超声诊断原理及诊断基础
超声诊断的基础和原理
超声诊断的基础和原理计算机技术、电子技术高速发展背景下，超声成像技术取得了一定成果，由于其具有经济实用，快速，诊断效率高等优点，现已广泛应用于临床。
那么超声诊断基础与原理是什么呢，下面对超声诊断知识开展科普。
1.超声诊断原理是什么？超声诊断原理可总结为“脉冲-回波”原理，即利用超声探头发射出脉冲超声后，在组织器官界面生成反射、散射信号，在脉冲期间由探头接收回波信号，并利用特定仪器计算声束轴线各界面反射深度及回声强度，开展灰阶编码操作，生成超声信息线，收集多条信息线即可生成灰阶图像。
总结如下：①超声波为成像载体：超声波是指振动频率＞20000Hz的机械波，存在直线传播性，且具有反射、散射、折射、绕射、衰减等特性。
②发射超声波：高频交变电场作用下，超声探头内压电晶体可出现振动，而振动频率＞20000Hz即可生成超声波，探头发射超声波后，可以脉冲方式向人体内发射[1]。
③传播超声波：超声具有束射性，及进入人体后遇到不同器官、组织可发生反射、散射，出现回博信号，而回声强度与界面声阻抗差有关。
④接收超声波：回声信号作用于超声探头中压电晶体后，可在表面生成微弱电信号，而探头接收回声信号后，可转为电信号。
⑤处理信号及成像：收集电信号经超声仪放大、处理后，依据信号强弱进行编码，可在显示器内生成二维图像。
⑥分析声像图：基于临床资料观察声像图，有利于诊断疾病。
2.超声诊断基础是什么？2.1超声诊断仪目前临床应用超声诊断仪类型众多，构成基本类似，主要由控制电路、信号处理电路、换能器、图像处理器、发射或接收电路、图像输出器、电源等构成。
其中控制电路可生成各类时序信号，能够协调电路工作，还可监测系统运行情况；信号处理电路可对发射信号（如有序发射各类信号）与接收信号（如放大、降噪处理等）进行处理；换能器即人们常说的探头，可进行电/声转换，发现电脉冲驱动生成声波后向特定诊断位置进行发射，而人体反射回波又可经换能器作用转为电信号；图像处理器可依据成像算法重构人体图像；发射或接收电路能够控制换能器工作方案，动态聚集各类技术，以完成电路控制；图像输出器具有显示、打印、存储、记录、传输图文作用；电源可为超声诊断器械提供电能。
A超 B超 M超 彩超这些超声诊断原理是什么？
A超B超M超彩超这些超声诊断原理是什么？提到超声医学，大多数人都会想到孕检时要做的B超。
的确，B超是医院中使用最为广泛的超声检测方法。
但除了B 超以外，常用的还有A超、M超、彩超等，这些检测方式都在其特定领域发挥着重要作用。
A 超 B超 M超彩超这些超声诊断原理是什么？接下来，就带你了解一下吧！??一、超声诊断超声诊断（ultrasonic diagnosis）是将超声检测技术应用于人体，通过测量了解生理结构的数据和形态，发现疾病，作出提示的一种诊断方法。
超声诊断是一种无创、无痛、方便、直观的检查手段，尤其是B超，应用广泛，影响很大，与X射线、CT、磁共振成像并称为4大医学影像技术。
二、超声诊断基本原理声波根据其频率不同，可以分为次声波、声波、超声波三种。
超声成像是利用了自身的三大性质。
??（一）反射、折射与衰减：声阻抗为声波传递介质中某点的声压和该点速度的比值，它等于密度与声速的乘积，物体密度越大声阻抗一般也就越大。
超声通过声阻抗差达到1％的介质即可在其交界面上产生部分反射。
??机体各组织声阻抗皆有不同，故反射回波亦不同。
脏器与脏器之间，脏器内的结缔组织与其他组织之间，正常组织与病理组织之间，各个不同病理组织之间，声阻抗都有不同程度的差异，超声射入机体内由表面到深层，将经过不同声阻抗和不同衰减特性的器官与组织，从而产生不同的反射和衰减。
这种不同的反射与衰减是构成超声图像的基础。
（二）衍射与散射：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。
