超声成像技术基础-OK课件

14三月2024超声成像技术基础OKBladderDogs_embryo_28daysDogs_embryo_37daysDogs_embryo_20days超声成像技术ultrasonography,USG主要内容一、超声成像的基本原理二、兽医超声诊断仪三、声像图、波形四、超声检查的应用超声是指人耳不能听到的高频声波。前言超声波，f＞20000Hz,超过人耳听觉上限可听声或声波，f:20-20000Hz次声波或次声，f＜20Hz超声成像（USG）是利用超声的物理特性和机体器官组织声学性质上的差异，以波形、曲线或图像等形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。特点：无组织损伤（或损伤较小）、无放射危害。前言我国（内地）兽医超声诊断的发展概况:20世纪70年代末，A型和D型超声用于动物妊娠检查、猪背膘测定及羊脑包虫的诊断。20世纪80年代以后，B型和M型超声用于：（1）人工牛黄的探测、水牛超声心动图的研究；（2）动物疾病诊断、妊娠检查、背膘测定……21世纪初开始，彩超开始用于犬心脏病、肿瘤……的检查。发展：Lindahl等（1966）用D型超声用于绵羊的妊娠诊断，随后，各型超声诊断仪相继应用于兽医临床。超声物理学基础生理、病理解剖知识临床实践正确使用超声成像技术的前提：一、超声成像的基本原理（一）兽医超声诊断的概念及类型（二）兽医超声诊断的物理基础概念：兽医超声诊断（veterinarydiagnosticultrasound）是利用超声原理研究诊断动物疾病的理论和方法及其在畜牧生产实际中应用的一门学科。（一）兽医超声诊断的概念及类型超声诊断的类型（掌握）：根据超声回声显示方式的不同分四类：A型超声诊断法（A超）B型超声诊断法（B超）M型超声诊断法（M超）D型超声诊断法（D型）AmplitudemodeA型超声诊断法原理超声束在机体组织中传播过程中，当遇到不同声阻抗的介面时，在该界面上就产生反射（回声），该回声在示波器上以波的形式显示出来。以波幅的高低代表界面反射信号的强弱。反射强，波幅高。反射弱，波幅低。目前已基本淘汰纵坐标：波幅的高度，表示回声强度横坐标：回声的往返时间，表示回声的距离或深度A型诊断基础由于机体脏器、组织其正常与异常的物理性质及结构不同，形成相应的超声界面，认识这些界面回声规律，即A型诊断法的诊断基础。眼球探测眼A型超声检查回声波模式图（Nyland,2002）D1角膜D2晶状体前囊D3晶状体后囊D4全眼球长度眼球后壁应用背膘厚测定背膘厚度测定眼肌面积测定A型超声仪测量并显示皮肤的总厚度和背部脂肪层层数。应用临床应用：眼球探测动物背膘的测定妊娠检查（A型警报型）心包积液探测脑包虫检查……BrightnessmodeB型超声诊断法原理基本工作原理与A型诊断法相同，都是应用回声原理进行诊断。与A型不同之处：改用辉度调制型，将B超探头接收到的回声在荧屏上以光点显示。采用多晶片电子扫描发射、接收脉冲信号，从而得到二维的切面声像图。辉度调制型采用多声束连续扫描，显示脏器的二维图像，使用最广泛。

B超图像由不同亮度的像素构成，像素亮度由反射回声的强弱所决定。反射强则亮，反射弱则暗。黑色：没有反射灰色：中等反射白色：反射较强灰阶（Grayscale）诊断基础B型超声诊断是通过对一系列切面声像图分析而作出的。分析内容：外形边界回声、内部回声、后方回声比邻关系活动度和活动规律硬度排空功能B型超声应用：动物体几乎所有内脏器官的检查及疾病诊断：心血管系统、肝胆、肾及膀胱、生殖系统、脾脏、眼科、内分泌腺、其它软组织；广泛用于妊娠检查、背膘和眼肌面积的测定；关节、骨骼疾病及大动物(马)肌键疾病诊断。B超应用

室间隔缺损脂肪肝FattyLiverDiseaseUltrasoundFigure1.

Normal

appearanceoftheliveratUS.Theechogenicityoftheliverisequaltoorslightlygreaterthanthatoftherenalcortex(rc).HamerOWetal.Radiographics2006;26:1637-1653©2006byRadiologicalSocietyofNorthAmericaFattyLiver:ImagingPatternsandPitfallsFigure2.

