超声诊断基础
超声诊断基础
像图上都存在一定的伪像（伪差）。而且，任何先进的现代 超声诊断仪均无例外，只是伪像在声像图上表现的形式和程 度上有差别而已。
• 识别超声伪像是很重要的。一方面，可以避免伪像可能引
起的误诊和漏诊；另一方面，还可以利用某些特征的伪像帮 助诊断，提高我们对于某些特殊病变成分或结构的识别能力 。我们不仅善于识别超声伪像的种种表现，还有必要了解这 些伪像产生的物理基础。
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(二) 多次内部混响 （振铃效应）
超声在靶（target） 内部来回反射，形成 彗尾征，利用子宫内 彗尾征可以识别金属 节育环的存在。
Proprietary & Confidential
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(三) 部分容积效应， 又称切片厚度伪像
因声束宽度引起，也就是超声断层 图的切片厚度较宽，把邻近靶区结 构的回声一并显示在声像图 上，例 如在胆囊内出现假胆泥伪像部分容 积效应使膀胱后壁显示不清。因声 束具有一定厚度，把邻近靶区结构 的回声一并显示在声像图上，小囊 肿、小淋巴结进行穿刺时，尤其对 于位置较深的小病变，要特别提防 部分容积效应所至伪像（以为“针尖 刺入靶标”），可以旋转探头横切。
圆形、椭圆形，边界清晰、光滑、整齐、内部无回声，有时酷似囊肿；
又如部分小肿瘤（≤3cm）因有假包膜，其边界清晰、光滑，呈圆形，
可有轻度后方回声增强等。总之，根据若干声像图综合分析才是可靠
的。
精选课件
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超声伪像
• 声像图伪像（伪差，artifact）是指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。这种差异表现为声像 图中回声信息特殊的增添、减少或失真。
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(一) 混响
超声诊断基础
Johann Chr. 于 1853 死于威尼斯. 数学家. 现代天体物理学就是基于他1842年发现的 著名的多普勒原理.
实验设计
火车速度 = 40 MPH
将校准过的声纳放在路轨旁和火车上
训练有素的音乐观察员处在路轨旁和火 车上
临床要求推动技术进步
工作效率
图像质量
SmartScan
LOGIQ 7
图像处理 舒适操作
TruAccess ComfortScan
CodeScan
编码扫描
GE Medical Systems
全息超声－Vivid7: 体验真实感 觉 · TruData真实成象：三维声束 形成器和面阵探头实现了真实图 像再现和逼真血流显示 · Qscan定量扫描：同时体现结 构信息和运动信息的二维图像 实 时 解 剖 M 型 组 织 追 踪 成 像 定 量 组 织 速 度 成 像 自 动 峰 值 速 度 显 示 定 量 负 荷 超 声 心 动 图 定量超声造影成像 · ComfortScan舒适操作：极佳 人体工程学设计 · TruAccess图像分析：原始数 据分析使临床医生的梦想变为现 实
手柄
超声波的物理学特性
1.方向性：超声波具有直线传播的特性，与光波传播十分相 似。这主要是由于其频率极高，波长极短的缘故。超声波具 有很好的方向性，频率越高，方向性愈强。正是因为超声波 具有良好的方向性，所以我们才能利用这一点对机体内某一 组织器官和病变进行定向探测。如超声导向穿刺介入治疗等。 2.反射、 折射特性： 1)小概念：声阻抗（它是指超声波在某一介质中传播时，声 波的速度与该介质密度的乘积。超声波的传播需要介质，真 空中不能传播）。 2)反射：超声波在介质中传播时，如果介质的声阻抗发生改 变，即存在声学界面，一部分超声波就会发生反射。
