1、超声成像,要点,超声诊断仪 超声的物理特性 超声诊断的基础 超声成像的新发展,超声波：频率高于20000赫的声波 超声诊断：（ultrasound diagnosis）是在现代电子学发展的基础上，将雷达技术与超声原理相结合，并应用于临床医学的诊断方法。随着电子技术的发展，尤其是电子计算机技术应用于超声诊断仪，使超声诊断水平迅速提高，并广泛应用于临床各个领域，包括肝、胆、脾胰、肾、膀胱、前列腺、颅脑、眼、甲状腺、乳腺、肾上腺、卵巢、子宫及产科领域、心脏等脏器及软组织的部分疾病诊断。,超声波与超声诊断,超声诊断仪,SSC-370 超声波诊断仪,数字化黑白超声诊断仪,超声诊断仪,彩色超声多普勒血流成
2、像系统,最新电脑平台高级超声诊断仪,超声诊断仪由两大部分组成 超声换能器 电子仪器,超声诊断仪,超声换能器（Transducer）,超声换能器是由压电晶片组成，晶片受电信号激发发射超声，进入人体组织，遇不同声阻界面产生反射与散射、晶片又接收回声信号，转换成电信号、送入仪器。晶片将电能转换成声能（发射），又能将声能转换成电能（接收），称之为声电换能器。,超声换能器,测厚探头,直探头,超声换能器,可拆式斜探头,非金属探伤用探头,电子仪器,目前所用超声诊断仪多应用超声脉冲回波技术，将接收到的回波信号、经过放大并显示在显示屏上。根据显示的方式不同，分为A（Amplitude）型、M（Motion）型、
3、B（Brightness）型及D（Doppler）型已为临床广泛应用。其它如超声全息、超声CT及超声显微镜等目前尚处于研制阶段。,超声的反射与折射,声阻抗：介质的密度与超声在介质中传播速度的乘积称声阻抗。声阻抗值一般为固体液气体。超声在密度均匀的介质中传播，不产生反射和散射。当通过声阻抗不同的介质时，在两种介质的交界面上产生反射与折射或散射与绕射。,超声的反射与折射,反射、折射与透射：凡超声束所遇界面的直径大于超声波波长（称大界面）时，产生反射与折射。成角入射，反射角等于入射角，反射声束与入射声束方向相反。垂直入射时，产生垂直反射与透射。反射声强取决于两介质的声阻差异及入射角的大小。垂直入射时
4、，反射声强最大。反射声能愈强则折射或透射声能愈弱。进入第二介质的超声继续往前传播，遇不同声阻抗的介质时，再产生反射，依次类推，被检测的物体密度越不均匀，界面越多，则产生的反射也愈多。,超声的反射与折射,超声的散射与绕射,超声在传播时，遇到与超声波波长近似或小于波长（小界面）的介质时，产生散射与绕射。 散射为小介质向四周发散超声，又成为新的声源。 绕射是超声绕过障碍物的边缘，继续向前传播。,超声的散射与绕射,散射,绕射,多普勒效应,声源和接收体作相对运动时，接收体在单位时间内收到的振动次数（频率），除声源发出者外，还由于接收体向前运动而多接收到（距离/波长个）振动，即收到的频率增加了。相反，声源
5、和接收体作背离运动时，接收体收到的频率就减少，这种频率增加和减少的现象称为多普勒效应。,多普勒效应,相对静止,相对运动,背离运动,多普勒效应,超声诊断的基础,人体组织的声阻与衰减系数 正常脏器的回声规律 病变脏器的回声规律 超声多普勒 超声对人体的影响,超声诊断,超声诊断,超声诊断,人体组织的声阻与衰减系数,超声在人体内传播时，在两种不同组织的界面处产生反射和折射，在同一组织内传播，由于人体组织的不均匀性而发生散射。超声通过不同器官和组织产生不同的反射与散射规律，仪器利用这些反射和散射信号，显示出脏器的界面和组织内部的细微结构，作为诊断的依据。 按照声学特性，人体组织大体上可分为软组织和骨骼两
6、大类，软组织的声阻与水近似，骨骼则属固体。人体不同组织的声速、声阻抗、声吸收系数、衰减系数等基本声学特性不同。,人体组织的声阻与衰减系数,正常脏器的回声规律,含液体脏器如胆囊、膀胱、血管、心脏等，壁与周围脏器及内部液体间为界面、液体为均匀的无回声区。 实质性软组织脏器如肝、脾、肾等脏器均有包膜，周围有间隙，内部各有一定结构，如肝可以显示脏器轮廓、均匀的肝实质与肝内管道结构。,实质性脏器（肝）与含液体脏器（胆）的声象图规律。,正常脏器的回声规律,含气脏器如肺、由于肺泡内空气与软组织间声阻差异极大，在其交界面上产生全反射（几乎100），并形成多次反射。,含气脏器（肺）的多次反射,正常脏器的回声规律
