超聲基礎(chǔ)知識及臨床應(yīng)用

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1、2021/7/20超聲基礎(chǔ)及臨床應(yīng)用功能科1提要超聲的物理基礎(chǔ)一超聲的成像原理二超聲圖像與病理改變?nèi)暤呐R床應(yīng)用四超聲報告的解讀五一、超聲物理基礎(chǔ)超聲發(fā)展歷史超聲診斷經(jīng)過了70余年的發(fā)展，由當(dāng)初1942年的A超到后來的M超（一維）、B超（二維）發(fā)展現(xiàn)代的彩色多普勒超聲及三（四）維超聲，終于形成為一門嶄新的臨床學(xué)科，目前超聲和X線—CT、磁共振與核醫(yī)學(xué)共同組成現(xiàn)代四大醫(yī)學(xué)影像技術(shù)。4超聲及其他醫(yī)學(xué)影像技術(shù)MRICT-DRultrasonicECT5超聲及其他醫(yī)學(xué)影像技術(shù)6超聲優(yōu)點(diǎn)A、無創(chuàng)、無輻射B、能多方位成像C、實(shí)時動態(tài)可觀察器官功能和血流D、操作方便E、可反復(fù)多次檢查，及時取得結(jié)果超聲

2、缺點(diǎn)A、對肺、腸、骨骼顯示差B、肥胖病人成像質(zhì)量差C、病變難以定性D、operator-denpendent操作人員依賴性技術(shù)超聲的優(yōu)缺點(diǎn)7自然界的聲音—超聲波20Hz20KHz次聲波可聽聲波（人耳）超聲波超聲診斷儀常用波段2MHz~10MHz超聲波的概念定義：頻率大于20000Ｈz的聲波稱之為超聲波（ultrasound,US)，或簡稱超聲。臨床常用超聲頻率2MHZ~10MHZ。是一種機(jī)械波，通過介質(zhì)進(jìn)行傳播。超聲的基本物理特性一．波動特性周期的正壓力增加（壓縮）與負(fù)壓力（弛張）增加的變化為超聲的基礎(chǔ)．壓力與時間之間的關(guān)系可畫成一條曲線。超聲的基本物理特性二．波動的重要參數(shù)１.周期（Ｔ）

3、：周期的單位為秒（s）或微秒（μs）(1s=106μs).2.頻率(f):指單位時間(t)中超聲所振動的周數(shù).頻率的單位為赫(Hz)或兆赫(MHz),1MHz=106Hz.3.聲速（c）指超聲在某種組織（介質(zhì)）中的傳播速度．單位為米每秒（m/s）或毫米每微秒（mm/μs）．聲速與超聲所傳播的介質(zhì)本身有關(guān)．超聲的基本物理特性二．波動的重要參數(shù)４．波長（λ）指超聲在一次完整振動周期中所占有的空間長度．波長與聲速及頻率兩個參數(shù)有關(guān)．在頻率不變時波長與介質(zhì)中聲速成正比．在一定的介質(zhì)中波長與超聲頻率成反比．人體組織聲學(xué)參數(shù)介質(zhì)的聲阻抗（Ｚ）：介質(zhì)的聲阻抗為組織密度（ρ）與該組織的聲速（Ｃ）相乘．Ｚ＝

4、ρ×Ｃ界面：兩種不同聲阻抗組織的接觸面稱之為界面．可分為小界面和大界面兩類．凡界面小于超聲波長者為小界面．反之為大界面．人體組織對入射超聲的作用超聲波的反射：超聲波在傳播過程中遇到兩種不同傳播介質(zhì)時，在介質(zhì)的分界面將產(chǎn)生反射．反射波的強(qiáng)度取決于兩種介質(zhì)聲阻的差別和入射波的強(qiáng)度．超聲波的透射：超聲波在具有聲阻差的界面發(fā)生反射后，剩余能量的超聲波將進(jìn)入第二介質(zhì)，稱為透射．人體組織對入射超聲的作用折射:入射聲束穿越界面后，如透射聲束的方向與入射聲束方向不同時，即產(chǎn)生折射效應(yīng).折射角與兩介質(zhì)中聲速差別間比值有關(guān).散射：入射聲束遇到小界面時，入射超聲的能量向各個空間方向分散輻射，故散射無方向性.散射

5、回聲特別重要，它帶來組織與臟器內(nèi)部細(xì)小結(jié)構(gòu)的信息.人體組織對入射超聲的作用超聲波的衰減：聲束在介質(zhì)中傳播時，由于反射、散射以及聲吸收產(chǎn)生熱能而產(chǎn)生衰減。超聲波的衰減與傳播距離成正比；與頻率及介質(zhì)的衰減系數(shù)成正比。高頻衰減大，低頻衰減小（穿透力強(qiáng)）超聲波的分辨率分辨率是指超聲波診斷儀對被檢組織相鄰回聲圖的分辨能力，分縱向分辨率（深度方向）和橫向分辨率（水平方向）縱向分辨率表示在聲束軸線方向上，對相鄰回聲圖象的分辨率，與發(fā)射頻率、超聲發(fā)射脈沖的持續(xù)時間、接受機(jī)增益和頻帶寬度有關(guān)，其極限為聲波的半波長λ/2，例2.5MHz為0.3mm。所以頻率越高，脈沖的持續(xù)時間越短，頻帶越寬縱向分辨率越好。超

6、聲波的分辨率橫向分辨率是在垂直于聲束軸線的平面上，對相鄰回聲圖象的分辨能力?？梢杂么似矫嫔蟽苫芈曋g的最小可辨距離橫向分辨率的上限是顯示器掃描線的寬度。18超聲波的分辨率—縱向分辨力超聲波頻率越高，縱向分辨力越好。低頻率高頻率振元振元靶點(diǎn)靶點(diǎn)回波信號回波信號19超聲波的分辨率—橫向分辨力不能分辨能分辨頻率越高，波束越集中，橫向分辨力越好。超聲物理基礎(chǔ)—小結(jié)1.哪些器官不能（不適合）超聲檢查？2.超聲檢查時為什么要搽耦合劑？二、超聲成像原理正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)：外力作用引起材料表面產(chǎn)生電荷，形成電場稱為正壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)：在材料兩端施加一個電壓，晶體將產(chǎn)生幾何變形稱為逆壓電效應(yīng)

7、(電場—變形)(變形—電場)超聲成像原理原理：對壓電晶體施以一交變電場由于逆壓電效應(yīng)，探頭晶片發(fā)生的壓縮與擴(kuò)張，推動周圍介質(zhì)，產(chǎn)生振動，發(fā)出相應(yīng)頻率的聲波。當(dāng)交變電場的頻率大于2萬HZ時，壓電晶片即可產(chǎn)生超聲波。超聲檢查時，探頭發(fā)出的超聲波在人體組織中傳播，遇到聲阻抗不同組織構(gòu)成的界面時，產(chǎn)生反射，反射回聲到達(dá)探頭后，對探頭晶片施以一定的壓力，由于正壓電效應(yīng)，使晶體兩側(cè)產(chǎn)生電場，這種高頻微弱的電信號經(jīng)主機(jī)接收予以放大處理