DiffusefataccumulationintheliveratUS.Theechogenicityoftheliverisgreaterthanthatoftherenalcortex(rc，肾皮质).HamerOWetal.Radiographics2006;26:1637-1653©2006byRadiologicalSocietyofNorthAmericaFattyLiver:ImagingPatternsandPitfallsFigure3.

FocalfataccumulationintheliveratUS.Transverseimageshows,adjacenttotheleftportalvein,ageographicallyshapedareaofhighechogenicitythatrepresentsaccumulationoffat(f)inthefalciformligament,withposterioracousticattenuation(arrows).HamerOWetal.Radiographics2006;26:1637-1653©2006byRadiologicalSocietyofNorthAmericaFattyLiver:ImagingPatternsandPitfalls背膘厚眼肌面积奶牛背膘厚测定InvitedReview:

MethodstoDetermineBodyFatReservesintheDairyCowwithSpecialRegardtoUltrasonographicMeasurementofBackfatThickness/10.3168/jds.S0022-0302(06)72064-1

Figure1.

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臀部肌肉浅层筋膜深层筋膜臀部肌肉浅层筋膜深层筋膜Figure2.

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臀部肌肉浅层筋膜深层筋膜妊娠检查MildTearoftheSuperficialDigitalFlexorTendonModerateTearSevereTear

http:///vmth/large_animal/ultrasound/lausbroch.cfm

马的肌键疾病马的肌键疾病MotiontypeM型超声诊断法M型原理回声以时间曲线显示类似B型诊断法原理，是B型的一种变异型：以单声束取样获得活动界面回声，再以慢扫描方式将某活动界面展开“深度-时间”曲线。由于探头位置固定，心脏有规律地收缩和舒张，心脏各层组织和探头间的距离便发生节律性的改变。随着水平方向的慢扫描，便把心脏各层组织的回声展开成曲线，即为M型超声心动图。诊断基础目前使用：B型超声仪器上装配的M型超声心动图功能，在二维的心脏切面图上引导M型超声的取样线，再转换成M型超声心动图或两者同时显示。单一的M型超声心动图仪得到的是一条超声信息线，不能直观地反映心脏的真实解剖结构及声束所经过的位置，所以已很少使用。二维的心脏切面图犬左心室短轴M型超声冻结图像准确地显示快速运动的心脏瓣膜及心室壁的运动曲线测定心动周期中特定阶段心腔大小、心室或心房壁厚度评估瓣膜运动及功能计算短轴缩短率等反应心血管功能的一系列技术指标。M超应用：主要用于心脏及大血管病变的检查，评价心血管功能。DopplermodeD型超声诊断法原理Doppler效应，产生频移。诊断基础血流相对于声源的运动。即脉冲超声波在机体中以恒定的速度c向血流运动，而血流又以某一速度V相对于超声波运动（相向或同向）从而由探头接受回声信息，接受回波的频率与发射超声频率有一偏移，经信号处理可以检出Doppler频移。临床应用主要用于检测体内运动器官的活动：心血管活动胎动胃肠蠕动……多适用于妊娠诊断等（1）脉冲波多普勒（pulsedwaveDoppler,PWD）又称脉冲式多普勒，是最常用的一种频谱多普勒技术。它采用单个换能器，作为声源发射一组脉冲波后，经过一定时间延迟后，其又作为接收器接收一定时间范围内的回声信号。它以频谱的形式在时间轴（横轴）上加以展开，用以观察这种频谱与时间的变化关系。频率增高时显示在基线以上，频率减小时显示在基线之下，频移大的频谱的波幅则高，反之则小。脉冲波多普勒应用主动脉瓣闭锁不全病例脉冲波多普勒频谱图脉冲波多普勒主要用途血流方向、速度及一致性的评估；正常瓣口或血管低速血流的定量分析；测定血流速度时间积分和瓣口面积来计算通过瓣口或血管的血流量；观察二尖瓣口及肺静脉的血流频谱，评估心室顺应性。（2）连续波多普勒（continuouswaveDoppler,CWP）是最早出现的一种多普勒技术。早期使用双晶片探头，一个晶片连续地发射超声波，另一个晶片连续地接收血细胞的反向散射信号。后来使用相控阵技术的超声诊断仪将探头晶片分为两组，一组连续发射，另一组连续接收。连续波多普勒的最大可测血液速度受数字模拟转换器处理速度的限制，在大多数仪器中，连续波多普勒可测量大于7m/s的流速，但最大可测血液速度一般不大于10m/s，这已经完全可以满足临床的需要。连续波多普勒可用于测量异常增高的血流速度，这对定量分析狭窄处血液、返流、分流的流速和压力阶差等都具有非常重要的价值。但由于CWD所采集的回声信息是超声声束上所有血细胞的散射回声信号，因此无法确定声束内回声信号的深度来源，不能进行定位，也就是说CWD没有距离选通分辨能力。但这种高速血液总发生于病变部位，可以借助二维声像图判定最高血流速度发生的部位，从而弥补了连续波多普勒的这一缺点。连续波多普勒应用连续多谱勒（CWP）测定血流速度（3）彩色Doppler血流显像

