超声医学基础课件.ppt

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1、超声诊断原理与基础2超声诊断原理与基础一、超声波的基本概念和物理量1波的基本概念机械波传播需要介质波电磁波：横波传播不需要介质根据频率不同次声波(<20Hz)声波(20~20000HZ)超声波（＞20000Hz）振动方向和传播方向垂直：横波平行：纵波（液体、气体中传播，人体软组织中传播的超声波主要是纵波）根据频率不同无线电波微波红外线可见光紫外线X-射线伽玛射线1波的基本概念次声波声波超声波机械波根据频率分类1波的基本概念机械波根据传播与振动方向关系分类横波纵波1波的基本概念电磁波根据频率分类2超声波的基本物理量振幅：质点从平衡位置到最大位移的距离频率、波长、声速：频率(f)是单位时间内

2、质点振动的次数；波长(λ)是声波一个周期内在介质中传播的距离；声速是声波在介质中的传播速度。(人体组织内C=1540m/s)三者的关系：λ=C/f。声阻抗：声阻抗是介质某表面产生的声压和通过该面积的质点体积速度之比，与介质的密度和弹性有关，两者介质之间声阻抗的差异称为声阻抗差。3超声诊断原理与基础二、超声波的发射与接收--超声探头超声探头声透镜匹配层电极压电晶体吸声材料外壳电缆至超声接收装置压电晶体+++---自然界中存在着某些特殊晶体，当受到外力的作用产生形变时，会在晶体表面产生电荷的聚集而形成电压，这种效应叫做压电效应，这种晶体叫压电晶体。具有正压电效应和逆压电效应。超声波的发射与接

3、收超声波的发生是利用逆压电效应当在压电材料两端加一交变电场时，则压电材料出现与交变电场同样频率的机械振动，将电能变为机械能。这种效应称逆压电效应。+++---+++++++---------+++---+++++++---------超声波发射形成超声波的发射与接收超声波的接收是利用正压电效应当在压电材料两端加一压力时，则在此材料的两个电极面上将产生电荷，将机械能变成电能。这种效应称为正压电效应。+++---F+++++++---------+++++++----------+++---F超声波的发射与接收1孔径阵元阵元是换能器的基本单元孔径是发射或接收中同时使用的阵元数超声波的发射与接

4、收3超声诊断原理与基础三、超声波的传播3超声波的传播超声波在组织内的传播特性1.反射和折射：超声波在体内传播中遇到不同介质形成的界面时，一部分产生反射，另一部分可透过该界面进入下一介质，称为透过，若透过的声波改变方向传播时，称折射。θθ1θ2θθ1θ2当声波有稀疏介质（C小）进入稠密介质（C大）时，折射角将大于入射角3超声波在组织内的传播特性2.衍射和散射：当声波遇到线度为1-2个波长的障碍物，声波的传播方向将偏离原来的方向产生衍射；当声波传播过程中遇到线度远远小于波长的粒子，粒子吸收声波能量后再向四周各个方向辐射，成为散射。超声波的传播3超声波在组织内的传播特性3.多普勒效应：振源与散

5、射体之间存在相对运动时，振源发射的超声波射向散射体后，产生散射波的频率发生改变的现象。超声多普勒效应测血流速度超声波的传播3超声波在组织内的传播特性4.衰减特性：声波在介质中传播时，由于介质的黏滞性、热传导性、分组吸收及散射等原因导致声能减少。5.生物学效应：超声通过介质时，与介质产生相互作用。对生物组织的作用引起生物学效应。超声波的传播3超声伪像：超声显示的断层图像与其相应解剖断面图像之间存在的差异主要原因分类：反射、折射衰减断层厚度伪像：近场远场（聚焦区外），声束发散所致旁瓣效应声速伪像仪器设备操作者技术因素：增益、DGC、聚焦调节不当超声波的传播超声伪像种类混响超声波在探头和界面之

6、间来回反射引起，可将探头似的侧动，并适当加压，观察反射的变化，进而识别混响伪像超声波的传播超声伪像种类声影当声束遇到强反射界面或声衰减很大的组织时，其后方出现超声不能达到的无回声区称为声影超声波的传播主要超声伪像后方回声增强当声束通过声衰减甚小的器官组织或病变（如胆囊、膀胱、囊肿）时，其后方回声较同深度的邻近组织回声增强超声波的传播超声伪像种类镜面伪像当声束遇到深部的镜面(声阻抗差异较大的平整的大界面)，在近侧的结构同时在图像的该界面另一侧出现的伪像超声波的传播3超声诊断原理与基础四、评价超声系统性能的基本参数超声波的分辨力—空间分辨力轴向/纵向分辨力（声束传播方向）：声束长轴方先生区分

7、两个细小目标的能力，与f密切相关，频率越高（波长越短），轴向分辨力越好。超声波的传播超声声学基础超声波的分辨力—空间分辨力2.侧向/横向分辨力（与声束轴线垂直方向）:与线阵、凸阵探头长轴方向上扫描声束的宽度有关。通常采用各种电子聚焦技术，使声束变窄，改善侧向分辨力。超声声学基础超声波的分辨力—空间分辨力3.层厚分辨力（与声束轴线垂直方向）：与探头厚度方向上声束宽度和曲面的聚焦性能有关，一般用声透镜聚焦来改善横向分辨力。超声声学基础超