超声诊断原理及图像分析原则ppt课件.ppt

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1、超声诊断原理及图像分析原则第一节超声诊断物理基础超声的传播超声的定义：超声为一种高频振动的机械波，其频率超过人耳能听到的声波频率的上限。人耳可以听到的声波频率：20～20000Hz（20KHz）超声的频率：>20000Hz（20KHz）常用的诊断用超声频率：2.5～10MHz超声的速度（c）在不同的组织中的传播速度超声在同一介质中，其声速是恒定的，在不同的介质中其声速也会发生改变。一般说，固体物含量多，声速高；含水多，声速低；含气脏器中的气体，声速最低。根据超声的传播速度，把人体组织分为三类：1，软组织2，骨与软骨3，含气脏器超声的波长（λ）λ=c/f在同一介质中，声速恒定，频率与波

2、长的关系成反比超声波的发射与接收声波的发射：将电脉冲转换成机械振动，也即将电能转换成声能～逆压电效应声波的接收：将机械振动（声能）转换成电脉冲（电能）～正压电效应声波的接收声波的发射换能器（其主要材料为压电晶体）各种探头（换能器）3.5MHz凸阵探头7.5MHz线阵探头3.5MHz扇形探头穿刺探头腔内探头术中探头声场声场：探头发射的超声所能达到的最大深度及其周围的空间范围近场：靠近探头的部分，声束比较平行远场：远离探头的部分，声束开始扩散声束：超声所经过的空间束宽：声束横断面的直径声轴：代表声束主方向的中心轴线近场远场声轴人体组织的声学参数密度声速声阻抗（Z）传递介质中某点的声压和该

3、点的速度比值Z＝ρc（ρ：密度c:声速）界面不同声阻抗组织之间形成的接触面大界面：>波长小界面：<波长指向性：当声源直径大于在人体中传播的波长时，此时声束具有指向性可以用声源直径（D）与波长（λ）比值衡量D/λ<10,指向性差；D/λ＝20，指向性好人体组织对入射超声的作用人体组织对入射超声可产生多种物理现象，表现为声像图的各种特征1、散射：遇到小界面时（散射体），散射使入射超声的能量向各个空间方向分散辐射，故散射无方向性提示了脏器内部细小结构的回声信息，是超声成像研究内部结构的重要依据2、反射：入射声束遇到大界面产生反射现象。大界面反射遵守Snell定律：1，入射和反射回声在同一

4、平面上；2，入射声束与反射声束在法线的两侧；3，入射角与反射角相等反射系数：R＝（Z2－Z1）/（Z2＋Z1）3、折射：入射声束遇到大界面其两侧介质的传播速度不同，声束在经过这些组织间的大界面时，产生声束前进方向的改变。折射角与入射角的正弦比值与界面两侧的声速比值相等sina/sinb=c1/c24、全反射：如第二介质中的声速大于第一介质，则折射角大于入射角。入射角增大至某一角度时，可使折射角等于900，即折射声束与界面平行。此时的入射角名：临界角。入射角大于临界角时，折射声束完全返回至第一介质，称为全反射。5、衰减（衰减为反射、散射及吸收的总和）衰减与选用的频率及传播的深度成正比

5、6、多普勒效应（DOPPLER）超声在探测移动目标时，其回声频率发生变化利用多普勒效应可检测血管内有无血流，及血流方向和血流速度正频移负频移入射超声对人体组织的作用生物效应和安全剂量空间峰值时间平均声强（SPTAI）（通常规定SPTAI<100mw/cm2）第二节超声成像原理超声成像包括以下步骤单轴声束的声照射入人体声束的扫查人体组织对入射超声的反应－回声回声的放大与前处理数字扫描转换器（DSC）显示和纪录1、声照射指电脉冲经探头压电晶体产生超声脉冲沿声轴向前发射。2、声束的扫查线扫指声束在人体体表进行直线式移动，相邻各条声束间等距又平行；获得一幅矩形声像图扇扫指声束在人体体表并不位

6、移，而作角度变换，相邻各条声束间等长又偏角相等；获得一幅扇形声像图弧扫指声束对准体内某一深度处的目标，而沿体表不同自然曲度作弧形位移；获得一幅一断较长的纵切图或者整个腹部的横切全图各种探头与其形成的声像图3、回声辉度调制4、回声放大及前处理5、数字扫描转换器（DSC）6、显示和记录常见的超声效应与图像伪差混响效应声束扫查体内平滑大界面时，部分声能量返回探头表面之后，又与探头的平滑面再次反射，又第二次进入体内，形成多次反射。混响效应多见膀胱前壁及胆囊底，大囊肿前壁。振铃效应声束在传播途径中，遇到一层甚薄的液体层，且液体下方有极强的反射界面为条件，通常在胃肠道及肺部。镜像效应声束遇到深部

7、的平滑界面时，反射回声如测及离镜面较近靶标后按入射途径反射折返回探头。此时在声像图所显示者，为镜面深部与此靶标距离相等形态相似的声像图。连同声束扫查时所显示该靶标的实际图形一并显示。常见于横膈附近。侧壁失落效应大界面回声具明显的角度依赖现象。入射角较大时，回声转向他侧不复回探头，则产生回声失落现象。囊肿或肿瘤其外周包以光滑的纤维包膜，超声可显示其前后壁，但侧壁不能显示。后壁增强效应声束在传播过程中必然随深度的增加而不断增加其衰减，为使声像图显示深浅均匀，仪