7、,正常骨骼与周围软组织的差异大，在软组织与骨皮质交界处产生强反射，进入骨骼的超声由于骨松质组织吸收极多而不能穿透（除颅骨外），其后方形成无回声区称声影。,骨骼的声象图（脊柱）,病变脏器的回声规律,当脏器有病变时，由于病变组织与正常组织的声学特性不同，超声通过时产生不同正常的回声规律，各种病变组织亦各有其声学特性、其反射规律亦不相同。如肝内液性病变为无回声区，肝癌为强弱不均的实质性回声区、边缘不整齐，胆囊内结石则在无回声区中有强回声光团，后方有声影。,病变脏器的回声规律,肝肿瘤、内部回声不均匀、较强回声区呈团状，肝表面不平,胆囊内结石、胆囊无回声区中一强回声光团，后方有声影,超声多普勒,利用多普
8、勒效应原理检测运动物体。当发射超声传入人体某一血液流动区，被红细胞散射返回探头，回声信号的频率可增可减，朝向探头运动的血流，探头接收到的频率较发射频率增高，背离探头的血流则频率减低。接收频率与发射频率之差称多普勒频移或差频。 目前常用的超声多普勒有连续波多普（CWD）、脉冲波多普勒（PWD）及彩色多普勒（CDFI）。,超声多普勒,多普勒频移（Fd）与发射频率（fo）、血流速度（V）、超声束与血流间夹角（）的余弦成正比，与声速（C）成反比，公式为：式中Fd、cos均可测得，fo及C为已知，可以计算出V 声束与血流方向平行时可记录到最大血流速度，声束与血流方向垂直时则测不到血流信号。,超声多普勒,
9、连续波多普勒以频谱显示，可单独使用，亦可与二维超声心动图结合。接收取样线经过部位上所有频移信号，其优点为可以测定高速血流，缺点为不能区分信号来源深度。 脉冲波多普勒亦以频谱显示，与二维超声相结合，可以选择心脏或血管内任一部位的小容积血流显示血流实时频谱，频谱可显示血流方向，血流性质，血流速度，血流持续时间等，可供定性、定量分析。缺点是所测血流速度受探测深度及发射频率等因素限制。 彩色多普勒采用脉冲多普勒原理，在心脏或血管内多线、多点取样，回声经处理后进行彩色编码，显示血流速度剖面图，以红色代表朝向探头的血流，蓝色代表背离探头的血流，与二维超声心动图套叠显示，可直观地显示心脏或血管的形态结构及血
10、流信息的实时动态图像，信息量大，敏感性高，并可引导脉冲或连续多普勒取样部位，进行定量分析。,超声多普勒,湍流频谱（充填型）,超声束经狭窄后的湍流血流,脉冲波多普勒不同血流性质频谱,肾脏多普勒,胎盘绒毛膜血管瘤,血管瘤术后复发,超声对人体的影响,超声是一种机械能，超声的产热和空化效应在人体内是否产生，取决于使用仪器的功率和频率，现在超声诊断仪的功率为10毫瓦/平方厘米，（超声治疗仪为0.52.5瓦/平方厘米），根据国内外实验研究证明对机体无损害作用，但对胎儿的检查时间不宜太长。,超声成像的新发展,与提高图像质量有关的超声成像新技术 频谱合成成像 频谱合成成像即频率转换技术(frequency c
11、onvert technology,FCT) 二次谐波成像 能量造影谐波成像技术 脉冲反向谐波成像 组织多普勒成像,超声成像的新发展,与组织定征有关的超声成像新技术 超声背向散射积分成像 声参量成像。此技术临床应用尚不普及，有的还处于理论阶段,胎儿面部三维图像,Terms,Ultrasonic:超声波 Ultrasonic Imaging:超声成像 Transducer:换能器 Sensor:传感器 Doppler:多普勒,Terms,CWD: Continuous Wave Doppler PWD: Pulsed Wave Doppler CDFI: Color Doppler Flow Imaging FCT: Frequency Convert Technology RTUIS: Real-Time Ultrasonic Imaging System,
