超聲診斷基礎(chǔ)

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1、超 聲 診 斷 基 礎(chǔ) 超 聲 診 斷 發(fā) 展 史40年 代 A超50年 代 M超 、 B超50年 代 末 Doppler超 聲60年 代 實(shí) 時(shí) 成 像 B超80年 代 彩 超90年 代 三 維 、 CDE、 DTI、 腔 內(nèi) 超聲 、 超 聲 造 影 、 介 入 超 聲 、超 聲 組 織 定 征 50年 代 A超60年 代 M超 、 B超 、 D超70年 代 實(shí) 時(shí) 成 像 B超80年 代 彩 超90年 代 三 維 、 CDE、 DTI、 腔 內(nèi) 超聲 、 超 聲 造 影 、 介 入 超 聲 、超 聲 組 織 定 征中 國(guó) 超 聲 診 斷 發(fā) 展 史 什 么 是 超 聲 波 ？超 聲 是

2、聲 波 的 一 種 ?？?聞 波 的 頻 率 在 16 20000HZ之 間 。超 聲 波 超 出 了 人 耳 聽 覺 的 上 限 （ 20000Hz） ， 人 們將 這 種 聽 不 見 的 聲 波 叫 做 超 聲 波 。超 聲 波 是 一 種 機(jī) 械 波 ， 通 常 以 縱 波 的 方 式 在 彈 性介 質(zhì) 內(nèi) 會(huì) 傳 播 ， 在 一 定 距 離 內(nèi) 沿 直 線 傳 播 具 有 良好 的 束 射 性 和 方 向 性 。 超 聲 成 象 所 用 的 頻 率 范 圍 在 2 15MHz之 間 ，1MHz=106Hz,即 每 秒 振 動(dòng) 100萬 次 。 超 聲 的 三 個(gè) 參 數(shù) (三 個(gè) 物

3、理 量 )： 頻 率 （ f） ： 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 質(zhì) 點(diǎn) 振 動(dòng) 的 次 數(shù) ， 每 秒振 動(dòng) 1次 為 1Hz。 聲 速 （ c） ： 單 位 時(shí) 間 波 動(dòng) 傳 播 的 距 離 ， 常 用 單位 為 m /s。 波 長(zhǎng) （ ） ： 波 動(dòng) 傳 播 過 程 中 相 鄰 的 兩 個(gè) 周 期 中， 相 鄰 的 兩 個(gè) 波 峰 或 波 谷 間 的 距 離 。 聲 速 （ c） 頻 率 （ f） 波 長(zhǎng) （ ） 不 同 介 質(zhì) 中 聲 的 傳 播 速 度 不 同 ， 人 體 軟 組 織 平 均聲 速 為 ： 1540m /s， 或 近 似 于 是 1500m /s。 超 聲 的 發(fā) 生 和 接

4、 收 的 原 理超 聲 的 發(fā) 生 逆 壓 電 效 應(yīng) 超 聲 診 斷 儀 的 探 頭 里 安裝 著 具 有 壓 電 效 應(yīng) 性 質(zhì) 的 晶 體 片 ， 由 主 機(jī) 發(fā) 生 高 頻 交電 場(chǎng) ， 電 場(chǎng) 方 向 與 晶 體 壓 電 軸 方 法 一 致 ， 壓 電 晶 片 沿一 定 方 向 發(fā) 生 壓 縮 和 拉 伸 ， 當(dāng) 交 變 電 流 在 20， 000Hz以 上 時(shí) 即 產(chǎn) 生 超 聲 ， 這 種 現(xiàn) 象 為 逆 壓 電 交 應(yīng) 。超 聲 的 接 收 正 壓 電 效 應(yīng) 當(dāng) 有 回 聲 時(shí) ， 作 用 致 電晶 體 片 上 ， 則 晶 體 片 上 ， 則 晶 體 片 產(chǎn) 生 電 荷 ，

5、這 種 現(xiàn)為 正 壓 電 效 應(yīng) 。 逆 壓 電 效 應(yīng)正 壓 電 效 應(yīng) 是 超 聲 的 束 射 性超 聲 的 能 量 高 度 集 中 ， 在 一 個(gè) 較 小 的 立 體 角 內(nèi) 成束 狀 前 傳 達(dá) 室 播 ， 即 超 聲 波 的 束 射 性 （ 聲 束 ） 。從 聲 源 發(fā) 出 的 超 聲 波 最 近 的 一 段 聲 束 幾 乎 平 行 ，這 段 區(qū) 域 為 近 場(chǎng) 區(qū) 。遠(yuǎn) 離 此 區(qū) 后 ， 聲 束 向 前 稍 有 擴(kuò) 散 ， 為 遠(yuǎn) 場(chǎng) 區(qū) 。 擴(kuò)散 的 聲 束 與 平 行 聲 束 間 的 夾 角 叫 做 擴(kuò) 散 角 （ ） 超 聲 傳 播繞 射 聲 波 在 傳 播 過 程 中 ，

