超声基础知识.ppt

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1、超声原理主要内容1.超声诊断的物理基础2.超声成像原理3.超声应用第一部分超声诊断的物理基础声源、介质声源：能发声的物体称声源。声源振动后产生声波。在超声成像中，探头的晶片高频振动时即产生超声介质气体，固定，液体是传播声音的介质声音必须在介质中传播，不能在真空中传播超声成像中，人体脏器，器官都是介质介质的声学特性，与成像的关系非常密切超声波与频谱图可听范围：20-20000HZ超声波：>20000HZ超声成像范围：2-20MHZ1000HZ=1KHZ1MHZ=106HZ医学超声波的应用范围3.5-5MHZ应用于成人心脏及腹部成像7-10MHZ应用于小器官成像，例如甲状腺，血管10-4

2、0MHZ应用于血管和皮肤成像超声波的传播超声波的种类：横波：质点的运动方向垂直于传播方向。在固体中波以横波形式传播纵波：质点的运动方向平行于传播方向。在软组织中波以纵波形式传播。在超声诊断中，主要应用超声纵波声速与介质有关固定>液体>气体空气液体固体声波在软组织中的速度在软组织的平均速度是1540米/秒探测1cm深度目标所需时间为13us超声波的几个重要物理量波长λ(一个超声波周期所经历的长度)频率f(每秒发射的超声波的脉冲数量)C=λ*ff=1/T振幅A(超声信号的强度)周期T(完成一个完整的波长所需的时间)TimeWavelengthAmplitudeFrequency超声诊断的物理

3、基础（1）超声波的回声是反射式超声成像的基础界面反射超声在均匀介质中沿直线传播不同介质界面，会发生反射与折射镜面反射及反射系数超声诊断的物理基础（2）声学特性阻抗差异大的界面反射特性Z1<>Z2（固体-气体）将会发生近乎全部反射，即强力反射，例如甲状腺（气管黑色）；肺部很难成像；超声耦合剂超声诊断的物理基础（3）声学特性阻抗差异小的界面反射特性如果Z1和Z2相近，则反射很小。软组织的特性阻抗非常相近例如：肝-肾界面只有6%的入射波能量反射会肝中，其余94%的能量透入界面送入肾小结界面反射是超声成像的基础，只要有1‰的声阻抗差异，就会产生反射，所以超生对软组织

4、的分辨力非常高。如果不发生反射？反射太强？超声波的散射散射：入射声波遇到小界面时产生散射超声波的折射折射系数由于超声波在界面两边的声速不同，其声速之比决定折射程度如果速度相等，则不发生折射伪像的产生—折射人体各种软组织的声速都是接近的超声波的声场特性声场分布由换能器发出超声后，呈狭窄的圆柱形分布，其直径与晶体大小接近，有明显的方向性，称为超声束。主瓣和旁瓣旁瓣会产生伪像—克服旁瓣，增强主瓣a-主瓣b,c-旁瓣超声波的衰减特性超声波的衰减与传播距离成正比；与频率的2/3方成正比。高频衰减大，低频衰减小（穿透力强）引起衰减的因素吸收散射，折射等减弱超声的多普勒效应多普勒公示：公式中，C，f0

5、不变，v是变化的多普勒效应是血流成像的基础！超声的分辨力分辨力的定义指超声检查时，能在荧光屏上被分别显示为两个点的最小距离的能力。轴向分辨力声束穿过介质中能被分辨为前后两点的最小距离与超声波的频率成正比最大分辨力为λ/2侧向分辨力或者横向分辨力与声束相垂直的线或面上，能在荧光屏上被分别显示为两个点的最小距离的能力。与声束的宽窄有关超声的穿透力穿透力的增加，以分辨力的损失为代价频率越高，分辨力越高，穿透力越小频率越低，穿透力越强，分辨力越低超声诊断的优点安全、无辐射。适用于胎儿诊断。设备可移动，成本低。实时成像通过扫描角度变化，获得更佳的图像。多普勒－检测血流量信息。第二部分超声成像原

6、理超声的模式在监视器上显示的超声图像是二维图像，这与CT和核磁共振所形成的图像相同。回波振幅Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Line81.A模式：是一种振幅的模式。它在显示上形成垂直偏转的曲线图。2.B模式：是一种亮度的模式。其图像由不同亮度的点所组成的直线构成。点的亮度代表接收到回声的振幅。通过连续扫描，二维的剖面图像不断地被更新，这就是实时B模式。探头换能器监视器Line123456783.M模式：M模式中的M表示运动，M模式通过B模式图象来显示一个取样线，然后在以时间为轴线的波形图上表示其运动状态。通常M模式用于检测心脏及胎儿的心率。Trans

7、ducerTransducerTransducerTransducerLine45t1Line45t2Line45t3Line45t4t1234567...4.D模式（多普勒模式）－（后面详述）图像的形成所有的超声仪器使用同样的超声信号的基本成分进行发射,并形成图像.探头脉冲发射器/接收器中央处理器数字扫描转换器显示及存贮图像的形成(con’t.)SoundbeamTransducerPulser/receiverSystemCPU