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。
超声诊断基础必学知识点
超声诊断基础必学知识点
超声诊断是一种以超声波为媒介进行诊断的医学技术。
以下是超声诊断的基础必学知识点：
1. 超声波产生和传播原理：超声波是指频率超过人耳能听到的20kHz 的声音波。
超声波通过超声发射器产生，并经过介质传播，最后通过超声接收器接收。
2. 超声图像的形成原理：超声波在体内遇到不同组织的界面时，会发生反射、散射和传播，形成声波回波。
通过接收和处理回波信号，可以生成超声图像。
3. 超声图像解剖学：了解人体常见的超声图像解剖结构，包括器官、血管、淋巴结等。
4. 超声诊断设备：了解超声诊断设备的基本组成，包括超声发射器、超声接收器、显示器等。
5. 超声检查技术：掌握超声检查的基本操作技术，如探头的选择、扫描方式、探头的移动和操作等。
6. 超声图像评估：学习如何评估超声图像的特征，包括组织的形态、内部结构、血流情况等。
7. 超声诊断常见病变：了解超声图像上常见的病变表现，如肿块、囊肿、结石等。
8. 超声引导下穿刺和介入治疗：了解超声引导下进行穿刺和介入治疗
的技术和步骤。
9. 超声检查的安全性和注意事项：了解超声检查的安全性和注意事项，如探头选择、扫描时间和强度等。
以上是超声诊断的基础必学知识点，通过学习和实践，医生可以进行
基本的超声检查和超声诊断。
超声诊断基础知识ppt课件
2024/1/26
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超声诊断的优点
非侵入性
超声检查无需穿刺或注入造影剂，对患者无 创伤，易于接受。
实时性
超声成像速度快，可实时观察器官的运动和 功能变化。
多平面成像
通过调整探头方向和角度，可从多个平面观 察病变，提高诊断准确性。
2024/1/26
价格相对低廉
与其他影像检查相比，超声检查费用相对较 低，适合广泛应用。
直肠等。
超声成像技术及其优缺点
A型超声
一维超声，显示回声信号的幅度与时间关系。优点：简单 、易行；缺点：信息量少，难以准确判断病变。
M型超声
运动模式超声，显示心脏等运动器官的结构与功能。优点 ：可定量评估心脏功能；缺点：仅适用于心脏等运动器官 的检查。
2024/1/26
B型超声
二维超声，显示人体某一断面的解剖结构。优点：实时、 直观、无创伤；缺点：对操作者依赖性强，难以显示复杂 结构。
心包疾病与心肌疾病辅助诊断
超声对先天性心脏病的诊断具有重要价值 ，如房间隔缺损、室间隔缺损等。
超声可观察心包积液、心肌肥厚等病变， 为心包炎、心肌炎等疾病的诊断提供依据 。
2024/1/26
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腹部疾病的超声诊断
肝脏疾病
超声可检测肝囊肿、肝血管瘤、肝癌等病变 ，观察肝脏大小、形态及回声变化。
胰腺疾病
超声诊断定义
利用超声波在人体组织中的传播和反射特性，通过接收、处 理和分析回声信号，对人体内部结构和病变进行成像和诊断 的技术。
超声诊断原理
超声波在人体组织中的传播速度与组织密度、弹性等特性有 关，当超声波遇到不同组织界面时，会发生反射、折射和散 射等现象，通过接收这些回声信号并进行处理，可以获取人 体内部结构和病变的信息。
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
超声诊断基础
衰减(attenuation): 声波在介质内的传播过程中 ，随着传播距离的增大，声波的能量逐渐减 少，这一现象称为声波衰减。
吸收： 反射： 散射： 声束扩散：
调节STC。
正常组织 1
声阻抗有一定
与 正常组织 2 差异
与 病理组织
有 界面
形态
界面
各
种
运动 状况
组 对超 织 声声
波的
回声 有一 定的 共性 和某 些特 性
返回