(colorDopplerflowimaging,CDFI)又称为彩色多普勒（colorDoppler）或彩色血流成像（colorflowmapping,CFM）。是应用多普勒原理发展起来的一项超声诊断技术，能直观地显示血流方向、速度、性质、时相和途径等，对血流空间定位能力强，并能识别血流来源、方向、走行及与周围结构的相互关系，它是继心导管技术以来心血管检查技术的一项重大进步，被称为无创性心血管造影。它所采用的方式与二维成像技术相似，用一个相控阵探头所发出的超声束对脏器行平面扫查，对血流信息进行自相关处理，血流探查区每一个方向上要发射几个脉冲，接收到的回波信号分两路，一路形成二维黑白解剖结构声像，另一路进行自相关处理，由计算机将不同速度、不同方向的多普勒信息用红、绿、蓝三原色进行彩色编码，将编码结果用不同颜色实时叠加显示在相应的二维黑白解剖结构声像上，即构成二维的彩色多普勒血流声像图。血流方向以颜色表示：红色：通常代表朝向探头方向的血流；蓝色：代表背离探头方向的血流。血流速度的大小以色彩的亮度来表示：流速越高色彩越亮，反之就越暗。此外，还规定以绿色代表血流紊乱，紊乱越重，颜色越鲜艳。根据色谱学原理，红色加绿色为黄色，蓝色加绿色为青色，因此，朝向探头的紊乱血流显示为黄色，而背离探头的紊乱血流则显示为青色。根据血液出现的部位、起止、走行及面积等，可以明确地判断是否存在射流、分流、返流及湍流等状态。血流出现的时相则（如收缩期或舒张期）可根据同步心电图来判断。多普勒彩色血流显像犬左心室长轴彩色多普勒血流显像6.实时三维（四维）超声成像（realtime3Dultrasoundimaging）也叫实时三维超声(realtime3D)。其原理是将一个个按一定空间间隔扫查获得的连续平面快速重建而获得立体图像的超声扫描技术。超级链接视频

实时三维（四维）超声成像

（二）兽医超声诊断的物理基础 (1)方向性好 (2)能量高 (3)传播特性：反射，折射，散射，绕射等

(4)穿透能力超声波的特性超声波是疏密波超声波的传播超声波在介质中传播示意图(Donald,2007)

超声振动为简谐振动（正弦振动），超声波长（λ）为两个相邻稀疏区（或稠密区）间的距离。

常用参数：频率、波长以及声速----它需要借助介质才能传播，不能在真空中传播。声速（soundvelocity）超声在动物体不同组织、器官中传播速度稍有差异（下表）。超声诊断仪处理回声（echo）信号数据时均是以超声在软组织中的平均传播速度（1540m/s）作为计算依据，所以测量值会有一定的误差。超声在常见组织结构中传播速度组织平均传播速度（m/s）空气331脂肪1450水（50℃）1540“软组织”1540血液1570肾脏1561肝脏1549肌肉1585眼晶状体1620骨骼（颅骨）4080超声诊断仪处理回声（echo）信号数据时均以在软组织中的平均传播速度（1540m/s）作为依据。

(Thrall,DonaldE..TextbookofVeterinaryDiagnosticRadiology,5thEdition,2007)速度(c)与频率(f)和波长(λ)的关系为：