??散射与衍射（三）多普勒效应：当振源与散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，利用这种现象可对运动物体进行检测。
??超声多普勒效应测血流速度三、超声诊断类型及应用（一） A型（Amplitude Mode）超声诊断法又称超声示波诊断法或幅度调制型超声诊断法，简称A型（A-mode）超声或A超。
超声诊断的基础和原理
多无症状，体检发现；大血管瘤可有继 发症状，继发于肿块内出血，压迫或罕见的 破裂所致的腹腔内出血。
★声像图表现
好发部位：肝边缘、临近血管处 病变形态：类圆形、不规则形 病变边界：境界清晰、边缘裂开征（血管出入） 病变回声：高回声（筛网状结构）
→
2、低回声型
回声低于正常肝实质，如肾髓质，小肝癌。 组织成分单一均匀，声学界面少，回声少。
3. 等回声型
与肝实质回声相等，如肝脏、子宫。组 织成分稍多，声学界面多，回声多。
4、高回ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ型
回声高于肝实质但不伴声影,如肾窦、肝血管 瘤。组织成分杂乱，声学界面多，回声多。
高回声型
5、强回声型
三维超声
声束在互相垂直的3个方向进行扫描， 电脑技术合成组织的立体三维图像
胎儿三维超声
胎儿三维超声 唇裂
超声造影－革命性进步
可以反映组织的微循环灌注过程 反映病理形态学改变－－病理生理过程迈进
人体组织的声学分型
无回声、低回声、等回声、高回声、强回声
1、无回声型 均匀的液性物质，如尿液、胆汁、血液等。这些 物质内部不存在声学界面，不产生回声。
低回声、混合回声
病变血流：血流信号少见，部分见静脉血流 特殊表现：低回声型者内强回声分隔；
靠近腹壁较大肿块受压变形
边缘裂开征
高回声 筛网样结构
血流信号少
肝巨大血管瘤
★原发性肝细胞肝癌
病因：病毒性肝炎和肝硬化、化学致癌物质、 肝血吸虫病
临床：肝区痛，腹胀、腹痛、食欲减退、体 重减轻、血AFP ↑
M型超声和B型超声
超声诊断原理及诊断基础
超声组织定征的临床应用
超声组织定征是指探讨组织声学特性与超声表 现 之 间 相 互 关 系 的 基 础 与 临 床 研 究. 研 究 方 法 有: 1). 声 速: 主 要 用 作 实 验 研 究. 2). 声 衰 减: 实 用 阶 段. 3). 声 散 射: 研 究 应 用 阶 段. 4). 超 声 估 计 组 织 弹 性: 临 床 研 究. 5). 回 声 强 度: 临 床 研 究 应 用 阶 段. 6). 声 学 参 数 测 量 与 组 织 成 分 对 照: 实 验 研 究.
7). 体 腔 内 照 影 剂: 微 泡 照 影 剂 在 心 肌 血 流 灌 注 显 像 方 面 取 得 突 破.
8). 超 声 引 导 穿 刺. 9). 术 中 超 声.
• 超声治疗 • 超 声 医 学 工 程.
心脏基础知识
心脏的内部结构及血流
• 正 常 心 脏 有 四 个 腔 室, 即 右 心 房 和 右 心 室(RA & RV), 左 心 房 和 左 心 室(LA & LV). 房 室 之 间 有 房 室 口 相 通. 房 与 房 之 间 及 室 与 室 之 间 分 别 有 房 间 隔 和 室 间 隔 相 隔.
• 它 显 示 的 信 号 不 受 探 测 角 度 影 响, 可 显 示 平 均 速 度 为 零 的 灌 注 区, 显 示 的 信 号 动 态 范 围 广, 能 显 示 低 流 量, 低 流 速 的 血 流. 不 受 混 叠 现 象 的 影 响.
彩色多普勒能量图的临床应用
• 肿 瘤 血 管 的 检 测. • 实 质 性 脏 器 血 流 灌 注 的 检 测, 可 了 解 有 无 梗 死 所 致 的
• 脉冲多普勒的最大不足是因脉冲重复频率的 影 响 而 使 所 测 血 流 速 度 受 到 限 制.