6、 如 遇 到 直 徑 小 于 超 聲 半 個(gè)波 長(zhǎng) 的 障 礙 時(shí) ， 其 聲 波 會(huì) 繞 過 障 礙 物 而 繼 續(xù) 傳 播 為 繞射 。散 射 如 果 界 面 的 尺 寸 小 于 聲 束 的 直 徑 ， 為 小 界 面 。入 射 超 聲 遇 到 小 界 面 時(shí) ， 發(fā) 生 散 射 現(xiàn) 象 。反 射 當(dāng) 聲 波 從 一 種 介 質(zhì) 向 另 一 種 介 質(zhì) 傳 播 時(shí) ， 如 果兩 者 的 聲 阻 抗 不 同 ， 就 會(huì) 在 其 分 界 面 上 產(chǎn) 生 反 射 ， 使一 部 分 能 量 返 回 第 一 種 介 質(zhì) 。折 射 另 一 部 分 能 量 ， 穿 過 界 面 進(jìn) 入 第 二 種 介 質(zhì)

7、 ， 繼續(xù) 向 前 傳 播 ， 方 向 發(fā) 生 改 變 ， 稱 折 射 。 超 聲 的 吸 收 和 衰 減超 聲 在 介 質(zhì) 的 傳 播 過 程 中 ， 將 隨 著 傳 播 距 離 的 增 加而 減 小 ， 這 種 現(xiàn) 象 為 超 聲 的 衰 減 。衰 減 的 原 因 ： 超 聲 在 其 傳 播 過 程 中 由 于 反 射 、 散 射、 聲 束 的 擴(kuò) 散 、 組 織 對(duì) 超 聲 能 量 的 吸 收 。衰 減 的 強(qiáng) 弱 通 常 用 衰 減 系 數(shù) 來 表 示 ， 其 單 位 dB/cm， 即 經(jīng) 過 1cm 距 離 超 聲 能 量 減 小 的 分 貝 數(shù) 。不同的介質(zhì)不不同的衰減系數(shù)。不同頻

8、率的超聲波，介質(zhì)對(duì)它的衰減也不相同。人 體 軟 組 織 的衰減系數(shù)與頻率成正比。 所 以 頻 率 低的 超 聲 波 其 穿 透 力 要 強(qiáng) 一 些 ， 反 之 ， 穿 透 力 弱 些 。 聲 阻 抗聲 阻 抗 是 表 示 介 質(zhì) 聲 學(xué) 特 性 的 一 個(gè) 重 要 物 理 量 。聲 阻 抗 （ Z） 等 于 介 質(zhì) 的 密 度 （ P） 和 聲 速 （ C）的 乘 積 ， 聲 Z=P C， 當(dāng) P的 單 位 是 g/cm 2 ， 聲 阻抗 的 單 位 是 瑞 利 (g/cm 3 s)。人 體 正 常 組 織 的 聲 阻 抗 骨 骼 最 大 ， 氣 體 最 低 。聲像圖中各種回聲顯像均主要由于聲

9、阻抗差別造成。 人體不同組織聲阻抗值 超 聲 的 分 辨 力超 聲 的 分 辨 力 是 指 超 聲 診 斷 儀 能 夠 區(qū) 分 兩 個(gè) 細(xì) 小 目標(biāo) 的 能 力 。 分 為 軸 向 、 側(cè) 向 和 橫 向 三 種 分 辨 力 。軸 向 分 辨 力 是 指 在 超 聲 束 軸 線 上 ， 能 分 辨 兩 點(diǎn) 間的 最 小 縱 深 距 離 。側(cè) 向 分 辨 力 是 指 垂 直 于 超 聲 束 軸 線 平 面 上 與 線 陣探 頭 長(zhǎng) 軸 方 向 一 致 的 軸 線 上 ， 能 分 辨 相 鄰 兩 點(diǎn) （ 兩個(gè) 病 灶 ） 間 的 最 小 距 離 。橫 向 分 辨 力 為 與 聲 束 軸 垂 直 平

10、 面 上 ， 探 頭 短 軸 方向 ， 與 側(cè) 向 分 辨 力 相 垂 方 向 上 的 分 辨 力 。 反 映 切 面情 況 的 真 實(shí) 性 。 又 叫 厚 度 分 辨 力 。 超 聲 對(duì) 人 體 組 織 的 作 用空 化 效 應(yīng)機(jī) 械 效 應(yīng)熱 效 應(yīng)不 同 的 器 官 有 不 同 的 聲 強(qiáng) 安 全 域 值 (mW/cm2)周 圍 血 管 720、 心 臟 430、 眼 球 17、 胎 兒 及 其 它94 (mW/cm2) A型超聲診斷儀類型 B 型 M型 D型 多 普 勒 效 應(yīng)當(dāng) 聲 源 與 聲 接 收 器 之 間 有 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ， 接 收 器 所 接 收 到 的聲 波 的