彩超就是使用多普勒效应：是声源与接收器在连 续介质中存在着相对运动而导致反射频率发生了 改变称之为频移。频移的程度与相对运动的速度 成正比。距离变近则频率增加，距离变远则频率 减少。
连续
脉冲
彩色
在超声医学诊断中，超声多普勒技术可用于检测 心血管腔内的血流方向、流速和湍流程度。
fd为多普勒频移；f0为 入射频率；fR为反射频 率；c：声波速度，v： 血流速度；θ：声波方 向与血流方向夹角。
超声诊断学：研究和应用超声的物理特 性、诊断人体疾病的科学；它包括原理 、仪器构造、显示方法、操作技术及对 回声或透声信号的分析与判断。
一、超声基础 二、超声图像诊断 三、血液血流动力学诊断 四、超声造影诊断 五、超声弹性成像诊断
超声有良好指向性和与光相似的反 射、折射、衰减及多普勒效应等物理特 性，将超声声束发射到体内并在组织中 传播遇到介质产生···。
1.脏器的柔和度 较差
2.内部回声分布 不均匀等
3.可以形成团块 型
一. 炎 症
1.脏器的柔和度 较差
2.内部回声分布 不均匀等
3.可以形成团块 型
返回
二. 肿块
硬度 壁结构 侧后声影 内部回声 后方回声 晕征 形态 淋巴门结构 低头试验
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。
超声诊断基础
Amv 0.2-0.7m/s E/A
3）胸骨旁右心室流入道切面：在标准左心室长轴切面， 将探头尽可能移近前胸壁胸骨左缘，探头示标从受检者右 肩倾斜至右腰，可获取右心室流入道切面。
4）胸骨旁右心室流出道切面：在标准左心室长轴切面， 将探头顺时针方向旋转30-45°，探头示标从受检者右肩倾 斜至左肩，可获取右心室流出道切面。
超声诊断的基础
一、概述
1、定义： 超声：为物体的机械振动波，属于声波的一种，其振动频
率超过人耳听觉上限域值（20000Hz）者。（人耳能听到 的声音频率是？） 超声诊断：使用较高频率（1-40MHz，常用为2.2～10 MHz 间）超声作信息载体，从人体内部获得某几种声学参数的 信息后，形成图形（声像图、血流流道图）、曲线（A型 振幅曲线，M型心动曲线，流速频谱曲线）或其他数据， 用以分析临床疾病。 2、声源、声束、声场与分辨力 声源：能发生超声的物体称声源，亦名超声换能器。用超 声换能器制成可供手持检查用的器件则称超声探头。 声束：指声源发出的声波。 声场：近场和远场。 分辨力：指声束分辨超声声束紧临位置结构的能力。
LAd 左房前后径20-35mm
LAs 左房左右径25-44mm
LA1 左房上下径31-51mmபைடு நூலகம்
RAs 右房左右径29-45mm
RA1 右房上下径34-49mm
RV 右室内径25-42mm
EF 左室射血分数50-80% FS 左室短轴缩短率25-45%
Emv 0.6-1.3m/s
2、心尖部切面
1）心尖四腔切面：探头放置于左心室解剖 心尖上，探头示标指向3点钟，便可获取心 尖四腔心切面。
2）心尖二腔心切面：在标准心尖四腔心切 面基础上，将探头逆时针方向转动90°，至 心尖四腔心切面右侧心脏结构消失时，即 为心尖二腔心切面。
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。
超声诊断基础知识
2 超声造影
将超声造影剂经末梢静脉注入,在超声检 测时,超声造影剂产生去强烈得反射(散射) 回声,可用于识别心内解剖结构、肿瘤得 血流灌注情况等,并用于疾病诊断。
右前叶见圆形强回声, 边缘清晰,病灶周边见 强回声光带,病灶内呈 筛网状改变。
造影后血管瘤能量再加上谐波显示:肝血 管瘤周围可见血管分布,注射造影剂后血 管瘤内பைடு நூலகம்见血流显像。
一、 A型诊断法(一维)——A超 二、 B型诊断法(二维显象)——B超 三 、 M型诊断法:(一维) 四、 D型诊断法:(Doppler)
1、频谱多普勒(一维) 2、多普勒彩色血流显象
A型(A-mode) 这就是一种幅度调制 (amplitude modulation)超声诊断仪,把接收 到得回声以波得振幅显示,振幅得高低代表回声 得强弱,以波型形式出现。
