超声诊断学-02基础和原理

1超声诊断学21、掌握超声基础知识一些基本概念2、掌握超声基本物理特性3、掌握超声成像原理4、掌握超声诊断方法及不同显示方式5、掌握识别常见超声效应与图像伪差、意义及判断第二章超声诊断的基础和原理教学要求：3------现代三大医学影像诊断技术之一US----首选CTMRI优势：无创、精确、方便。超声诊断学超声诊断的基础和原理4第一节诊断超声的物理特性超声诊断的基础和原理一、定义声波频率大于20KHz(20000Hz)，为机械波或称应力波。超声诊断学1．超声：516Hz：次声波16～20000Hz：可闻波20000Hz：超声波振源：声带、鼓面介质：空气、人体组织接收：鼓膜、换能器第一节诊断超声的物理特性超声诊断的基础和原理一、定义超声诊断学6第一节诊断超声的物理特性超声诊断的基础和原理一、定义应用超声，从人体内部获得声学信息后，形成图形(声像图)、曲线（A型振幅曲线，M型心动曲线，流速频谱曲线）或其他数据，用以分析临床疾病。超声诊断学2．超声诊断：7二、声源、声束、声场与分辨力能发生超声的物体称为声源（soundsource）。超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性1、声源:8是将电能转换成超声能，同时将也可将超声能转换成电能的一种器件。二、声源、声束、声场与分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性9二、声源、声束、声场与分辨力超声换能器（transducer）超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性10探头11指从声源发出的声波，一般它在一个较小的立体角内传播。二、声源、声束、声场与分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性2、声束（soundbeam）:12声轴（soundaxis)声束的中心轴线，它代表超声在声源发生后其传播的主方向束宽声束两侧边缘间的距离。二、声源、声束、声场与分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性13二、声源、声束、声场与分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性3、近场与远场：声束各处宽度不等。在邻近探头的一段距离内，束宽几乎相等，称为近场区，近场区为一复瓣区，此区内声强高低起伏。14二、声源、声束、声场与分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性3、近场与远场：远方为远场区，声束开始扩散，远场区内声强分布均匀。15近场区及远场区都有严格的物理定义，它随探头工作频率及探头发射时的有效面积而变化。实用超声仪上near及far名为近段（程）及远段（程）调节，而非近场区及远场区。二、声源、声束、声场与分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性3、近场与远场：164、声束的聚焦：(convergence)二、声源、声束、声场与分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性171、基本分辨力2、图像分辨力•分辨力(resolutionpower)超声诊断中极为重要的技术指标超声诊断的基础和原理超声诊断学二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性181、基本分辨力：指根据单一声束线上所测出的分辨两个细小目标的能力。超声诊断的基础和原理超声诊断学二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性19（1）轴向分辨力（axialresolution)沿声束轴线方向的分辨力。轴向分辨力的优劣影响靶标在浅深方向的精细度。1、基本分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性20（2）侧向分辨力(lateralresolution)声束轴线垂直的平面上，在探头长轴方向的分辨力。声束越细，侧向分辨力越好。超声诊断的基础和原理超声诊断学二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性1、基本分辨力21（3）横向分辨力（transverseresolution)声束轴线垂直的平面上，在探头短轴方向的分辨力。横向分辨力越好，图像上反映组织的切面情况越真实。超声诊断的基础和原理超声诊断学二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性1、基本分辨力22超声诊断的基础和原理超声诊断学二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性23超声诊断的基础和原理超声诊断学二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性横向分辨力对超声图像的影响242．图像分辨力:(1)细微分辨力：用以显示散射点的大小(2)对比分辨力：用以显示回声信号间的微小差别指构成整幅图像的目标分辨力。超声诊断的基础和原理超声诊断学二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性253．多普勒超声分辨力：指多普勒超声系统测定流向、流速及与之有关方面的分辨力。超声诊断的基础和原理超声诊断学二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性26（1）多普勒侧向分辨力（2）多普勒流速分布分辨力（3）多普勒流向分辨力（4）多普勒最低流速分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学3．多普勒超声分辨力：二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性274．彩色多普勒分辨力将血管或心腔内的血流状态用彩色标示并重叠在实时灰阶图之上。超声诊断的基础和原理超声诊断学二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性28（1）空间分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学4．彩色多普勒分辨力二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性指彩色血流信号的边缘光滑程度以及这种彩色信号能在正确解剖学和管腔内显示的能力。29（2）时间分辨力超声诊断的基础和原理超声诊断学4．彩色多普勒分辨力二、声源、声束、声场与分辨力第一节诊断超声的物理特性指彩色多普勒系统能迅速地反映实时成像中不同彩色及彩色谱的能力。30三、人体组织的声学参数1．