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1、超聲應用基礎知識武漢大學人民醫(yī)院超聲影像科陳文衛(wèi)超聲波頻率在20000HZ以上的聲波，屬機械波，超聲應用的是縱波超聲波長，頻率及聲速關系λ（波長）＝Ｃ（聲速）∕f（頻率）超聲波在人體內平均傳播速度1500或1540m/s頻率：3.0ＭＨz單位時間振動3.0×106次數3.5MHz探頭：波長（λ）＝１５４０∕３５０００００＝0.４４mm超聲診斷主要利用超聲什么物理原理？1.反射是超聲診斷的主要物理原理。障礙物直徑大于入射超聲波長的1/2(﹥λ/2)，即會在障礙物表面產生反射，邊緣少量繞射2.背向散射接收后，可供分析組織臟器的內部結構特性超聲分
2、辨率、穿透率、背向散射回聲縱向分辨率力：是指縱向（前后）距離兩個障礙物能被分辨的最小間距，主要與超聲頻率有關。如3.0MHz超聲，理論最大分辨力為0.5mm/2即0.25mm橫向分辨力:是指橫向距離上(與聲束垂直的平面上)兩個障礙物能被分辨的最小間距，主要與聲束直徑有關，提高橫向分辨力，用聲學聚焦使聲束變窄穿透力：能產生有效反射回聲的傳播距離。與超聲頻率有關背向散射回聲:超聲回聲被接受后，可用來分析組織臟器的內部結構特性多普勒效應振動源（探頭發(fā)射晶片）與接收器（超聲探頭接受晶片）之間存在相對運動時，接收到的振動頻率固有運動而發(fā)生改變的物理現
3、象。fd＝2vcosθf0∕cV=fdc/2cosθf０與超聲波傳導有關的聲學概念1.聲阻抗：聲波在介質中傳播所受到的阻力。Z=ρ.cρ介質密度，c介質聲速聲阻抗與聲波的傳導與聲速的衰減有關組織聲阻抗、組織密度、超聲波傳導 速度與聲衰減關系1.組織聲阻抗大，組織密度高，聲波傳導速度快2.組織聲阻抗大，組織聲衰減越大。血液除外人體組織聲阻抗值大小（從大到?。┕趋扩兗∪猢冄憨兡I、肝臟﹥乳腺﹥水﹥脂肪﹥肺﹥空氣軟組織以肝值略小，腎略大聲速在組織中衰減規(guī)律（從大到小）肺﹥骨骼﹥肌肉﹥肝﹥乳腺﹥脂肪﹥血液﹥尿液、膽汁θβαC1C2皮膚2.反射：是
4、障礙物直徑﹥入射超聲波長的（λ/2） 時，在障礙物表面可產生反射超聲波在聲阻抗不同的兩種組織中傳播，就會產生反射。其意義在于：因有反射存在，聲波在組織中傳播，聲波能量就會衰減，遠場圖像就會不清晰如：肌肉與血液損耗1%脂肪與肌肉損耗15%軟組織與骨骼損耗50-70%3.折射：當超聲波從一個組織界面進入到另一個組織 界面，其傳播方向就會發(fā)生改變超聲波在聲阻抗不同的兩種組織中傳播，就會產生折射。其意義在于：（1）當超聲波垂直于界面進入組織時，不發(fā)生折射；（2）人體軟組織聲速相差不大，折射角較小，可以忽略，但會引起折射偽差4.透射:超聲波穿過多
5、層聲阻抗不同的組織向深層傳播的過程，其意義在于：超聲換能器使用匹配層的原理；超聲耦合劑使用不可太厚；人體軟組織聲速相差不大，折射角較小，可以忽略，但會引起折射偽差5.繞射：是障礙物直徑﹤入射波長的1/2，超聲可繞過障礙物繼續(xù)傳播．其意義在于：距離障礙物越近，繞射現象越明顯6.散射：是障礙物表面粗糙，入射超聲波與障礙物表面粗糙的微粒相互作用后，小部分聲能激發(fā)微粒，引起聲波發(fā)散，此時產生散射．其意義在于：探頭可以在任何方向接受到散射波是形成超聲圖像的另一基礎是多普勒測量血流的原理與聲衰減有關的聲學概念聲衰減：超聲波在組織中傳播，入射的聲能就會隨
6、傳播距離的增加而減少，包括：擴散衰減，散射衰減，吸收衰減1.擴散衰減：入射聲波隨著傳播距離的增加向聲束周圍擴散而導致的單位面積聲能量的減少．要探測較深的組織，必須增加聲能2.散射衰減：入射聲波改變傳播方向，而導致的入射聲波能量減少．包括反射、折射、散射．高頻探頭穿透力差3.吸收衰減：由于組織的粘滯性在聲場中產生內部摩擦，熱傳導和彈性遲滯等使聲能減少．在氣體和液體中主要由內部摩擦，熱傳導引起用于胎兒診斷的超聲的強值有什么限定？1.連續(xù)波鑒測胎心：Ⅰ（SATA-空間峰值聲強）20mw/cm22.脈沖波鑒測胎兒：Ⅰ（SAPA-空間平均脈沖聲強）≤
7、20mw/cm23.兒科及胎兒：Ⅰ（SATA）180mw/cm2Ⅰ(SAPA)350mw/cm2超聲對人體有什么生物學效應？1.熱反應：超聲機械能作用到人體組織，由于組織粘滯吸收效應，使一部分超聲能量轉化為熱能。高強度聚焦超聲2.空化作用：在超聲輻射下，局部組織產生壓力增大，降低的交替變化，組織“斷裂”引起氣體液化形成3.機械作用：超聲機械能作為聲壓及力，作用于生物組織，可致組織損傷。超聲入射角對多普勒測量血流值影響1.fd=2v×focosθCosθ＝00，值為1Cosθ＝900，值為0２.心血管超聲時cosθ≦00－200，值1－0.9
8、4外周血管超聲時Cosθ≦600，值0.50血管多普勒頻譜分析技術基礎：快速傅立葉變換（fastFourierfransform）:把復雜的多頻率信號分解為若干個單頻信號之和，并