人体不同组织回声强度顺序
肾中央区(肾窦)＞胰腺＞肝、脾实质＞肾皮质＞ 肾髓质(肾锥体)＞血液＞胆汁和尿液。 正常肺(胸膜--肺)、软组织--骨骼界面得回声最 强;软骨回声很低,甚至接近于无回声。 病理组织中,结石、钙化最强;纤维化、纤维平滑 肌脂肪瘤次之;典型得淋巴瘤回声最低,甚至接近 无回声。
第三节获得最佳超声信息得基本条件
相对运动得速度愈高,则收到得声波频率改
变愈大fd=f0vcosθ/c v =fd c / f0 cosθ
医学上利用这种超声多普勒效应,来测定人 体器官得运动状态,如心脏、血管和胎心等 得活动。
二、 超声诊断原理:
超声诊断仪组成: 1、主机 2、换能器(探头)——发出超声和接
收超声回波。
超声诊断仪基本原理
B型(B-mode)这就是辉度调制型(brightness modulation)超声诊断仪,把接收到得回声,以光 点显示,光点得灰度等级代表回声得强弱。
超声诊断基础
声像图特点
五 超声旳临床基础
声像图特点
脂肪组织(Fatty tissue)
正常皮下 脂肪及体内层状 分布旳脂肪呈低 水平回声。当有 筋膜包裹时，在 脂肪与筋膜之间 有时显出强回声 界线。
五 超声旳临床基础
纤维组织(Fibro-tissue)
体内纤维组织 与其他组织交错分布， 一般回声较强。
声像图特点
二 超声旳物理基础
超声特征
散射与绕射(scattering &
diffraction)
1）绕射：如界面不大，可与 超声波波长相比， 则声波将绕过该界 面继续向前传播。
2）散射：如物体旳直径不大于 超声波旳波长时， 则声波向物体旳四 面八方辐射。
二 超声旳物理基础 衰减(attenuation)
声能伴随距离增长而降低。
超声诊断基础
一 概论
超声(ultrasound)
------当代三大医学影像诊疗技术之一
US----首选
CT
MRI
优势：无创、精确、以便。医学领域旳地位 主要性：专业、沟通、横向、挥霍、扬长避短
一 概论
超声检查(ultrasonic examination)
主要用途
检测器官旳大小、形状、物理特征及某些功能状态； 检测心血管旳构造、功能与血流动力学状态； 鉴定占位病灶旳物理特征及部分病理特征； 检测有无积液存在，并初步估计积液量； 随访药物或手术治疗后多种病变旳动态变化； 应用介入性超声进行辅助诊疗或某些治疗。
二 超声旳物理基础
超声特征
多普勒效应(Doppler effect)
在超声医学诊疗中，超声多普勒技术可用于检测心 血管内旳血流方向、流速和湍流程度、横膈旳活动以及 胎儿旳呼吸等。
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非线性血流成像
应用超声造影
剂（大量微气泡群）
对入射超声产生能
量较大的二次谐频
（发射超声中心频 率的2倍）。提取二 次谐频的信息成像 可实时显示血管中 造影剂的流动。
61
常见的超声伪像
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超声伪像
• 指声像图中回声信息的增添、减少或失真，即超声显示的图像 与其相应断面之间存在的任何不相符表现，皆属伪像。 • 它表现为实物断面结构在图像上的移位、变形、消失或断面外 回声的添加等。有的容易觉察和识别，有的不易或无法识别。 通常称谓的伪像只是可识别的伪差。 • 伪像可能严重干扰声像图，产生假性异常或掩盖病变，误导对 图像的正确解释，造成不利影响。但有时可以帮助超声医师鉴 别某些结构或确认某些病变。 • 明白各种超声伪像的原因，对正确解释图像或规避有害伪像、 诱发有用伪像至关重要。
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B模式
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51
B模式