密度ρ超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性各种组织、脏器的密度为重要声学参数中声特性阻抗的基本组成之一。密度的单位为g/cm3。31三、人体组织的声学参数2．声速c超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性声波在介质（或媒质）内的传播速度。单位为m/s或mm/μs，各不同组织内的声速不同。32三、人体组织的声学参数3．声特性阻抗Z=ρ•c超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性为密度与声速的乘积。单位为g/(cm2*s)。声特性阻抗可简称声阻抗，为超声诊断中最基本的物理量。33三、人体组织的声学参数4．界面超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性小界面:尺寸小于超声波长大界面:尺寸大于超声波长两种声阻抗不同物体接触在一起，形成一个界面。接触面的大小名界面尺寸。34三、人体组织的声学参数超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性均质体与无界面区：在一个脏器、组织中如由分布十分均匀的小界面所组成，名均质体；无界面区仅在清晰的液区中出现。液区内各小点的声阻抗完全一致。35四、人体组织对入射超声的作用1、散射（scattering）：超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性小界面对入射超声产生散射现象。散射无方向性。36四、人体组织对入射超声的作用1、散射（scattering）：超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性372、反射（reflection）：四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性大界面对入射超声产生反射现象。382、反射（reflection）：四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性393、折射(refraction)：四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性由于人体各种组织、脏器中的声速成不同，声束在经过这些组织间的大界面时，产生声束前进方向的改变。403、折射(refraction)：四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性414、全反射（totalreflection）：四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性入射角大于临界角时，折射声束完全返回至第一介质，名“全反射”。425、绕射（diffraction）：四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性又名衍射。在声束边缘与大界面之间的距离，等于1～2个波长时，声束传播方向改变，趋向这一界面。名绕射现象。435、绕射（diffraction）：四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性446、衰减（attenuation）:四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性声束在介质中传播时，因小界面散射，大界面的反射，声束的扩散以及软组织对超声能量的吸收等，造成了超声的衰减。456、衰减（attenuation）:四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性467、会聚(convergence):四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性声束在经越圆形低声速区后，可致声束的会聚。478、发散(divergence):四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性声束在经越圆形高声速区后，可致声束的发散。489、多普勒效应(Dopplereffect):四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性入射超声遇到活动的小界面或大界面后，散射或反射回声的频率发生改变，名多普勒频移。499、多普勒效应(Dopplereffect):四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性50探头工作时，换能器发出超声波，由运动着的红细胞发出散射回波，再由接收换能器接收此回波。9、多普勒效应(Dopplereffect):四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性51脉冲式超声通常可分为4种超声声强：①空间平均时间平均声强；②空间平均时间峰值声强；③空间峰值时间平均声强；④空间峰值时间峰值声强。其中，空间峰值时间平均声强（SPTAI）在生物效应中最重要。四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性52在人体组织中对超声敏感者有中枢神经系统、视网膜、视神经、生殖腺、早孕期胚芽及3个月内早孕、孕期胎儿颅脑、胎心等。对这些脏器的超声检查，每一受检切面上其固定持续观察时间不应超过1分钟。四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性53TI(热指数)：探头输出的声功率与从计算所得使受检组织升温l℃所需声功率之间的比值。MI(机械指数):超声空化效应的重要参数。为声轴线上的弛张期峰值负压除以声脉冲频宽的中心频率平方根值。四、人体组织对入射超声的作用超声诊断的基础和原理超声诊断学第一节诊断超声的物理特性54第二节超声诊断的显示方式及其意义一、脉冲回声式①发射短脉冲超声②接收放大③数字扫描转换技术④显示图形基本工作原理:超声诊断的基础和原理超声诊断学561、A型振幅调制型（amplitudemodulation)示波屏的X轴自左至右代表回声时间的先后次序，它一般代表人体软组织的浅深（可在电子标尺上直读）；而y轴自基线上代表回声振幅的高低。第二节超声诊断的显示方式及其意义一、脉冲回声式超声诊断的基础和原理超声诊断学57此法以波幅的高低代表界面反射信号的强弱，可探测脏器径线及鉴别病变的物理特性。由于此法过分粗略，目前巳基本淘汰。1、A型振幅调制型（amplitudemodulation)第二节超声诊断的显示方式及其意义一、脉冲回声式超声诊断的基础和原理超声诊断学5859①回声界面以光点表达；②各界面回声振幅（或强度）以辉度（灰度）表达；③每一单条声束线上的光点群按次分布成一切面声像图