超聲總論心臟-黃利

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1、超聲醫(yī)學(xué)總論海南醫(yī)學(xué)院超聲教研室黃利超聲醫(yī)學(xué)(Ultrasonicmedicine)是聲學(xué)、醫(yī)學(xué)和電子工程技術(shù)相結(jié)合的一門學(xué)科，是研究超聲對(duì)人體的作用和反作用規(guī)律并加以利用，達(dá)到診斷、保健和治療等目的的學(xué)科。包括超聲診斷學(xué)、超聲治療學(xué)和生物醫(yī)學(xué)超聲工程。超聲診斷學(xué)(Ultrasounddiagnostics)研究和應(yīng)用超聲的物理物性，以某種方式掃查人體、診斷疾病的科學(xué)稱為超聲診斷學(xué)第一章超聲醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)6thGeneration5thGeneration4thGeneration3rdGeneration2ndGeneration1stGeneration超聲醫(yī)學(xué)發(fā)展史19501960197019

2、80199019984DA-modeStatic3DDigitalB-modeReal-timeB-modeCFMHISTORYOFULTRASOUND1D2D3D4DA超（Amplitude）B超（Brightness）三維超聲(3-dimensional)超聲影像技術(shù)迅猛發(fā)展四維超聲(4-dimensional)第一節(jié)超聲的物理原理一、聲波的定義：物體的機(jī)械性振動(dòng)在具有質(zhì)點(diǎn)和彈性的媒介中的傳播現(xiàn)象稱為波動(dòng)，而引起人類的聽覺器官有聲音感覺的波動(dòng)則稱為聲波，頻率16-20000Hertz。超聲波（Ultrasound）:超過人耳聽閾上限值20000赫茲（Hertz）的聲波.臨床診斷常用的頻率范

3、圍2~10兆赫茲（MHz）聲波分類橫波：指介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)都垂直于傳播方向運(yùn)動(dòng)的波。除骨路、肺外人體組織均以縱波傳播聲波的定義及分類縱波：指介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)都沿著傳播方向運(yùn)動(dòng)的波。在縱波通過的區(qū)域內(nèi)，介質(zhì)的各點(diǎn)發(fā)生周期性的疏密變化，因此縱波是脹縮波，目前醫(yī)用超聲的研究和應(yīng)用主要是縱波傳播方式。優(yōu)點(diǎn)：方向性強(qiáng)超聲檢查成像原理超聲檢查（ultrasonicexamination）是指運(yùn)用超聲波原理，對(duì)人體軟組織的物理特性、形態(tài)結(jié)構(gòu)與某些功能狀態(tài)作出判斷的非創(chuàng)傷性檢查方法。超聲波的波長極短，具有與光波十分相似的直線傳播特性。醫(yī)用超聲頻率范圍：2－15MHz。潛艇海洋0Hz20Hz20KHz1MHz30MHz

4、400MHz次聲頻段可聽見聲音超聲地震波耳朵無損探傷圖像診斷聲學(xué)顯微鏡.聲音頻譜超聲基礎(chǔ)基本物理量超聲波有三個(gè)基本物理量，即頻率（f）、波長（λ），聲速（c），它們的關(guān)系是：c＝f×λ，或λ＝c/f。頻率為單位時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的次數(shù)，一般以每秒振動(dòng)次數(shù)表示，以Hz為單位，每秒振動(dòng)一次為1Hz。聲速為單位時(shí)間波動(dòng)傳播的距離，常用單位為m/s。人體軟組織平均聲速為：1540m/s，或近似于是1500m/s。波長為兩個(gè)相鄰振動(dòng)波峰間的距離，常用單位為m?；疚锢砹總鞑コ暡ǖ拿浇槲镔|(zhì)叫做介質(zhì)，不同頻率的超聲波在相同介質(zhì)中傳播時(shí)，聲速基本相同，相同頻率的超聲波在不同介質(zhì)中傳播，聲速不相同。人體軟組織中超

5、聲波速度總體差異約為5％，目前醫(yī)用超聲儀一般將軟組織聲速的平均值定為1541m/s，通過該速度可測量軟組織的厚度。第二節(jié)超聲波物理特性1、方向性和穿透性直線傳播，作用：測距、測厚2、反射與折射在兩種密度不同的組織分界面可產(chǎn)生反射和折射3、分辨力超聲波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)大小的顯示能力4、穿透力超聲波穿透介質(zhì)最大厚度的能力5、吸收和衰減聲能在彈性介質(zhì)中傳播會(huì)逐漸減弱物理特性1.方向性：直線傳播呈束狀物理特性2.反射、透射、折射、散射現(xiàn)象、衍射（遵守光學(xué)Snell定律）超聲波遇到兩種阻抗不同（密度不同）組織構(gòu)成的大界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生界面反射和折射條件：二者介質(zhì)的聲阻抗差別＞0.1％聲阻抗：聲阻抗=介質(zhì)密度×聲波速度

6、聲波的特性－反射（reflection）超聲波在傳播過程中，遇到兩種介質(zhì)所形成的界面，如介質(zhì)間具有足夠的特性阻抗差(0.1%)，而界面又大于超聲波的波長，即可發(fā)生反射。反射聲能的大小，則取決于特性阻抗差別的大小。θθ1聲波的特性－折射（refraction）折射（refraction）當(dāng)分界面兩邊的聲速不同時(shí)，超聲波透入第二種介質(zhì)后，其傳播方向?qū)l(fā)生改變即折射。聲波從一種小聲速介質(zhì)向大聲速介質(zhì)入射時(shí)，聲波經(jīng)過這兩種介質(zhì)的分界面后出現(xiàn)折射波的折射角大于入射角。θθ2C1C2聲波的物理現(xiàn)象－散射（scattering）散射（scattering）若界面明顯小于超聲波波長，則聲波向物體的四面八方輻射

7、，產(chǎn)生散射。散射是多向性的，朝向探頭者稱為背向散射，可被探頭接收。紅細(xì)胞的直徑比超聲波要小得多，是一種散射體。紅細(xì)胞的背向散射是多普勒超聲診斷的基礎(chǔ)。聲波的特性－衍射衍射：當(dāng)障礙物的直徑接近或小于λ，超聲波將繞過該障礙物而繼續(xù)前進(jìn)，反射很少，這種現(xiàn)象稱為衍射或繞射。3、超聲的分辨力分辨力顯現(xiàn)力越強(qiáng)，所能發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)就越小1）縱向分辨力：能分辨與聲束平行的上下兩點(diǎn)之間最小距離的能力2）橫向分辨力：能分