超声诊断基础
重庆医科大学附属第一医院
一、医学超声发展简史
起源于20世纪40年代，1942年德国精神科医 师用A型超声探查颅脑，1949年二维超声用于 检诊疾病；
80年代彩色多谱勒超声问世并用于临床； 90年代以后，三维超声、超声造影、能量多
普勒、腔内超声、超声组织定征及弹性成像 等新技术相继出现并用于临床； 20世纪末，我校王智彪教授等成功研制出高 强度超声（HIFU）肿瘤治疗系统，并在临床 得到广泛应用。
8/6/2021
镜像伪像（镜面折返虚像）
超声束在体内传播，遇到较深的平滑 大界面时，其浅面与之接近的结构或病灶在 声像图上会在该界面的两侧对称显示，即镜 面伪像，近侧者为实像，远侧者为虚像，为 入射声束按入射径路反射折回探头所致。
8/6/2021
声影
在常规深度增益补偿正补偿调节后，在组织 或病灶后方所显示的回声减弱，甚或接近无回声 的平直条状区。系声通道上较强衰减体所致。
传统X线成像 现
代
X线电子计算机断层扫描（CT）
医
学
核磁共振成像（MRI）
影
像
放射性核素扫描
学
超声成像(ultrasound ging,USI)
二、超声诊断学定义
借助超声诊断仪，利用超声波的物 理特性和人体组织器官的声学特性相互 作用而产生的信息，经处理后形成图像、 曲线或其他数据，通过分析这些资料进 而对人体疾病进行诊断的一门学科即超 声诊断学。
它是指声源与接收器之间发生相对运动时， 接收体接收到的超声波频率发生改变的现象。 这种现象即为多普勒效应(Doppler effect)。 频率的变化值称为频移fd。
频率改变的差叫频移，频移与速度和角
度成正比。利用这个技术可以检测人体血
妇产科超声(B超)培训 超声成像的原理及诊断基础
目前的医用超声成像都是利用超声波照射人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波，获得人体组织性质与结构的可见图像的方法和技术。它与其他成像技术相比，有自己独特的优点，是其他成像所不能代替的。
6．多重反射超声遇强反射界面，在界面后出现一系列的间隔均匀的依次减弱的影像，称为多次反射，这是声束在探头与界面之间往返多次而形成。
(三)不同器官或组织成分的显像特点各种不同种类和来源的细胞集合起来，构成了形形色色的生物体组织，按照职能的不同生物组织分为4种基本类型：上皮组织、肌肉组织、神经组织和结缔组织。
1．所有脉冲回波型声成像凭借回声来反映人体内器官和组织的信息，而回声则来自组织界面的反射和散射体的后散射。回声的强度取决于界面的反射系数、粒子的后散射强度和组织的衰减。
2．组成界面的组织之间声阻抗差异越大，则反射的回声越强。反射声强还和声束的入射角度有关，入射角越小反射声强越大，声束垂直于入射界面时，即入射角为零时，反射声强最大，而入射角为90度时，反射声强为零。因此球形病灶常只有前、后壁回声，侧壁回声消失，出现侧声影。
2．具有高度的安全性当严格控制声辐照剂量低于安全阈值时，超声可能成为一种无损伤的诊断技术，而且对医务人员更是十分安全。这是放射成像技术不可比的。
3．实时成像它能高速实时成像，可以观察运动的器官。而且节省检查时间。
4．使用方便，费用较低，用途广泛。
(二)超声成像的一般规律
2．肌肉组织肌肉组织的密度、声速、特性阻抗以及声衰减等声学参数都要比水和其他相对疏松的软组织的声学参数大。另外，这些声学参数的数值与声波传播的方向有关，即声波在平行于纤维方向或垂直于纤维方向的声学参数不一样。例如平行于纤维方向的声速略大，而垂直于纤维方向的衰减系数要比平行于纤维方向的明显大。常采用这两个方向测得的参数的平均值作为肌肉组织声学参数。肌肉组织回声较脂肪组织强，且较粗糙。
产前超声诊断
产前超声诊断产前超声诊断是一种常见的医学检查方法，用于评估胎儿健康状况和发育情况。
它通过使用超声波技术来获取图像，帮助医生判断胎儿的生长和可能存在的结构异常。
本文将介绍产前超声诊断的基本原理、应用领域以及临床价值。
一、产前超声诊断的基本原理产前超声诊断是通过超声波的物理特性和原理实现的。
超声波是一种高频声波，其频率超过人耳所能听到的范围。
产前超声诊断使用的超声波频率通常在2-18MHz之间。
当超声波入射到人体组织中时，一部分被组织吸收，一部分被反射回来。
探头接收到反射的超声波信号后，会将其转换成电信号并传输给计算机，计算机通过处理这些信号生成图像。
