超聲

UltrasonictherapyactionreactionUltrasonicdiagnosisULTRASOUND

HUMANBODY超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第1頁(yè)

超聲ULTRASOUNDUltrasonictherapeutics

HUMANBODYthemalmechanismmechenicalmechanismcavitationalmechanism超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第2頁(yè)

超聲透射transmission反射reflection折射refraction衍射difration散射scattering衰減attenuation吸收absorptionUltrasonicdiagnostics

HUMANBODY

ULTRASOUND超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第3頁(yè)B-mode技術(shù)突破(1970s)1.雙穩(wěn)態(tài)(bistable)灰階(grayscale)2.靜態(tài)(static)實(shí)時(shí)(realtime)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第4頁(yè)超聲發(fā)生(1)正壓電效應(yīng)(2)逆壓電效應(yīng)

壓電效應(yīng)示意圖12++--超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第5頁(yè)對(duì)一些非對(duì)稱結(jié)晶材料進(jìn)行一定方向加壓或拉伸時(shí)，其表面將會(huì)出現(xiàn)符號(hào)相反電荷，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。

含有此性質(zhì)材料稱為壓電材料，分為壓電晶體、極化陶瓷、高分子聚合物和復(fù)合材料等。一、換能器的原理---------壓電效應(yīng)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第6頁(yè)正壓電效應(yīng)

結(jié)晶在其兩個(gè)受力界面上引發(fā)內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對(duì)位移，在兩個(gè)界面產(chǎn)生等量異號(hào)電荷。定義：由外力作用引發(fā)電介質(zhì)表面荷電效應(yīng)，稱為正壓電效應(yīng)。機(jī)械波轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艹暬A(chǔ)圖專題知識(shí)講座第7頁(yè)逆壓電效應(yīng)：電能轉(zhuǎn)為超聲波因壓電材料兩側(cè)電壓改變而使其發(fā)生形變現(xiàn)象超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第8頁(yè)超聲換能器(ultrasoundtransducer)利用逆壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換成超聲能發(fā)射超聲，利用正壓電效應(yīng)將超聲能量轉(zhuǎn)換成電能接收超聲。定義：是將電能轉(zhuǎn)換成超聲能，同時(shí)將也可將超聲能轉(zhuǎn)換成電能一個(gè)器件。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第9頁(yè)超聲物理特征含有波長(zhǎng)（λ）、頻率（f）和傳輸速度（Ｃ）Ｃ＝λ·f超聲是機(jī)械波超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第10頁(yè)超聲物理特征C=f·λ

在人體軟組織中傳輸時(shí)，因?yàn)樗妙l率甚高，故波長(zhǎng)短。在3.5MHz條件，波長(zhǎng)僅為4.4mm。聲速、頻率、波長(zhǎng)關(guān)系超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第11頁(yè)超聲是疏密波超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第12頁(yè)超聲傳輸時(shí)有方向性

音頻波為球面波，超聲波因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)短,其聲束(acousticbeam)含有指向性,但仍有一定擴(kuò)散角,其擴(kuò)散角與波長(zhǎng)與聲源直徑相關(guān)。Sinθ≈1.22λ/D

θ角為半擴(kuò)散角

λ為波長(zhǎng)D為探頭直徑為消除聲束擴(kuò)散，現(xiàn)用儀器均采取聲束聚焦技術(shù)。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第13頁(yè)Z1=ρ1C1Z2=ρ2C2r=

whererisamplitudereflectingcoefficientr=whererisintensityreflectingcoefficient2當(dāng)Z1與Z2相差0.1%時(shí)即有回聲反射超聲物理特征聲阻抗（acousticimpedance）超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第14頁(yè)超聲物理特征

超聲在介質(zhì)(medium)中傳輸碰到界面(interface)會(huì)有反射、折射、散射和繞射。

interfaceSinθiC1SinθtC2=超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第15頁(yè)Diffraction衍射或稱繞射繞射：如界面不大，可與超聲波波長(zhǎng)相比，則聲波將繞過(guò)該界面繼續(xù)向前傳輸。超聲物理特征超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第16頁(yè)散射：如物體直徑小于超聲波波長(zhǎng)時(shí)，則聲波向物體四面八方輻射。超聲物理特征超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第17頁(yè)衰減(attenuation)原因：反射、散射和吸收。聲能伴隨距離增加而降低。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第18頁(yè)分辨力(resolution)縱向分辨力(longitudinalresolution)：

為區(qū)分聲束軸線上兩個(gè)物體距離，與超聲頻率相關(guān)。

橫向分辨力(transverseresolution)：

是區(qū)分處于與聲束軸線垂直平面兩個(gè)物體能力，與聲束寬度相關(guān)。超聲儀分辨力是指能夠分辨有一定間距界面能力。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第19頁(yè)聲像圖標(biāo)尺超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第20頁(yè)縱向分辨力(longitudinalresolution)