C=f·λ当速度一定时，频率与波长呈负相关，即超声波频率增高时，其波长缩短，反之亦然。超声诊断仪中超声波的发生和接收超声的发生和接收是根据压电效应（piezoelectriceffect）的原理，由超声诊断仪的换能器(transducer)即探头（probe）来完成。压电效应是一种物理现象，由法国物理学家居里兄弟(Curie,P.＆D.)于1880年发现，故又称为居里效应。超声诊断仪中超声波的发生和接收压电效应（居里效应）：机械压力和电能通过超声波的介导而相互发生能量转换。压电效应包括正压电效应和逆压电效应:逆压电效应产生超声正压电效应接收超声

压电晶体：石英、钛酸钡、锆钛酸铅等。超声波的发生超声波的发生是通过超声诊断仪中的换能器产生的。压电晶片置于换能器中，由主机发生变频交变电场，并使电场方向与压电晶体电轴方向一致，压电晶体就会在交变电场中沿一定方向发生强烈的拉伸和压缩--即机械振动，于是就产生了声波（逆压电效应）。当交变电场频率大于20,000Hz时，所产生的声波即为超声波。诊断用超声频率：2-10MHz（兆赫兹,1MHz=1000000Hz）超声波的接收超声在介质中传播，遇到声阻抗值相差较大的界面时即发生强烈反射。反射波作用于探头内的压电晶片，使压电晶片发生压缩和拉伸，于是改变了压电晶片两端表面电荷，超声波转变成了电信号（正压电效应）。主机将这种高频变化的微弱电信号进行处理、放大，以波形、图像、声音等形式表现出来，即可用于分析组织器官的形态、大小及内部结构等，了解病变的范围、性质及与周围组织、器官的关系，从而协助临床诊断和治疗。超声的物理性质1、超声场（soundfield）

超声场是指被超声能量充满的空间范围。超声场具有的这种明显的方向性称为成束性或指向性。

超声成像技术中，为减小超声的发散，常用不同的方法使声束聚集，声束在焦点区最窄，焦点区后虽然扩散，但也小于非聚集式的超声束，因而提高了超声束的横向分辨力。2、声阻抗（acousticimpedance）声阻抗是声特性阻抗的简称。是反映介质密度和弹性的物理量，用Z表示。定义为介质密度（ρ）和介质中声传播速度（c）的乘积（即Z=ρ·c）。两种不同声阻抗的介质的声阻抗值差称为这两种介质的声阻抗差。当两种介质声阻抗差别大于0.1%时，就会产生能被超声诊断仪探查到的反射能量。X线检查时，则要求不同组织结构密度差大于10%以上时才能区别开。因此，超声对软组织的密度分辨力约为X线的100倍。常见组织结构声特性阻抗值