二、产前超声诊断的应用领域产前超声诊断广泛应用于妇产科领域，旨在检测胎儿的生长发育、病变及异常情况。
常见的应用领域包括：1. 孕妇妊娠期间的定期检查：产前超声诊断可通过监测胎儿的生长曲线、测量羊水指标以及评估胎盘等参数，及时发现胎儿生长迟缓、胎盘功能异常等问题。
2. 筛查和诊断胎儿染色体异常：产前超声诊断可对胎儿进行染色体异常的筛查和诊断。
例如，它可以帮助检测唐氏综合症、爱德华氏综合症等常见染色体异常疾病。
3. 检测胎儿器官结构异常：产前超声诊断可以观察胎儿的各个器官结构，并检测是否存在异常。
这包括心脏、脑部、脊柱、四肢等器官，有助于早期发现并治疗可能导致胎儿畸形的病变。
4. 产前手术规划：对于胎儿先天性畸形或疾病，产前超声诊断可帮助医生做出合适的治疗方案。
它提供了胎儿的详细图像信息，有助于医生评估手术难度、选择最佳时机，并改善手术结果。
三、产前超声诊断的临床价值产前超声诊断在临床上具有重要价值。
它能够帮助医生实时观察胎儿的发育情况，提前发现可能存在的异常。
通过产前超声诊断，医生可以做出相应的干预措施，以提高孩子的出生质量和生存率。
此外，产前超声诊断也为医生提供了详细的图像数据，有助于制定手术计划、进行手术操作及术后评估。
它使医生能够更加精确地进行产前诊断和治疗，减少手术风险和并发症的发生。
超声知识归纳总结
超声知识归纳总结超声技术是一种基于声波传播和反射原理的医学成像方法，它可用于诊断、评估以及监测疾病的发展。
本文将对超声知识进行归纳总结，包括超声原理、超声检查、超声诊断以及超声应用的领域等内容。
一、超声原理超声波是一种频率大于20kHz的声波，其传播速度和方向可以通过声速和入射角度来测量。
超声波经过物体后发生折射、反射、散射等现象，这些现象可用于形成超声图像，并提供有关被检查组织或器官的信息。
二、超声检查超声检查可以分为二维超声和三维超声。
二维超声是通过探头在患者体表上移动，获取不同角度的断层图像，并以此来观察和评估被检查部位的结构和功能情况。
三维超声则是通过使用探头进行快速扫描，获得更多角度的图像信息，从而生成真实三维图像。
在超声检查中，探头是承载超声波源和接收器的关键部件，其频率和形状的选择会根据被检查对象的不同而有所变化。
同时，患者和操作者的位置和姿势也会对超声图像的质量产生影响，因此操作者需要在检查过程中注意调整和优化。
三、超声诊断超声诊断是基于超声图像来分析和评估疾病情况的过程。
医生通过观察超声图像上的结构形态、血流情况、组织回声等特征来判断是否存在异常。
一般来说，正常组织通常呈现高回声，异常组织则可能呈现低回声、无回声或混合回声等。
超声诊断在很多领域中具有广泛的应用，如妇产科、心脏病学、消化系统、泌尿系统、肝胆胰脾等。
例如，超声在妇产科中可以用于孕妇孕期检查、胎儿发育评估、宫颈、子宫和卵巢病变的检查等。
四、超声应用领域1. 妇产科：超声在妇产科中被广泛应用，如孕妇常规检查、卵巢与宫颈病变检查等。
2. 心脏病学：超声心动图可以通过超声波图像来评估心脏结构和功能，用于检测心脏瓣膜疾病等。
3. 消化系统：超声可用于胆囊、肝胆胰脾等器官的检查和评估，例如胆囊结石、肝动脉瘤等。
4. 泌尿系统：超声在泌尿系统疾病的诊断和评估中有重要作用，如肾结石、前列腺增生等。
5. 乳腺病学：超声在乳腺疾病的检查中被广泛使用，如乳腺肿块的鉴别、乳腺纤维腺瘤的诊断等。
超声诊断的基础和原理
超声诊断的基础和原理超声是物体的机械振动波，它的频率高于20000赫兹。
而超声诊断则是以超声为基础，将超声检测技术应用于人体，通过超声诊断仪器检测生理或组织结构的数据和形态，从而侦测人体疾病一种诊断方法。
超声诊断频率一般为1-40兆赫兹，常用频率为2.2-10兆赫兹。
本文即就超声诊断的基础和原理进行相关介绍。
一、声源、声束、声场、分辨力1.1声源声源是指能产生超声的物体，一般组成成分为压电物质。
其中，超声的放射是逆压电效应，即电能转变为机械能，而接收的过程则与放射相反。
1.2声束声束是指自声源放射出的超声波，它的传播区域通常在小立体角中。
实际操作中，可使用声束聚焦的方法将声束变细，从而使最终成像更加清晰。
1.3声场声场可分为近场和远场两种。
近场是指声束宽度均匀，但声强不均匀的声场，而远场是指声束扩散，声强均匀的声场。