探頭頻率越高，分辨力越高。

然而頻率與穿透性(penetrability)呈反比。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第21頁(yè)超聲診療利用回聲原理超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第22頁(yè)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第23頁(yè)定義：聲源與接收器在連續(xù)介質(zhì)中存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)聲波頻率將發(fā)生改變。多普勒效應(yīng)(Dopplereffect)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第24頁(yè)多普勒效應(yīng)(Dopplereffect)

在聲源與觀察者作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波密集，頻率增高；在背向運(yùn)動(dòng)時(shí)聲波疏散，頻率減低，這種引發(fā)聲波頻率改變現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第25頁(yè)多普勒效應(yīng)(Dopplereffect)

探頭工作時(shí)，換能器發(fā)出超聲波，由運(yùn)動(dòng)著紅細(xì)胞發(fā)出散射回波，再由接收換能器接收此回波。

在超聲醫(yī)學(xué)診療中，超聲多普勒技術(shù)可用于檢測(cè)心血管內(nèi)血流方向、流速和湍流程度、橫膈活動(dòng)以及胎兒呼吸等。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第26頁(yè)P(yáng)W超(pulsewaveform)

利用聲波多普勒效應(yīng)，以頻譜方式顯示多普勒頻移，多與B型診療法結(jié)合，在B型圖像上進(jìn)行多普勒采樣。當(dāng)頻移為正時(shí)，以正向波表示，而負(fù)向波則表示負(fù)頻移。臨床多用于檢測(cè)心臟及血管血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，尤其是先天性心臟病和瓣膜病分流及返流情況，有較大診療價(jià)值。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第27頁(yè)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第28頁(yè)彩色多普勒(colordoppler)

彩色編碼技術(shù)是由紅、藍(lán)、綠三種基本顏色組成，當(dāng)頻移為正時(shí)，以紅色來(lái)表示，而蘭色則表示負(fù)頻移。

系在多普勒二維顯像基礎(chǔ)上，以實(shí)時(shí)彩色編碼顯示血流方法，即在顯示器上以不一樣彩色顯示不一樣血流方向和流速。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第29頁(yè)彩色多普勒血流顯像(ColorDopplerflowimaging,CDFI)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第30頁(yè)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第31頁(yè)扇形掃描（sectorscan)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第32頁(yè)扇形掃描（sectorscan)相控陣探頭（Phasearrayprobe)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第33頁(yè)凸弧掃描（convexlinearscan)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第34頁(yè)三維超聲三維成像提供直觀立體信息,比二維空間信息更豐富.利用光學(xué)原理與系統(tǒng)進(jìn)行三維成像.利用光學(xué)系統(tǒng)和圖象疊加原理三維成像.利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行三維重建成像.超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第35頁(yè)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第36頁(yè)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第37頁(yè)三維(three-dimensionalultrasoundimaging)

將立體圖象以投影圖或透視圖表現(xiàn)在平面上顯示方式，可從各個(gè)角度來(lái)觀察該立體目標(biāo)。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第38頁(yè)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第39頁(yè)端射式經(jīng)直腸探頭

超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第40頁(yè)經(jīng)直腸超聲(transrectalultrasound，TRUS)前列腺橫切圖前列腺縱切圖端射式經(jīng)直腸探頭TRUSend-fireprobe超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第41頁(yè)穿刺探頭及穿刺附加器超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第42頁(yè)聲像圖閱讀超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第43頁(yè)

USG圖像優(yōu)點(diǎn)◆為非侵入性檢驗(yàn)法，無(wú)痛苦，無(wú)損害，便于復(fù)查（早孕等除外）◆價(jià)格相對(duì)低廉◆不受碘過(guò)敏限制◆對(duì)軟組織成像，其分辨率較CT高100倍◆不用造影劑可顯示血流◆切面靈活，輕易顯示血管或管道長(zhǎng)軸◆多普勒頻譜可測(cè)得血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第44頁(yè)

USG圖像局限◆超聲檢驗(yàn)受聲窗影響較大，聲窗透聲好圖像清楚，聲窗透聲差圖像質(zhì)量不好?！魧?duì)有氣體和骨骼部位，超聲不能透入檢驗(yàn)困難。◆超聲圖像顯示范圍小，不如CT、MRI范圍廣，但用寬景成像技術(shù)，可填補(bǔ)這一缺點(diǎn)?！羟忻鎴D規(guī)范性差，不如CT、MRI，靠讀片作出診療常有困難，最好檢驗(yàn)當(dāng)初作出診療。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第45頁(yè)

USG分析與診斷1.外形2.邊界和邊緣回聲3.內(nèi)部結(jié)構(gòu)4.后壁及后方回聲5.周圍回聲強(qiáng)度6.毗鄰關(guān)系7.量化分析8.功效性檢測(cè)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第46頁(yè)偽像識(shí)別和利用2.注意臨床思維3.注意動(dòng)態(tài)觀察