B模式
B模式
B模式
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彩色多普勒效应
这幅图象是用彩色来表示平均速率。
通常情况下的超声波束
此区域为 红色, 所 以流向超声波束的方 向, 方向从左到右
此区域为 蓝色, 所 以背向超声波束的方 向, 方向从右到左
多普勒效应
用亮度来表示确定位 置处频谱的强度。
•
人体组织对入射超声的作用
1、散射（scattering）：
小界面对入射 超声产生散射 现象。散射无 方向性。
33
• 障碍物小于波长 ，其背向散射信号可被探头接受。
• 人体组织中的散射元：肝小叶、脾脏海绵状网架
结构，红细胞，肾小体，心肌纤维
• 散射来自脏器内的细小结构，临床意义十分重要
人体组织对入射超声的作用
什么是声波？ 在媒介中纵向传播的机械波 振动频率频谱
0Hz 20Hz 20KHz 1MHz 30MHz 400MHz
次声波 红外线
可听见声音 耳朵
超声波 无损探伤
超声波 图像诊断
声学显微镜
• 频率 & 波长
λ＝ C / f λ :波长, C:速率, f:频率
• 当上述假设被破坏时，就会产生伪像
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产生伪像的原因
• 人体界面的复杂性
• 声束在人体内传播的过程固有的物理性质
• 仪器的性能及调节
• 扫查者的技术因素
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混响效应 (reverberation effect)
属于多次反射 。 扫查平滑大界面时，部分声能量返回探头表面之 后，又从探头的平滑面再次反射，又第二次进人 体内。
• 电子聚焦可以降低远场的声束宽度，提高 侧向分辨力，但聚焦区域的声强也会增加
超声基础知识
透 射 transmission
超
反 射 reflection 折 射 refraction
衍 射
diffraction
人
声
散 射 scattering 衰 减 attenuation 吸 收 absorption
超声场和超声束
• 超声波进入人体之后，不是沿着某一条直 线进行传播，而是分布在组织中的某个空 间范围内，即超声场 • 超声束即是这个超声场的形状 • 距离探头越远，声束越宽
• 超声场内有多个方向的声束，能量最大的 为主瓣，其他的为旁瓣
近场和远场
• 声束各处宽度不等。在邻近探头的一段距离内，束宽几乎 相等，称为近场区，近场区为一复瓣区，此区内声强高低 起伏。远方为远场区，声束开始扩散，远场区内声强分布
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产生伪像的原因
超声成像仪的正常工作基于特定的假设: • 声波是直线传播的 • 在组织内声波的传播速度是一致的和固定的（大 约为1540 m/s ） • 超声波束在它横向（厚度）方向上是无限薄的 • 回波仅仅产生于波束方向上的物体 • 人体各种组织的声衰减相同，一律按衰减系数ldb ／(cm· MHz)进行深度增益补偿
速度
强度
能量多普勒效应
使用强度来代替速率标 识血流的信息。
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我们称之为能量多普勒 (PDI)。
彩色血流是没有角度依 赖性的, 而且不会产生混 叠。 它的灵敏度更好。
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3D成像
机械扫查动态三维超声成像
由马达驱动的旋转机构带动二维B超探头以一点为中心旋转,如图从左到右 旋转, 将采集的一系列同心的二维断面图像数据和相应的间隔角度数据(断 面间的间隔通常不等同)组成一个三维图像数据, 系统后端作三维重建. 然后 从右到左旋转, 从左到右旋转, 不断重复. 从而得到实时更新的三维图像.