1.4分辨力分辨力可分为基本分辨力与图像分辨力两种。
前者是指在测量结果中，辨别同一声束线上两个细微之处间差异的能力，根据实际测量的方向关系可继续划分为轴向、侧向与横向分辨力。
后者是指组成最终成像的分辨力，可继续划分为细微分辨力与对比度分辨力，其中，细微分辨力针对的是图像上呈现散射点的大小，对比度分辨力则是指呈现不同回声信号间细小差异的能力。
二、人体组织的声学参数1.1密度(ρ)人体内不同组织的密度是声阻抗的重要构成之一，单位是g/cm3。
需要注意的是，实际密度测定需要在活体组织血供正常时进行，否则会导致测量值缺乏真实意义。
1.2声速(c)声速是指声波在介质中的传播速度，单位是m/s或mm/us。
人体内不同组织中的声速存在差异，通常情况下，由于组成成分及含量的差别，不同组织的声速可按逐渐降低的次序呈以下排布：固体物含量高、纤维组织含量高、含水量高、体液、含气脏器中的气体。
1.3声特性阻抗(Z)声特性阻抗是密度与声速的乘积，单位是g/( cm3·s)。
该参数可简称为声阻抗，在仪器生成的图像中，不同回声的形态变化主要是受声阻抗差异的影响。
超声诊断学基础和原理
1
第二章 超声诊断的基础和原理
教学要求：
1 掌握超声基础知识一些基本概念 2 掌握超声基本物理特性 3 掌握超声成像原理 4 掌握超声诊断方法及不同显示方式 5 掌握识别常见超声效应与图像伪差 意义及判 断
2
超声诊断学
超声诊断的基础和原理
MRI
现代三大医学影像诊断技术之一
US首选
CT
优势：无创 精确 方便
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
二 声源 声束 声场与分辨力
3 多普勒超声分辨力：
指多普勒超声系统测定流向 流速及与 之有关方面的分辨力
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
二 声源 声束 声场与分辨力
3 多普勒超声分辨力：
1多普勒侧向分辨力 2多普勒流速分布分辨力 3多普勒流向分辨力 4多普勒最低流速分辨力
第一节 诊断超声的物理特性
四 人体组织对入射超声的作用
在人体组织中对超声敏感者有中枢神经系统 视网膜 视神经 生殖腺 早孕期胚芽及3个月内早孕 孕期胎儿颅脑 胎心等 对这些脏器的超声检查;每 一受检切面上其固定持续观察时间不应超过1分钟
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
四 人体组织对入射超声的作用
二 声源 声束 声场与分辨力
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
二 声源 声束 声场与分辨力
横向分辨力对超声图像的影响
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
超声诊断仪的基本原理及其检测技术 (2)
超声刀
治疗
洗牙机 温热治疗机
超声喷雾器
取样分析机
测量
断层诊断装置 多普勒血流计
胎儿多普勒诊断
二、超声波的类型
1.按质点振动方向和波传播方向的关系分 类：横波和纵波。
横波：相对于波的传播方向，质点的振动 方向可以不同
纵波：波在介质中传播时，介质质点振动 方向与波的传播方向一致
横波和纵波是机械波的两种基本类型。因 为人体软组织基本无切变弹性，横波在人 体软组织中不能传播，而只能以纵波的方 式传播。所以纵波是超声诊断与治疗中常 用的波型。
2.机械波
机械波是由于机械力（弹性力）的作用， 机械振动在连续的弹性介质内的传播过 程，它传播的是机械能量。水波和地震 波等都是机械波。
机械波分类
次 声 声 音 超 声 高频超 特 高 频
波
（ 可 听 ）波
声
超声
<16Hz 16 ～ 2×104
2×104H ～
z
108Hz
108 ～ >1010Hz 1010Hz
B超工作过程
当探头获得激励脉冲后发射超声波, 同时探头 受聚焦延迟电路控制,实现声波的声学聚焦。然 后经过一段时间延迟后再由探头接受反射回的 回声信号,探头接收回来的回声信号经过滤波, 对数放大等信号处理。然后由DSC电路进行数 字变换形成数字信号,在CPU控制下进一步进 行图像处理, 再同图表形成电路和测量电路一 起合成视频信号送给显示器形成我们所熟悉的 B超图像,也称二维黑白超声图像