USG分析注意點(diǎn)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第47頁(yè)偽像（artifact）識(shí)別和利用(一)混響(reverberations)(二)屢次內(nèi)部混響(multipleinternalreverberations)(三)部分容積效應(yīng)(partialvolumeeffect)(四)旁瓣偽像(sidelobeartifact)(五)聲影(acousticshadow）超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第48頁(yè)(六)后方回聲增強(qiáng)(enhancementofbehindecho)(七)折射聲影(refractiveshadow)(八)鏡面?zhèn)蜗?mirrorartifact)(九)聲速偽像(acousticvelocityartifact)(十)閃爍偽像(twinklingartifact)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第49頁(yè)混響偽像

(reverberations)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第50頁(yè)屢次內(nèi)部混響(multipleinternalreverberations)超聲在靶(target)內(nèi)部往返反射，形成彗尾征(comettailsign)，利用子宮內(nèi)彗尾征能夠識(shí)別金屬節(jié)育環(huán)存在。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第51頁(yè)部分容積效應(yīng)

(partialvolumeeffect)因聲束寬度太寬，把鄰近靶區(qū)結(jié)構(gòu)回聲一并顯示在聲像圖上，比如膽囊內(nèi)出現(xiàn)假膽泥偽像超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第52頁(yè)旁瓣偽像(sidelobeartifact)由超聲束旁瓣回聲造成，在結(jié)石等強(qiáng)回聲兩側(cè)出現(xiàn)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第53頁(yè)聲影(acousticshadow)

有強(qiáng)反射或聲衰減甚大靶存在，使超聲能量急劇減弱或消失，致其后方?jīng)]有超聲抵達(dá)，當(dāng)然也檢測(cè)不到回聲，稱為聲影，聲影能夠作為結(jié)石、鈣化和骨骼等存在診療依據(jù)。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第54頁(yè)后方回聲增強(qiáng)

(enhancementofbehindecho)當(dāng)病灶或靶聲衰減甚小時(shí)，其后方回聲將強(qiáng)于同等深度周圍回聲，稱為后方回聲增強(qiáng)，囊腫和其它液性結(jié)構(gòu)后方會(huì)出現(xiàn)回聲增強(qiáng)，可利用它作判別診療。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第55頁(yè)折射聲影

(refractiveshadow)

有時(shí)在球形結(jié)構(gòu)兩側(cè)壁后方會(huì)各出現(xiàn)一條細(xì)狹聲影，稱為折射聲影，這是因?yàn)槌曊凵?，使后方有一小區(qū)失照射，沒有回聲所致，不可誤為結(jié)石或鈣化。超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第56頁(yè)鏡面?zhèn)蜗裨诹己闷秸缑媲胺桨?，聲像圖上會(huì)在界面后方出現(xiàn)一個(gè)對(duì)稱虛像，切不可當(dāng)它真超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第57頁(yè)閃爍偽像

(twinklingartifact)彩色超聲在毛糙結(jié)石等后方聲影區(qū)出現(xiàn)閃爍彩色偽像超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第58頁(yè)人體組織的反射類型無(wú)回聲

液性無(wú)回聲：

生理：膽汁病理：胸腹水

衰減性無(wú)回聲：

生理：骨骼后病理：纖維化

均質(zhì)性無(wú)回聲：

生理：淋巴結(jié)病理：淋巴瘤低回聲

生理：心肌病理：甲減高回聲生理：包膜病理：葡萄胎強(qiáng)回聲

生理：氣體病理：結(jié)石超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第59頁(yè)液性無(wú)回聲(Fluidecholess)膽汁腹水超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第60頁(yè)衰減性無(wú)回聲(Echofreeoftheattenuation)結(jié)石聲影超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第61頁(yè)均質(zhì)性無(wú)回聲淋巴瘤超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第62頁(yè)低回聲(Lowlevelecho)腫瘤超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第63頁(yè)高回聲(HighleveIecho)集合系統(tǒng)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第64頁(yè)強(qiáng)回聲(Strongecho)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第65頁(yè)人體組織的正常聲像圖特點(diǎn)皮膚：強(qiáng)回聲帶。脂肪組織：皮下、體內(nèi)呈低回聲，混雜時(shí)為強(qiáng)回聲。纖維組織：與其它組織交織分布呈強(qiáng)回聲。肌肉組織：長(zhǎng)軸呈紋狀，短軸呈斑點(diǎn)狀。

血管：呈無(wú)回聲管道，動(dòng)脈壁回聲強(qiáng)，靜脈反之。骨骼：骨皮質(zhì)光帶后有聲影。(CharacteristicoftheNormaltissue)超聲基礎(chǔ)圖專題知識(shí)講座第66頁(yè)皮膚(Skin)