北航系超声测量基础

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1、第七章、生物医学超声测量与成像生物与医学工程学院现代三大医学成像技术医学成像技术X-CTMRIULTRASOUND生物医学工程学重要的分支之一。什么是超声波？频率低于20赫兹的机械波称为次声波。AudibleInfrasoundUltrasound20Hz20kHz大多数医学超声设备所用的频率在0.5-15MHz之间。超声波波长短，决定了其具有一些重要特性。可听声波，频率在20-20000赫兹之间。频率高于20000赫兹称为超声波。超声成像ultrasonograghy定义：利用超声波的物理特性和人体组织器官的声学特性相互作用而产生的信

2、息，经处理后形成图形和曲线，借此进行疾病诊断的一种物理检查方法。超声波成像的特点和优点特点：对软组织的分辨能力强信息的显示有多种方法特别适用于腹部脏器、心脏、眼科和妇产科的诊断，而对骨骼或含气体的脏器组织如肺部，则不能较好地成像优点：无损伤、无痛苦、无辐射实时、快捷、准确、方便生物医学超声测量与成像本章内容绪论(医学超声基础、组成、发展、仪器分类等）医学超声测量仪器（A、B、D、M等型号超声仪器原理）超声的物理基础(超声波的物理基础与基本物理量)超声波的产生与接收（压电效应、超声换能器构成及声场特性）生物组织的医学超声测量(超声参量(声

3、速、声衰减、声特征阻抗等参量)的测量方法)现代超声成像技术(着重介绍B超成像技术)第1节绪论医学超声理论基础医学超声的组成医学超声的发展医学超声测量仪器的分类医学超声测量过程生物组织的医学超声成像1、医学超声的理论基础医学超声是一门将声学中的超声学与医学应用结合起来形成的边缘学科。8理论基础：振动与波动理论1-绪论2、医学超声的组成医学超声物理研究超声波在生物组织中的传播特性和规律医学超声医学超声工程应用生物组织中超声传播的规律，设计用于医学诊断和治疗的超声设备医学超声诊断医学超声治疗绪论医学超声诊断超　　声透射transmission

4、反射reflection折射refraction衍射difration散射scattering衰减attenuation吸收absorptionHUMANBODYULTRASOUND对应设备：医院中的普通B超/D超等等绪论医学超声治疗超　　声ULTRASOUNDHUMANBODY热机制力学机制空化机制对应设备：超声刀绪论3、医学超声的发展80年代以后50－70年代40年代20－30年代显微、弹性成像、生物效应M超、全息、多普勒超等B超A超法国科学家朗之万绪论4、超声测量仪器的分类医学超声的包含有相当丰富。根据原理、任务和设备体系，可划分

5、成很多类。绪论按用途可分为诊断超声和治疗超声两大类。按波形分有连续波超声和脉冲波超声设备。按物理特性分有回波式和透射式超声诊断仪。按医学超声设备的体系分类A型、M型、Ｂ型、C型、D型和F型、超声CT、超声外科设备、超声全息诊断设备、超声显微镜、超声治疗设备。A、B型仪器主要给出了探查区域内有关解剖结构和组织特性的信息；M型仪器和多普勒(D型)超声仪器反映体内运动界面和血液流动的动态变化。3D三维超声目前医院最常用的设备主要包括：A型、B型、M型和D型(多普勒)超声诊断仪，另外还有C型、F型、三维超声也开始有利用。绪论5、医学超声成像过程

6、通过超声探头（换能器）产生压力波型（超声）声波在组织中传播接收换能器“听”反射波利用算法进行回波处理并成像绪论6、生物组织的医学超声特性超声成像主要运用了超声传播特性与人体组织之间某些关系：人体不同组织中传播速度不同组织中声衰减系数，不同组织界面间的反射率，非线性参量等等。后面的学习中我们会从理论角度详细介绍上述关系。绪论第2节常用医学超声测量仪器1、A型超声－－(Amplitudemodulationmode）超声即幅度调制型超声A超利用超声波的反射特性，获得人体组织内有关信息，进行疾病诊断。1.1诊断疾病方式1.2A型超声诊断诊断原

7、理超声波->人体组织中传播->不同声阻抗界面－>反射回声->波形显示。界面介质的声阻抗差大->回波幅高；反之则低根据回声波幅的高低、多少、形状等对组织状态作为判断。1.3A型超声特点临床上目前主要用此法测量组织界面的距离、脏器的直径，眼科及颅脑疾病的探查。同时A型超声是实验室常用的研究方法。我们实验室的A型超声测量系统1.4A型超声局限性回波图只能体现局部组织信息，无法反映解剖形态。2、M型超声波诊断仪M型超声----(Motionmode)超声,带时间分辨特点的辉度型超声。利用超声波的反射特性，获得人体组织内有关信息，进行疾病诊断。2

8、.1诊断疾病方式2.2M型超声诊断诊断原理首先把超声回波幅度大小转换为辉度(辉度调制型)，然后根据辉度随时间的变化对组织状态作为判断。2.3M型的临床应用主要用于心脏及大血管检查，早期将之称为M型超声心动图