P型模式则通过探头的介入，从屏中 心向四面作径向扫描
三维超声成像技术
三维超声成像是基于二维超声成像的探头，按 空间顺序采集一系列的二维图像并存入二维重 建工作站中，计算机对按照规律采集的二维图 像进行空间定位，并对所采集的空隙进行像素 补差平衡，形成一个三维立体数据库，进行图 像的后处理，然后通过计算机进行三维重建， 在计算机屏幕上显示出来的就是重建好的三维 图像。
超声诊断基本知识
五、超声成像内容和诊断术语
边缘回声：指脏器的轮廓
内部回声：指组织内回声（光点、 光斑、光团、光带、光环）
无回声区：包括液性暗区：衰减暗 区；实性暗区。
六、伪像的识别和利用 近场干扰（多次反射）、声影（反射和吸收）
增强效应（透声良好、反射少） 七、超声图象的阅读
切面（纵切面、横切面、斜切面）
图象的方位
一、子宫位置的超声图象
健康妇女站立时，子宫呈前倾前屈
位，膀胱充盈时，子宫被压向后方甚至水
平位。
子宫变位：整个子宫沿纵轴后移及
子宫峡部水平向后弯曲，叫子宫后倾后
（后位子宫）
二、先天性生殖道发育异常超声诊断
（一）先天性无子宫：先天性副中肾管发 育或停止发育，常合并无阴道，可有正常 卵巢。
（二）始基子宫：双侧副中肾管刚发育即 停止，形成始基子宫，无宫腔、无内膜， 故无月经，可有卵巢。
超声诊断基本知识
一、超声波的基本概念
定义：其频率>20000赫兹，是人耳听 不到的声波
声波的物理量
波长、频率、速度
二、超声的传播
声波在均匀介质中不发生任何发射。只有两介 质声阻抗不同，声波通过其界面时发生发射。
声强随着距离增加而减弱，称声衰减。
是由于介质吸收声能（变热能）、反射和散射，声衰 减是吸收、散射和反射总和。
组织衰减系数和频率呈正比，频率高的声波穿透力差， 频率低的声波穿透力强。
三、超声成像的原理
两种不同介质声阻抗之差>1/1000 时，声波通过其界面就产生反射，声阻抗 越大反射越强，界面越多发射越密集。
四、超声的安全剂量
国际超声界规定对人体安全为阈值 10mw/vcm，目前我国所用超声仪对人体 无害。
超声诊断原理与诊断基础
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------超声诊断原理与诊断基础超声诊断原理与诊断基础第一章超声诊断概述一、超声诊断学现代科技（电子技术、计算机科学等）与声学原理相结合应用于临床医学诊断即为超声诊断学。
二、超声发展史 A 型：超声示波诊断法幅度调制型，以波形显示界面回波。
纵轴为回波幅度，横轴为超声波传播深度。
属一维显示，反应不同深度界面的反射强度，于 1958 年应用于临床。
M 型：超声光点扫描法M 型超声心动图。
纵轴为界面运动幅度，横轴为时间，曲线灰度代表界面反射强度。
属一维显示，反应界面随时间的运动曲线， 1961 年应用于临床。
B 型：超声显像诊断法辉度调制型。
即以光点的形式显示二维切面图形。
仪器结构复杂，主要部件有探头、发射电路、接收电路、扫描电路、主控电路、显示器。
20 世纪 70 年代初应用于临床， 70 年代中后期采用了灰阶及1/ 22DSC 技术，实时超声图像质量大大改善，于 80 年代迅速发展并普及， 90 年代后期进入全数字化时代。
DSC：数字扫描转换器，主体是图像存储器, 使数字信号转变成标准电视扫描制式的模拟信号，显示为稳定的二维图像。
D 型：超声频移诊断法Doppler 频谱、 CDFI、 CDE、 DTI 等， 1983 年日本 Aloka 公司研制出世界上第一台彩超，并首先规定朝向探头与背向探头的血流分别以红色及蓝色显示。
20 世纪 90 年代彩超迅速普及， 90 年代后期进入全数字化时代。
三维超声：20 世纪 90 年代开始应用于临床。
三、超声诊断的优点、局限性及临床应用 1、超声与普通X-CT 等影像技术相比有以下优点：（1）无放射性，无创伤，价廉，方便快捷，可反复检查。
超声诊断的基本原理
超声诊断的基本原理超声诊断是一种无创的医学检查技术，它利用超声波在人体组织中传播和反射的特性，对人体内部进行成像和诊断。
其基本原理是利用超声波在不同组织间传播速度不同的特性，通过探头发射超声波并接收回波信号，得到图像信息。
以下是详细的原理解释：1. 超声波的产生超声波是指频率高于20kHz的机械振动波。