组织声特性阻抗值（rayls,雷耳）空气0.0004脂肪1.38水（50℃）1.54脑组织1.58血液1.61肾脏1.62肝脏1.65肌肉1.70眼晶状体1.84骨骼（颅骨）7.80（Thrall,DonaldE..TextbookofVeterinaryDiagnosticRadiology,5thEdition,2007）3．反射（reflection）反射是指声波入射到界面上时引起声波部分或全部返回的过程。反射条件：界面的线度远大于波长反射声波的强度和方向与构成界面介质的特性阻抗、入射波声压、入射角等因素有关。构成界面的两种介质特性阻抗相差（声特性阻抗差）越大，反射越强，入射角等于反射角。超声之所以应用于医学上作为诊断疾病的手段，就是利用其反射特性。反射的强弱以反射系数Ri表示，反射系数与两介质声阻抗有关：Ri=(Z2－Z1)2/(Z2＋Z1)2超声波透射、反射及折射示意图入射波若与分界面垂直时（图A），回声沿相反方向反射，返回到同一探头。如果不垂直而呈一倾斜角度时（图B），虽有回声，但由于入射角等于反射角，所以就可能不会返回到同一探头（如当入射角大于3度时），也就接收不到回声。如何利用或避免反射？空气与软组织的声阻抗值相差约4000倍，故其界面反射能力特别强。为了达到诊断目的，在进行超声检查时，探头必须使用耦合剂，并适当加压（被检部位被毛较厚密时还需要剃毛），以保证探头与动物体表密贴而不留空隙，防止超声在动物体表被大量反射而没有足够的声能达到被探测的部位。适当调整探头方向，使其和所探查的深部脏器的表面垂直，以保证能接收到返回的声波。应当注意什么？体内各层界面的反射带来各层组织的声特性阻抗信息。超声诊断装置从回声强度的高低中提取信息所构成的超声图像，其实只是反映体内不同组织间声特性阻抗差的空间分布，并非独立的生理参数或物理量，这正是超声图像诊断特异性受到很大限制的主要原因。4．折射（refraction）折射是指声波在不同传播速度的介质内传播时，传播方向发生改变的过程（下图B）。声波在大界面上的折射服从折射定律：即入射角的正弦与折射角的正弦之比，等于界面两侧介质的声速之比，即：sinα/sinθ=c1/c2入射角声波垂直于界面时，不发生折射。声波经液体入射到动物体皮肤，临界角为70°～80°，即入射角超过80°时，将无透射声波。5．衍射（diffraction）超声遇到界面大小与波长相近的障碍物或不连续的介质时，散射波又与入射波叠加形成衍射。衍射导致超声波的传播方向偏离，声波绕过障碍物后，仍按照直线方向传播，又称为绕射，它使超声波能够到达沿直线传播不能到达的区域。临床检查时要避免！可根据被探查目标的大小选择适当频率的探头，使超声波的波长比探查目标小得多，以便超声波在探查目标时不发生绕射，从而把比较小的病灶也检查出来，提高分辨力和显现力。绕射或衍射6．散射（scattering）超声波在传播过程中，遇到界面大小远小于波长的微小粒子，超声波与微粒互相作用后，大部分超声能量继续向前传播，小部分能量激发微粒振动，形成新的点状声源以球面波方式向各个方向发射传播，称为散射。

散射散射的用途机体中构成超声散射界面的主要有红细胞及脏器内的微小组织结构。正常血液有形成份散射的超声很弱，通常接近二维超声心动图仪接收器的噪音水平而被过滤，而多谱勒超声血流测定技术通常观察的是与探头所发射声波方向相反的那一部分散射波，因而常常称为背向散射。红细胞背向散射的超声强度与其频率四次方成正比，频率越高，散射越强。7．衰减（attenuation）超声波在介质中传播时，其总能量随着传播的距离的增加而减弱，称为衰减。声能的衰减与超声频率和传播距离有关。超声频率越高或传播距离越远，声能的衰减越大，特别是声能的吸收衰减；反之，声能衰减越小。引起超声衰减的原因1、反射、折射及散射现象，使原来传播方向上的声能量减弱。这种情况下，超声的总能量并没有减少，只是转移到别的方向上去了。2、吸收衰减：粘滞吸收；热传导吸收。粘滞吸收和热传导都使超声总能量减少。动物机体不同组织具有不同的声衰减特征动物体内血液对声能的吸收最小，其次是肌肉组织、纤维组织、软骨和骨骼。在医学超声中，对吸收衰减的研究有助于了解组织、器官内部的病变，作出有价值的超声诊断。8．多普勒效应（Dopplereffect）Doppler（1842年）发现，声源与反射物体之间出现相对运动时，反射物体所接收到的频率与声源所发出的频率不同。当声源向着反射物体运动时，声音频率升高，反之则降低，此种频率发生改变的现象称为多普勒效应。超声波在体内传播过程中，入射波遇到一个活动的界面时，反射声波的频率将发生改变，所增加或减少的频率称之为多普勒频移。界面运动速度的大小决定频移的大小，速度越大，频移越大。动物体内可作为运动体的主要有心脏、血管壁以及血流等。多普勒效应主要用来检测这些脏器及血流的运动状况，以达到检测体内生理和病理状况的目的。9．显现力（discoverableability）超声的显现力是指超声能检测出物体大小的能力。能被检出物体的直径大小常作为超声显现力的大小。能被检出的物体直径越小，显现力越大，反之显现力越小。不同频率超声与显现力的关系

