超声学基础－医学影像学（上海交通大学医学院）

超声学基础－医学影像学（上海交通大学医学院）内容摘要：

超声学基础－医学影像学（上海交通大学医学院） 超声基础超 声 检 查(用超声波的物理特性和人体器官组织声学特性相互作用后产生的信息，并将其接收、放大和信息处理后形成图形 (声像图、血流流道图 )、曲线 (谱曲线 )或其他数据，借此进行疾病诊断的检查方法，简称检查法。 物体的机械性振动在具有质点和弹性的媒介中传播，且引起人耳感觉的波动为声波。 20000超声波( 义超 声 的 物 理 基 础超过人耳听阈上限的声波，即大于20千赫的称超声波（ 称超声，临床常用的超声频率在 2 10 声 波 的 定 义超声透 射 发生 ) 正压电效应 (接收 )在交变电场的作用导致厚度的交替改变从而产生声振动，即由电能转变为声能。 -。 +。 -。 +由声波的压力变化使压电晶体两端的电极随声波的压缩 (正压 )与弛张 (负压 )发生负电位交替变化。 超 声 的 发 生在交变电场的作厂导致厚度的交替改变从而产生声振动，即由电能转变为声能逆压电效应(声波的压力变化使压电晶体两端的电极随声波的压缩 (正压 )与弛张 (负压 )发生负电位交替变化正压电效应( 利用逆压电效应将电能转换成超声能发射超声，利用正压电效应将超声能量转换成电能接收超声。 超声的物理特性具有波长（ ）、频率（ f）和传播速度（） ·断用的超声频率在 20,0 声的物理特性界面 （ 为两种不同声阻抗介质的接触面。 声阻抗 （ 为该介质的密度 （ ）和声速 （ C）的乘积Z = 1与 即有回声反射超声的物理特性声阻抗（ 1 = 1 2 传播遇到界面 (有反射、折射、散射和绕射。 1 射或称绕射超声的物理特性声衍射（声绕射 ） 由于介质中有障碍物或介质不连续性的存在，超声波在介质内传播过程中，绕过障碍物界面的边缘，继续向前传播，这种现象称为声波的绕射。 绕射取决于障碍物与声束边缘间距离。 在间距为 1 2 时，产生绕射。 射超声的物理特性声散射 超声波在介质中传播过程中，如遇到小界面 D 远小于声波波长 的声阻抗界面时，则接收入射声束中能量并成为新的二次声源，使得声波能量向四面八方发射，这种现象称为声波的散射声衰减 （ 声波在介质内传播过程中，随着传播距离的增大，声波的能量逐渐减少，这一现象称为声衰减。 声吸收 （ 吸收是声波在人体内传播或反射的过程中，由于体内组织的特性使声能耗失，耗失的能量转换为热能的现象。 A- 型声以波型显示型仪幅度调制型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。 目前巳基本淘汰射强则亮，反射弱则暗。 采用多声束连续扫描，显示脏器的二维图像，是目前使用最为广泛的超声诊断法。 素亮度由反射回声的强弱所决定。 黑色：没有反射灰色：中等反射白色：反射较强像素在屏幕上形成不同亮度的层次，既为灰阶。 灰阶（ 的一种变异型：系在水平偏转板上加入一对慢扫描锯齿波，使回声光点沿水平方向扫描，代表时间。 保留原来的深度扫描线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 “ 距离 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 勒 效 应 （ 声源与物体作相对运动时，频率增高。 声源与物体作背向运动时，频率减低。 这种声波频率变化的现象为多普勒效应。 多普勒频移( 普 勒 效 应用多种方式显示多普勒频移，从而对疾病作出诊断生理性 病理性无回声型液性无回声 胆汁 胸腹水衰减性无回声 骨骼后方 纤维化后方均质性无回声 淋巴结 淋巴瘤低回声型 心肌 甲减强回声型 包膜 葡萄胎全反射型 气体人体组织的反射类型衰减性无回声 (of 普勒效应 ( f = ± 2v ·f o / Cf d = ±频移 ,入射超声频率V 为活动物体的速度 (血流速度 )C 为介质的声速移动方向与声轴方向的角度余弦即 (血流方向与声束探测方向间的角度余弦 )均质性无回声淋巴瘤B 型 二维空间展开 ,成为断面图像。 M 用时间展开，形成波群曲线。 型声射向流动的红细胞，接收到红细胞散射回声，提取 （多普勒频移） ,经处理，形成频谱显示。 频谱在 多 普 勒 血 流 显 示再用伪彩色编码 ,形成彩色血流图像 ,叠加到二维声像图上 ,形成彩色多普勒血流图。 彩 色 多 普 勒 血 流 显 示 多 普 勒 血 流 显 示 能 量 图积分法处理。 彩色图像也叠加在二维声像图上。 此法与红细胞散射的能量强度有关，与频移无关，故无方向性，不存在混叠。 无回声区低回声区等回声区高回声区强回声透声区 图 的 阅 读伪像又称伪差 （ 超声成像中可出现多种形式的伪差。 其成因多与超声的物理特性有关，有的与仪器设计性能及调节有关，有的与人体生理或病理等情况有关。 混响伪像( 镜面型大界面如其两侧声阻抗差别较大，而第一界面中物质的衰减甚小或厚度甚小时最易发生。 混响伪像(次内部混响( 声在靶 (部来回反射，形成彗尾征( 利用子宫内彗尾征可以识别金属节育环的存在。 部分容积效应(声束宽度太宽，把邻近靶区结构的回声一并显示在声像图上。 旁瓣伪像 (超声束的旁瓣回声造成，在结石等强回声两侧出现声影 (强反射或声衰减甚大的靶存在，使超声能量急剧减弱或消失，致其后方没有超声到达，当然也检测不到回声，称为声影，声影可以作为结石、钙化和骨骼等存在的诊断依据。 后方回声增强(of 病灶或靶的声衰减甚小时，其后方回声将强于同等深度的周围回声，称为后方回声增强，囊肿和其他液性结构的后方会出现回声增强，可利用它作鉴别诊断。 折 射 声 影(时在球形结构的两侧壁后方会各出现一条细狭的声影，称为折射声影，这是因为超声折射，使后方有一小区失照射，没有回声所致，不可误为结石或钙化。 镜 面 伪 像在良好平整的界面前方的靶，声像图上会在界面后方出现一个对称的虚像，切不可当它真的主要用途1、 检测器官的大小、形状、物理特性及某些功能状态 ;2、检测心血管的结构、功能与血流动力学状态 ;3、鉴定占位病灶的物理特性及部分病理特性；4、检测有无积液存在，并初步估计积液量；5、随访药物或手术治疗后各种病变的动态变化；6、应用介入性超声进行辅助诊断或某些治疗。