在医学中使用的超声波频率通常在2MHz至20MHz之间。
产生超声波的方法有两种：一种是压电效应，另一种是热膨胀效应。
压电效应：将电场作用于某些晶体材料时会使其发生形变，反之形变也可产生电场。
这种材料称为压电晶体。
当施加交变电压时，晶体会振动并产生超声波。
热膨胀效应：当物质受到能量输入时，温度会升高并导致物质膨胀或收缩。
如果能量输入足够大，则可以产生机械振动，并产生超声波。
2. 超声波在组织中的传播超声波在不同组织中的传播速度不同，这是超声诊断成像的基础。
一般来说，超声波在密度大、弹性模量高的组织中传播速度快，而在密度小、弹性模量低的组织中传播速度慢。
例如，在骨骼和肌肉之间，由于骨骼密度大、弹性模量高，因此超声波在骨骼中传播速度较快；而在肌肉中传播速度较慢。
这种差异使得超声波可以穿过某些组织而被其他组织反射或散射。
3. 超声探头和回波信号超声探头是产生和接收超声波的关键部件。
探头通常由压电晶体制成，可以发射和接收超声波。
当探头发射超声波时，它会穿过人体内部并被各种组织反射或散射。
当反射或散射回来时，探头会将信号转换为电信号，并通过计算机处理生成图像。
这些回波信号包含有关所检查的区域内部结构和特征的信息。
4. 超声成像超声成像是利用回波信号生成图像的过程。
计算机会根据回波信号的强度和时间来确定超声波在不同组织中传播的速度和方向，并以此生成图像。
在超声成像中，通常使用两种模式：B模式和M模式。
B模式是最常用的一种，它将回波信号转换为灰度图像，可以清晰地显示人体内部器官和组织的形态和结构。
而M模式则可以显示组织运动情况，例如心脏收缩和舌头运动等。
超声诊断的基础和原理【2】
凸阵一种多阵元探头，其 阵元排列成凸弧形。工作 时依次发射和接收超声， 所获得图像为方形和扇形 的结合。
环阵 就是环形相控阵探头。由 一系列同心圆环形晶体组 成，可使声束变窄，从而 提高了全程的横向分辨力 。
多频探头 可发射和接收多种不同中 心频率的超声探头。其中 心频率的频带较宽，有2.5
～6MHz和5～10MHz。
混响 声源停止后，声波的多次 反射或散射使回声延续的 现象
超声诊断仪的相关知识
换能器（探头）换能器或探头 ，是发射并回收超声的装置。 它将电能转换成声能，再将声 能转换成电能，由晶片、吸收 （声）背块、匹配层及导线四 个部分组成
聚焦
在超声场内，将声束中的超声能量会聚成一点的方法称为 聚焦。它有利于减小声束，提高横向分辨力，又可分为几 何（机械）聚焦和电子聚焦。
旁瓣
由超声探头各阵元边缘所产生的，不在超声 主声束方向内的外加声束。
侧壁声影 又称边缘声影或边缘折射声影。 在圆形病灶中，如第二介质声速大于 第一介质，或第二介质声速虽小于第 一介质，但其周围有一薄层纤维包膜 ，而它的声速大于第一介质。此时， 入射声束发生折射或全反射，造成其 侧壁或边缘下方组织无声束照射而产 生声影。囊性病灶的侧壁声影多内收 ，而实性包块多扩展。
频谱
即多普勒频谱。它以谱图的形式显示回声 源（红细胞）的速度和方向。在频谱图中，零 基线将图分为上、下两个部分，分别代表血流 的正、负方向。纵坐标为差频值（KHz）或流 速值（cm/s），横坐标为时间值。在红细胞以 相同速度运动时，呈狭谱（速度范围窄）；在 红细胞以不同速度运动时呈宽谱（速度范围宽）
增益 将超声波信号加以放大的 方法称为增益。一般取对 数放大，增益调节通过射 频放大器的放大倍数实现 ，前提是必须有适当的输 出能量。
腹部超声诊断基础知识简介
• 外形 – 各种脏器及组织结构有其特定的形态，脏器过 于膨大或缩小可导致形态失常，某些疾病如占 位病变亦可使其形态失常。
– 病变组织形态的描述如圆形、分叶状、管状等。 • 边界-是脏器或病变区与周边组织的界限。
– 肿块有完整的包膜者边界清晰，肿块或脏器与 周边粘连，则不清晰，如慢性胆囊炎时，胆囊 壁与肝之间的界限不清。
• 斜向切面（斜向扫查）：
扫查面与人体的长轴有一定的角度，图像左侧为 上端，右侧为下端，如果斜面与人体横向水平有 一定角度时，图像左侧为患者的右侧，图像右侧 为患者的左侧，近场为下，远场为上。如扫查肝 脏的斜径。
• 冠状切面或额状切面：
属纵切的一种，肾脏的冠状切面，从腰部外向内 发射，显示肾的冠状面，图像左侧为上极，右侧 为下极，近场为肾的外缘，远场近肾门。颅脑额 状面（冠状面）扫查时，扫查平面与头颅额部平 行，图像左侧为患者右侧，反之亦然。