频率（MHz）2.252.55.07.010显现力（mm）3.353.01.51.050.75---从理论上讲，超声的最大显现力是波长的一半，如5.0MHz的超声波长为3.0mm，其显现力为1.5mm。实际上，病灶要比超声波波长大数倍时才能发生明显的反射，故超声频率越高，波长越短，其显现力也越高，但穿透能力会降低10．分辨力（resolution）超声分辨力是指超声图像上能分辨两个被检目标的最小距离。超声显像的分辨力通常包括：纵向分辨力横向分辨力侧向分辨力纵向分辨力（longitudinalresolution）又称轴向分辨力，指超声仪器在声波传播方向分辨两个目标的最小距离。纵向分辨力----约为脉冲宽度的一半。脉冲宽度=脉冲时间×超声速度决定脉冲时间的一个因素是超声频率，频率越高，脉冲时间越短，脉冲宽度越小，超声的纵向分辨力越大，反之，则越小。纵向分辨力主要受超声脉冲宽度（spatialpulselength,SPL）的影响，超声的纵向分辨力为脉冲宽度的一半。脉冲宽度是超声在一个脉冲时间(t)内所传播的距离，即：SPL=t·c。当两个反射物距离大于1/2SPL时（图A），将返回两个相互分离的回声。当两个反射物距离小于1/2SPL时（图B），两个反射物的反射波将发生重叠，而成为一个的回声，此时仪器就无法分辨出这两个反射物。横向分辨力（transverseresolution）：超声仪器能分辨与声束相垂直的界面上的两物体（或病灶）间的最小距离，以mm计。决定因素：声束直径。使用高频聚焦探头可提高横向分辩力。侧向分辨力（lateralresolution）：超声仪器能分辨的与声轴垂直且与扫查平面平行的直线上两点的最小距离。它等于扫查声束的侧向有效宽度，也即垂直于探头短轴方向的分辨力。决定因素：声束直径。使用高频聚焦探头可提高侧向分辩力。超声穿透力超声频率越高，显现力和分辨力越强，但其衰减也越显著，穿透力越低，反之。盲区：即小于1/2脉冲宽度的近场。可采用加大探头频率或在体表与探头间增加垫块来解决。11．生物效应（biologicaleffect）一定强度的超声波在生物有机体内传播时，可引起生物体组织的功能或器质性的改变，即超声的生物效应。种类：机械效应、热化效应和空化效应等。生物效应（1）机械效应：指超声波在介质中传播时，由于介质质点的振动，其位移、速度、加速度、声压等引起的各种力学效应。（2）热化效应：又称温热作用，指介质的微粒间和分界面上的摩擦以及介质的吸收等使超声波的机械能转化热能，引起介质温度升高的现象。超声波的强度愈大，产生的热化效应愈强。（3）空化作用：指超声辐射到体内液体时，在声强达到一定值时，造成气泡的形成、膨胀以及剧烈崩溃的效应。按其形成和性质可分为稳定空化和瞬间空化两种类型。它是一种集聚能量的现象，能引起生物体、细胞、微生物的损伤和破坏。ALARA原则早期医用超声诊断仪的输出声强较低，没有明显的生物学效应，被视为一项安全无害的技术在国内外广泛应用。现今，超声心动图（M超）、脉冲波频谱多普勒、彩色血流成像等许多新功能的实现，往往是以提高声强为前提条件的。声强越高，成像深度越大，采集信息时的信噪比越高，图像越清晰。但声强的升高直接导致热化效应和机械效应的加剧。因此，在享用这类高新技术带来的益处的同时，超声辐照的潜在危险也在增加。正因为如此，国际超声医学界有一个ALARA原则，即“在能够取得临床所需诊断信息的前提下，要采用尽可能低的声输出”。二、兽医超声诊断仪A型M型B型D型3D型和4D型C型、F型……兽医超声诊断仪种类探头主机信号显示、编辑及记录系统超声诊断仪基本组成探头探头（probe）是用来发射和接收超声，进行电声信号转换的部件，故又称作换能器（transducer）。它与超声诊断仪的灵敏度、分辨力等密切相关，是超声诊断仪的最重要部件。（一）探头的作用1．换能产生和发送超声，接收超声并转变为电信号。压电晶体压电效应-----发射超声压电晶体逆压电效应-----接收超声

