超声成像设备课件

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1、第十三章超声成像设备第一节超声学基础☆医学超声成像是将超声波发射到人体内，接收从人体组织反射或透射的超声波，获得反映组织信息声像图的技术。超声在生物医学中的应用，有超声诊断、超声治疗和生物组织超声特性研究三大方面。其中，超声诊断方面发展最快，现在已经有了多种多样的超声诊断仪供临床应用。一.超声成像设备发展简史1950年，美国D.H.Howry利用复合圆周扫描法得到了世界上第一张人体组织横切面的超声声像图。1952年，A型超声仪应用于临床。1954年，B型超声声像仪应用于临床实践。1957年，多普勒超声应用于心瓣膜病的诊断。20世纪80年代，彩色多普勒超声应用于临床

2、。1991年，美国推出世界的一台全数字化超声系统，目前成为主要发展趋势。目前，超声诊断学已成为医学诊断中一门独立的学科。超声显像，从最初的A型诊断仪发展成为断面显像，功能越来越完善。至今，被简称为“B超”的超声显像诊断设备，受到了医务工作者与病人的普遍欢迎。它已与X线、同位素扫描、红外技术以及磁共振成像等一起成为医学显像的一个重要内容。超声尤其在囊性病变、心血管、眼科及妇产科的若干疾病的诊断方面，有它的独到之处。用于诊断的超声能量是比较小的，如果加大超声能量，达到瓦级的超声功率，则它与生物体之间产生一些物理与化学效应，可以用以治疗人体的某些疾病。利用超声作为治疗的

3、方法已有数十年的历史。它对脑血栓所致的偏瘫病、坐骨神经痛、周围神经痛、风湿痛、腱鞘炎、挫伤等疾病均有疗效。近年来对肿瘤治疗的研究表明，超声加热配合放射疗法可收到良好的效果，已引起人们的极大注意。二.超声设备分类医学超声仪器按其用途来分，主要有超声诊断仪与超声治疗仪两类。此外，还有其他医用超声设备，如超声细胞粉碎、超声清洗、超声雾化设备等。1．超声诊断仪向人体内发射超声波，并接收由体内组织反射的回波信号，根据其所携带的有关人体组织的信息，加以检测、放大等处理，显示出来，为医生提供诊断的根据。这种仪器的门类也越来越多，除了扇形或线形扫描方式的通用B型扫描仪以外，还发展

4、了许多专用仪器用作专科检查，例如用于脑科、眼科、乳房、甲状腺、循环系统、妇科、产科、泌尿科、胃部（超声内窥镜）、以及超声引导穿刺等。2．超声治疗仪向人体内发射一定功率的超声能，利用其与生物组织的相互作用产生的各种效应，对有疾患的组织起到治疗作用。仪器一般不需要接收回波与处理回波，结构较为简单，但要求对辐射声波的时间有较准确的控制所要求的超声功率也远大于诊断仪。医学成像的五种技术中，超声技术对心血管、腹部组织器官、妇产科等方面独具特色，为其他成像技术所不及。为了便于将它与X线技术、核医学技术、热图技术和磁共振技术进行比较，现以诊察肿瘤为例，就其信息特点、可检测性，定

5、量研究和辐射伤害几方面讨论如下：1.信息特点各种成像方法获取信息的类型不同，见表。表五种成像技术的信息特点技术所取得的信息超声：常规成像，UCT结构的弹性特性声速或衰减特性X线：常规成像，CTX线的衰减特性核医学：静态成像，ECT，动态研究生理作用热图温度分布MR质子分布2.可检测性X线的可检测性随剂量、操作人员的技巧、观察条件和被检测体（肿瘤）与其周围组织的特点有关。常规的X线二维阴影图是人体内三维分布的器官和组织的投影图，很难得到深度的信息。加之，大多数软组织肿瘤的衰减系数与其周围组织相差无几，所以难于检测，至少要有1cm大小时才能检出。超声成像技术的对比度依

6、赖于肿瘤和它周围组织之间的声特性差异。由于声特性差异比较显著，可检测性是足够的。3.定量研究从定量的角度来说，最好的是核医学成像。X线的透射型CT基本上是定量的。超声成像技术是一种定性的诊断手段，它多少与操作人员的主观因素有关。4.辐射伤害问题核医学中实际上有许多辐射量是多余的。检查时间与核元素衰减的全部时间相比，是很短的，因此总是尽量采用半衰期短的核元素。超声诊断用的超声剂量，对遗传学上或体内生物效应上都是比较安全的，这是一个引人注目的优点。三.超声诊断的临床应用特点1.对实质性脏器诊断非常有效如对肝、胆、胰、脾、肾等实质性脏器检查非常有效，但对含气组织如肺、肠

7、检查比较困难。2.超声检查受人为因素影响较大超声诊断的效果因人而异，主观成份较高。3.超声检查是无创伤的。三.超声诊断物理基础1.声波的分类按频率分：(1)人的耳朵能够感知的声音频率在20Hz～20kHz，最敏感区大约1～5kHz，称为可听声波。(2)频率低于20Hz的声波称为次声波，主要应用于气象探测、核爆炸以及地震预报等；(3)频率高于20kHz的声波称为超声波(超声)；(4)频率超过100MHz的超声波称为高频超声，主要用于探索物质的微观结构。与普通声波（可闻波）相比，超声波具有许多特性，其中突出的有：①由于超声波的频率高，因而波长很短，它可以像光线那样沿直

8、线传播，使