• 探查方法和途径： 直接法：探头与皮肤直接接触（耦合剂可充填皮肤空 隙间的微气泡，导声、润滑） 间接法：探头和皮肤之间有一水囊袋，其目的是使被 探部位落入声束聚焦区。表面不平处得到耦合（如鼻 泪管探查），娇嫩组织避免擦伤。
• 探查注意事项： – 清除或避免气体干扰，寻找最佳透声窗。 – 利用生理特征和解剖特征进行探测，如空腹 胆囊充盈，膈肌运动，Valsalva动作观察静 脉（回流减少，静脉增宽）。
应用微泡超声造影剂：利用所得到的后向散射信 号，进行谐波成像。目前二次谐波成像以二次谐 波为主，即发射频率为f0，接受频率调谐为2 f0， 这种二次谐波成像的信/噪比显著提高。
三维成像
• 三维超声成像（three-dimensioned ultrasound)有 静态和动态三维重建系统，均能提高脏器和组 织的立体影像，有助于空间定位，提高空间分 辨率，并可使定量分析更精确，如对容积的测 量等。
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彩色多普勒血流显像 (Color Doppler flow imaging , CDFI )
正常肾彩色多普勒血流显示 （CDFI）
彩色Doppler能量图
血管平滑脂肪瘤 （angiomyolipoma）
超声医学发展
• 超声诊断 – 提高组织鉴别力方面 – Doppler诊断方面 – 介入超声方面 – 新的超声诊断法的研究 • 超声治疗 • 超声医学工程
诊断基础
血流相对于声源的运动。即脉冲超声波在 人体中以恒定的速度c向血流运动，而血流又以 某一速度V相对于超声波运动（相向或同相）从 而由探头接受回声信息，接受回波的频率与发 射超声频率有一偏移，经星号处理可以检出 Doppler频移。
D型 （Doppler mode)
临床应用
彩色Doppler血流成像法
M型 （Motion mode)
诊断基础
探头位置的固定，心脏有规律地收缩和舒 张，心脏各层组织和探头的距离便产生节律性 的改变。随着水平方向的慢扫描，便把心脏各 层组织的回声展开成曲线。
临床应用
M型 （Motion mode)
Doppler超声诊断法
原理
Doppler效应，产生频移。 V=c(±fd)/2f0cosθ
超声检查的主要用途
超声诊断种类
超声示波法（Ａ型，Amplitude mode) 二维超声显像法（B型，Brightness mode) 超声光点扫描法（Ｍ型，Motion type) 超声频移诊断法（D型，Doppler type)
Doppler 超声诊断法（PW CW) 彩色Doppler超声 （CDFI ) 彩色Doppler能量图 (CDE)
穿刺探头及穿刺附加器
穿刺探头及穿刺附加器
诊断基础
由于人体脏器、组织其正常与异常的物理 性质及结构不同，形成相应的超声界面，认识 这些界面回声规律，即A型诊断法的诊断基础
临床应用
• • • • • • 脑中线探测 眼球探测 胸膜腔探测 心包积液探测 肝脓肿探测 测量脏器大小、厚度及判定其内部结 构的物理性质
B型诊断法
理
B型超声诊断是通过对一系列切面声像图的分析而 作出的。
分析内容：
外形 边界回声 内部回声 后方回声 比邻关系 活动度和活动规律 硬度 排空功能
临床应用
M型诊断法
原理
类似B型诊断法原理。M型仪是在水平偏转 板上加入一对慢扫描锯齿波，使回声光点沿水平 方向扫描，代表时间。保留原来垂直方向的深度 扫描线。
• 与A型诊断法基本相同，都是应用回声原 理进行诊断。 • 与A型不同之处 – 幅度调制显示改进为辉度调制显示 – 探头发射的声束必须进行扫查 – 得到的是一系列人体切面声像图
A型 (Amplitude mode)
B型 (Brightness mode)
线形扫描（linear scan)
诊断基础
超声造影
超声诊断种类
• • • • • • 三维超声诊断法 超声显微镜诊断法 超声组织定征诊断法 C型超声诊断法 P型超声诊断法 F型超声诊断法
超声诊断原理及诊断基础
A型诊断法
原理
当声束在人体组织中传播遇到不同声阻抗的 临近介质介面时，在该界面上就产生反射（回 声），当遇到一个界面，产生一个回声，该回声 在示波器的屏幕上以波的形式显示出来。