同一晶体不能同时进行超声的发射和接收。通常超声换能器发射超声波的时间不到1%，其余99%以上的时间则是用于超声波（回声）的接收。2．定向、集束和聚焦即改变探头发射面形状可以改变（减少或扩大）超声扩散角，从而获得满意的集束和聚焦。3．定额激励频率与压电晶片固有谐振频率一致时，引起压电晶片发生共振，产生最大声能。压电晶片越厚，其固有谐振频率越低，发出超声的频率也越低。因而，超声探头频率是由压电晶片厚度决定的。（二）探头的类型按频率：单频、多频和宽频探头按用途：体表、腔内（如直肠探头）、血管内探头（如冠状动脉内探头）根据结构和波束控制方式：柱形单晶片探头、机械扇扫探头和电子扫描探头(包括线阵、相控阵、凸阵及矩阵式探头等）E：矩阵式探头（E1：压电晶片矩阵方块与头发丝比较放大图，E2：实时生成两幅二维平面）C

A：机械扇扫探头；B：电子线阵探头；C：电子相控阵扇扫探头；D：电子凸阵探头ABCD（三）探头的选择现代的超声诊断仪均以B超诊断法作为基础，根据不同需要同时选配A型、M型、多普勒或彩色多普勒等探头。超声探查过程中的探头选择实际上是指探头类型和频率的选择，应根据探头本身的物理特性以及检查部位解剖结构特点来进行。但随着宽带变频技术的应用，一些多晶探头能发射多种频率的超声波，但其中的每一个压电晶片仍只能发射一种频率。这类探头可在不变换探头的情况下对某一病变进行多层面显示，从而扩大了探头的应用范围、提高图像分辨力。B超的探头频率常用的有2.5MHz、3.5MHz、5.0MHz、7.5MHz、10.0MHz等。一般来讲，探头频率越高，仪器的分辨力也越高，但穿透性下降。所以，原则上在选择频率时，应优先选用高频，根据需要再选用或转换为低频。临床实践中：小型动物（小于10kg）和猫用7.5MHz或10.0MHz探头，中型犬用5.0MHz探头，大型犬3.0MHz或更低频率的探头；转换探头还应该参照探查目标的深度来选择频率。探测浅表部位的组织或病灶时，应尽可能选用高频探头，并同时使用透声垫（standoffpad）；探测较深部位的组织或病灶时应在保证探测深度的情况下尽可能选用高频探头。主机超声诊断仪的主体结构由一系列复杂的电路系统组成。主要完成对所收集到的超声回声信号进行过滤、放大、计算以及模数/数模转换等一系列数据处理，并输出到扬声器、荧光屏或显示器上，最终以声音、波型或图像等形式显示出来。超声主机面板上常显示有可供选择的技术参数，如输出强度、增益、延时、深度、冻结以及信息输入（日期、单位、病历号、测量值、字符注解）等。显示及记录系统显示系统主要由显示器、扬声器等组成。B型、M型图像A型波形D型可听声或多普勒频谱超声信号可以通过记录器记录并存储下来。A型可以拍照；D型可以录音或图像存储（频谱图或彩超多普勒）；B型和M型可以通过图像存储、打印、录像、拍照等保存，并可进行测量、编辑等。超声的检查方法略（实习时学习）三、声像图、波型及分析

动物体对超声来讲是一个复杂的介质，对各种器官和组织，包括病理组织都有不同的回声强度和不同程度的声衰减。超声反射信号（数据）经超声诊断仪放大处理后以人类可感知的图像、波型、声音乃至色彩显示出来。正确认识这些信息是进行超声检查的重要基础。声像图

（一）声像图的基本类型

目前，超声波检查中常见的显示模式主要有辉度调制型（亦称B型或灰阶型）和时间运动型（time-motionmode）（简称M型）。在兽医临床中以B型最为常用，广泛用于腹部及心脏的超声检查。而M型只用于超声心动图检查。1、B型声像图B型声像图是由一系列反应不同回声强度的光点构成的灰阶图，B型超声诊断仪常采用64级灰阶或256级灰阶。灰阶级数愈多，其图像对比分辨力愈好。这些光点显示在一个黑色背景中，光点的亮度表示回声强度，回声强度大则光点亮度高，反之则较暗；光点位置表示反射物的深度，很多的细微的扫描线即构成了完整的声像图，所以B型声像图显示的是组织器官的薄层断面（二维的切面图）。2、M型超声声像图M型超声记录的是在一定时间内沿一条超声束（直线）上各反射界面的活动曲线图。