11、頻 率 就 會(huì) 發(fā) 生 改 變 ， 這 種 物 理 現(xiàn) 象 為 多 普 勒 效 應(yīng) 。這 種 頻 率 發(fā) 生 的 改 變 叫 頻 移 。 多 普 勒 超 聲 類 型頻 譜 多 普 勒 脈 沖 多 普 勒 (pw)、 連 線 多 普 勒 (cw)彩 色 多 普 勒 CDFI、 CPI 取 樣 容 積PW的 特 點(diǎn)有 一 定 的 取 樣容 積距 離 選 通反 映 取 樣 容 積這 一 部 分 的 血流 狀 態(tài)測(cè) 高 速 血 流 時(shí)頻 譜 混 疊 現(xiàn) 象 CW的 特 點(diǎn)無 取 樣 容 積無 距 離 選 通反 映 取 樣 線 的血 流 狀 態(tài)能 測(cè) 高 速 血 流 ，不 出 現(xiàn) 頻 譜 混疊 現(xiàn) 象

12、CDFI的 特 點(diǎn)取 樣 框 內(nèi) 的 血流 狀 態(tài)各 點(diǎn) 的 血 流 方向 和 速 度反 映 血 流 性 質(zhì) ：層 流 、 湍 流高 速 血 流 或 湍流 時(shí) 出 現(xiàn) 五 彩鑲 嵌 CPI的 特 點(diǎn)取 樣 框 內(nèi) 的 血流 分 布能 觀 察 低 速 血流無 法 判 定 血 流方 向 和 速 度無 法 反 映 血 流性 質(zhì) ： 層 流 、湍 流 3D 腔 內(nèi) 超 聲心 肌 聲 學(xué) 造 影 （ 諧 波 ）其它超聲技術(shù) 探頭的類型 工 作 方 式 不 同電 子 掃 描 式 ： 線 陣 、 凸 陣 、電 子 相 控 陣機(jī) 械 掃 描 式 ： 機(jī) 械 扇 掃 （ 擺動(dòng) 式 、 旋 轉(zhuǎn) 式 ）頻 率 的

13、不 同低 頻 、 中 頻 、 高 頻 、 超 高 頻新 型 探 頭 三 維應(yīng) 用 部 位 不 同心 臟 、 腹 部 、 淺 表 、 腔 內(nèi) 、 穿 刺 、 術(shù) 中 進(jìn) 一 步 細(xì) 分 為 ：強(qiáng) 回 聲高 回 聲等 回 聲低 回 聲弱 回 聲無 回 聲 （ 液 性 暗 區(qū) ）超 聲 圖 像 的 描 述高 回 聲等 回 聲低 回 聲無 回 聲 （ 液 性 暗 區(qū) ） 強(qiáng) 回 聲高 回 聲低 回 聲無 回 聲 （ 液 性 暗 區(qū) ） 超 聲 圖 像 的 分 析大 小外 形邊 界內(nèi) 部 回 聲 及 血 流 狀 態(tài)后 壁 及 后 方 情 況周 圍 情 況量 化 分 析功 能 檢 測(cè) 超 聲 征 像聲 影

14、彗 尾靶 環(huán)雙 筒 槍平 行 管 道駝 峰 強(qiáng) 回 聲無 回 聲低 回 聲 弱 回 聲雙 管 筒 征 腎 占 位 的 分 析腎 情 況 ：大 小 、 形 態(tài) 、 回 聲腫 物 情 況 ：大 小 ( cm)形 態(tài) (規(guī) 整 、 不 規(guī) 整 )邊 界 (清 、 不 清 、 模 糊 )內(nèi) 部 回 聲 (強(qiáng) 、 低 、 均 、不 均 、 雜 亂 )血 流 狀 態(tài) (豐 富 、 稀 少 )周 圍 情 況 (受 壓 、 粘 連 ) 血 流 參 數(shù) 分 析收 縮 期 最 大 血 流 速 度 （ Vs）舒 張 期 最 低 血 流 速 度 （ Vd）平 均 血 流 速 度 （ Vm）加 速 度 （ AV）加 速 時(shí) 間 （ AT）阻 力 指 數(shù) （ RI） = (Vs Vd) /Vs搏 動(dòng) 指 數(shù) （ PI） = (Vs Vd) /VmS/D比 值 Vs/ Vd 加 速 時(shí) 間