理和构造超声设备在临床上的应用超声设备的日常维护及常见故障目前超声设备生产厂家超声波诊断的应用范围

目前主要应用于肝、脾、肾、胰、胆囊、胃肠道、泌尿生殖系统的成像及测量，胎儿及子宫结构的成像及测量，心脏及大血管的成像及M模式研究，胎儿及子宫结构，包括胚胎及胎儿成像，骨盆结构成像，包括前列腺、膀胱及下部肠壁，可见的外围血管成像，新生儿腹部检查腹部检查与基波组织或谐波组织的成像同时进行，从而获得可用于下列诊断的图像（1）检查腹部器官的异常变化（2）评估器官的大小和构造（3）确定血管的粗细、轮廓和清晰程度（4）说明梗阻的特征（5）确定血流特点和速度（6）引导活检探针

检查部位检查方法患者范围腹部器官、动脉和静脉经腹壁成人、儿童和新生儿心脏检查心脏检查与基波组织或谐波组织的成像同时进行，从而获得可用于下列诊断的图像。（1）检查心脏形态和血流的异常（2）确定心脏及其相关血管的血流特点和速度（3）成像并测量需要的心脏及其相关血管的解剖学参数检查部位检查方法患者范围心脏和血管经胸廓成人、儿童和新生儿心脏和血管经食道超声和心电图成人和儿童体重大于25

心脏和血管经腹壁胎儿心脏妇科检查妇科检查与基波组织或谐波组织的成像同时进行，从而获得可用于下列诊断的图像（1）显示女性的生殖器官（2）确定血流的特点和速度（3）引导活检探针（4）检查结构形态的异常检查部位检查方法患者范围女性器官腹部和阴道内部成年女性女性器官腹部未成年女性动脉和静脉腹部和阴道内部成年女性术中检查术中检查在手术过程中进行，从而获得对外科医生有用的图像（1）定位并显示解剖结构（2）显示血流特点并确定血流的速度值（3）成像并测量需要的解剖学和生理学参数检查部位检查方法患者范围内脏器官和血管术中成人和儿童小器官检查小器官检查的目的是为了获得可用于下列诊断的图像（1）检查结构形态的异常（2）确定血流特点和速度（3）引导活检探针检查部位检查方法患者范围甲状腺颈成人、儿童和新生儿阴囊阴囊成人男性和男童胸部胸部成人和儿童超声波的基础知识超声设备的原理和构造超声设备在临床上的应用超声设备的日常维护及常见故障目前超声设备生产厂家诊断系统的清洁和维护一、清洁诊断系统和ECG设备

清洁显示器、诊断系统控制面板和仪器的所有外表面及手推车、ECG干线电缆、导联和电极在对任何仪器进行清洗和消毒时，务必佩戴保护眼镜和手套（1）在清洁之前，关断仪器电源，并把电源线从电源插座上拔下来。（2）用肥皂水湿润的软布擦拭。（3）用棉签或牙签清除按键或控制器周围的任何固体物质，以确保没有把各种固体物压入机壳。（4）如果血液或其他固体感染物接触了诊断系统或任何探头电缆以外的电缆，则用70%的异丙醇消毒液进行擦拭消毒。（5）用消毒液湿润的软布清除任何残留物。（6）确保使设备干燥，以防止可能的腐蚀。二、清洁和消毒诊断系统表面诊断系统的外表面可以使用适当的消毒剂，用擦拭法进行消毒。诊断系统表面包括显示屏、触摸屏和塑料及油漆表面。（1）关断仪器电源，断开仪器电源线与墙壁插座的连接。

（2）使用温性肥皂液或消毒液湿润的软布来清洁仪器的外表面。（3）根据消毒液浓度的标签说明，混合使用于您仪器的消毒液。（4）用消毒剂擦拭仪器表面。有关擦拭时间、溶液浓度和仪器与消毒剂的接触时间，请遵循消毒剂的标签说明。确保消毒剂浓度和接触时间适合该探头的特定临床使用。（5）按照消毒剂标签上的说明，采用风干或用消过毒的布擦干。

三、诊断系统控制面板的维护

诊断系统控制面板和其他外表面很可能受液体溢流和其他物质（如过量的乳胶）的影响。这些物质可能渗入面板下的电子组件，因而导致断续故障。在预防性的维护期间，查找可能的问题，包括松动旋钮和磨损控制器轨迹球的清洁（1）用手指拧下轨迹球周围的套环（2）将手指放入轨迹球下的出入孔中，然后向上推轨迹球（3）用无絮软布或小刷子清洁轨迹球及装配区域（4）将轨迹球放回装配区域（5）用手指拧回套环四、清洁诊断设备的空气过滤器空气过滤器位于仪器后面底部左边的插槽内。如果决定用肥皂水清洗空气过滤器，则在空气过滤器干燥期间，需要安装一套备用的空气过滤器。维护空气过滤器（1）将底盖朝自己的方向拉，移走诊断系统左下边的空气过滤器盖子（2）检查此过滤器，如果已经脏了，则用备用过滤器替换（3）打开诊断系统背面上的空气过滤器盖，然后把该过滤器取出来检查（4）检查此过滤器，如果已经脏了，则用备用过滤器替换（5）根据空气过滤器的情况，可使用真空吸尘器或肥皂水清洁五、探头的清洁（1）在每个患者检查之后，擦除探头上的超声传输凝胶（2）断开诊断系统和探头的连接，然后卸掉所有探头套、活检导向器或末端保护装置（3）使用温性肥皂液或酶清洗液湿润的软布，清除粘付在探头或电缆线上的颗粒物或体液。（4）要清除粘附的颗粒物或清洗的残留物质，用水彻底清洗浸泡点以下部分（5）用干布擦拭六、电缆和连接器清洗和消毒（1）断开器械和仪器的连接（2）调整器械和接头的方向，使他们都面向上（3）使用温性肥皂液或消毒液湿润的软布来清洁电缆和连接器。软毛刷只可洗刷连接器的金属表面。不要让任何液体进入该设备。（4）根据消毒液的浓度说明，混合适用于电缆的消毒液（5）用消毒液擦拭或喷洒电缆和连接器。对于擦拭时间、溶液浓度以及消毒剂与电缆的接触时间，要遵循消毒剂标签说明。确保消毒剂浓度和接触时间适合该器械的特定临床使用，确保消毒液不得进入器械、连接器或接触连接器标签（6）按照消毒剂标签说明，采用风干或消过毒的布擦干（7）检查器械或电缆是否由损坏，如裂痕、开裂、锋利棱边或突出物。如果器械有明显损坏，则停止使用该器械常见故障及排除症状排除措施仪器无电。显示器指示灯不亮1、核实电源的连接2、检查仪器背面的电路断路器显示器上没有图像显示1、开启电源之后，诊断系统需20s进行初始化，这段时间显示器空白2、20s后，调整显示器亮度控制3、检查显示器的电缆和连接诊断系统扬声器没有声音使用音量旋钮以确保没有置于静音位置错误信息指出该诊断系统1、单击Continue，该系统将在30分已高于正常的操作温度钟内自动断电2、关闭电源之后，检查空气过滤器通路是否受阻超声波的基础知识超声设备的原理和构造超声设备在临床上的应用超声设备的日常维护及常见故障目前超声设备生产厂家美国GE

美国GE公司全称美国通用电气公司（GeneralElect