（二）声像图的分析B超声像图的分析依据主要源于人们对局部断面解剖学和病理解剖学的知识以及对各种组织不同回声的了解。动物机体常见组织结构产生回声的特性（按回声相对强弱降序排列）声像图分析主要包括以下内容（掌握）：1．声像图的方位2．组织器官的大体形态及边界3．内部及后方回声改变4．血管的分布及其血液参数5．活动度和活动规律1．声像图的方位因被检组织或器官而有所不同。对于心脏之外的所有其它的组织器官而言，纵轴图像屏幕左侧表示颅侧，右侧表示尾侧方向，上部为背侧（朝向动物脊柱方向）。横切图像中，屏幕左侧为背侧。心脏检查时，在超声心动图心脏长轴图像中，屏幕右侧表示颅侧方向（朝向患畜头侧），屏幕左侧表示尾侧方向。距离探头近的区域（通常位于屏幕顶端）称为近场，远离探头的区域称为远场。2．组织器官的大体形态及边界器官的形态是否发生改变，是否肿大或缩小。如是，其外形如何，是圆球形、条索状、分叶形还是不规则形等。肿块有边界回声且平滑者，提示有包膜，多为良性病变；无边界回声且形态不规则的，多为无包膜的浸润性病变，多为恶性病变。3．内部及后方回声改变（1）强回声较强回声：纤维组织含量高的组织，如脏器的包膜、韧带、血管壁等，病理状况下如肌萎缩、肿瘤、癌、坏死组织等也呈较强回声。强回声：骨质、结石、钙化等，由于声能量的强反射，使透过的声能量明显减少甚至消失。因而强回声的后方出现无回声区，称之声影（shadows）。含气的器官如肺、充气的胃肠，因气体与周围软组织组织的声阻抗差极大，声能几乎全部被反射，故也呈强回声。左肾盂结石（2）低回声动物体内多数的实质性器官及软组织均呈低回声，如肝脏、脾脏、肾实质、甲状腺、肌肉、皮下脂肪等。

猫正常脾脏

肝

（3）无回声匀质的组织由于无声阻抗差或声阻抗差极小，不足以引起声反射，形成无回声的暗区。声能量的消失也将形成无回声区。液性暗区：如血液、胆汁、尿液、羊水等，以及病理状况下的各种体腔积液、脓液、各种囊肿等。由于超声不在液体中反射，加大灵敏度后暗区内仍不出现光点；如为浑浊的液体，加大灵敏度后出现少量光点。与周围软组织相比液性暗区后方回声较强，即所谓声尾现象或称蝌蚪尾征，据此可与实质性暗区相区别。肾盂扩张

肾脓肿

实质暗区：如肾髓质、脑组织、淋巴肉瘤等。均一的组织器官内因没有足够大的声学界面而无回声，出现实质性暗区；如加大灵敏度，则出现不等量的回声且分布均匀。衰减暗区：部分肿瘤由于对声能量的吸收过多造成明显衰减，致使后方出现暗区。此时加大灵敏度后可出现少数较暗的光点；严重衰减时，即使加大灵敏度也不会出现光点。声影也属于此类。4．血管的分布及其血液参数脏器或肿块内、外血管的分布、走向、多少、粗细、形态以及血液参数的分析对决定脏器是否正常或肿块性质的鉴别均有帮助。5．活动度和活动规律正常的脏器和一些病理组织常有一定的活动度和活动规律。如心室壁的运动及心瓣膜的活动、胎儿的运动、不同体位时肾脏的活动度、胆囊及膀胱内结石的滚动等。（三）超声伪影的辨别超声图像伪影（artifacts）是指超声探查时得到的信息（包括显示的位置、信号振幅、灰度等）未能准确反映被检组织器官真实解剖结构的情况。了解超声的物理学基本原理，认识伪影及其产生原因和条件是正确诊断疾病的基础。1．混响伪影（reverberationartifacts）混响伪影亦称多次回声伪影。是指在超声传播路径上出现两次或多次往返反射，这种往返反射发生在两个声阻抗值差异较大的平滑的声学大界面上。左为外部混响伪影，右为浸入水中的压舌板所引起的内部混响伪影。左为膀胱内尿液中气泡形成的混响伪影，右为活检穿剌针于一肿块内所引起的混响伪影。2．镜像伪影（mirror-image）声束