• 指根据单一声束线上所测出的，分辨两个细小目标的能 力 （axial resolution) 沿声束传播方向的分 辨力。频率越高，越好。通常用3-3.5MHz探头时，轴向 分辨力在1mm左右 (lateral resolution)声束平面内垂直与 声束方向的分辨力。声束越细，侧向分辨力越好。长轴 （transverse resolution) 垂直于声束扫 查平面的分辨力。扫查平面厚度方向上的。横向分辨力 越好，图像上反映组织的切面情况越真实。短轴
组织声衰减特性对回声强弱有影响
• 水的衰减系数几乎为0dB／(cm· MHz)，可以认为无衰减。
因此，组织内含水分愈多，声衰减愈低．其后方组织的回 声相对较高。 • 血液因为血细胞对声束的散射和蛋白对声能的吸收．比尿 液、胆汁、囊液等衰减程度相对较高 • 人体不同组织的回声衰减比较： 骨骼、钙化、结石>瘢 痕、软骨、肌腱>肝、肾、肌肉、脑>脂肪、血液>尿液、 胆汁、囊液、胸腔积液、腹水。
体
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人体组织的声学参数
• 密度 ρ • 声速 c
• 声特性阻抗 Z= ρ• c 为密度与声速的乘积。单位为g/(cm2*s)。声 特性阻抗可简称 ，为超声诊断中最基 本的物理量。
界面
• 两种声阻抗不同物体接触在一起，形成一 个界面。接触面尺寸小于波长时名小界面， 反之名大界面
• 均质体：一个脏器、组织由分布十分均匀 的小界面所组成 • 无界面区：仅在清晰的液区中出现。液区 内各小点的声阻抗完全一致
分辨力
• 超声分辨力与探头发射频率、声场特性， 待测点的距离位置，信号动态范围，显示 器有关 • 超声波长公式：λ=1.5mm/f ，即相同组织中， 波长与频率呈反比关系。而 。保证足够组织穿透力的情 况下，尽可能地使用较高频率的探头
• 远场区声束宽度增加，侧向和横向分辨力 都降低，产生容积效应伪像。穿刺误差。 转换角度、聚焦
超声诊断基础
超声的发展
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超声是上个世纪50年代发展起来的 近30年来高科技的迅速发展，使超声图像质 量和分辨率越来越高，临床应用非常广泛 超声诊断范围已完成从单一器官扩大到全身， 从静态到动态，从定性到定量，从模拟到全 数字化，从单参数到多参数，从二维到三维
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的进化
超声的新进展
• 彩色多普勒技术、组织谐波、 高频超声 • 介入性超声 • 腔内超声、血管内超声 • 超声造影 • 三维成像 • 弹性成像 • 超微血管成像
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多次反射
如膀胱和胆囊前壁．使原本不该有回声的液体内出现
回声，以至可能掩盖前壁的小病变。
：正常肺表面。如应该出现的典型“气体多次反射” 消失或显示不清，提示肺实变或不张；而肠管外腹膜壁层下如果出现
多重反射，是腹膜游离气体的特异性超声征象，此征象强烈提示腹腔
内有游离气体；这些征象具有诊断意义。 ：如肝包膜或脾包膜的后方可能因为多重反射的叠 加而回声增强或结构模糊，可能掩盖病变的显示，或使较小的无回声 囊性病变酷似实质性肿瘤。 ：如接近体表的金属异物，可能显示在与实物等 距离的部位，易造成异物位置的误判。
声波的方向变化
镜像反射
皮肤
界面
探头
折射
发射声波 散射、衍射 界面 指两个不同组织的界面, 如脂肪与肌肉
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• 两组织之间的声阻抗差异越大，界面的反射系数 越大，产生的反射回波越强，透射的声波越少 • 组织和空气、组织和骨骼之间的界面阻抗差极大， 通常超声波几乎无法穿过 • 阻抗差小的组织可作为声窗 • 探头可接受到的回波信号强度与入射角有关，垂 直入射（0度）最强
运动物体和静止物体的声音特性不同
对观察者来说，发动机声音 逐渐增强
对观察者来说，发动机声音 逐渐减弱
地面静止的飞机声音是保持不变的
超声成像模式
• • • • • • • • • A模式 B模式 M模式 Doppler PWD模式 CFM模式 PDI模式 3D模式 ….
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A模式
A : Amplitude 振幅, 幅度
• 传播速率
1530m/s 水中, 344m/s 空气中 (20°C)
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医用超声频率应用范围
• 2～ 5MHz探头适用于腹部、心脏等检查
• 5～ 10MHz探头适用于浅表组织、器官，外周血管、
浅表淋巴结
• 10～ 30MHz探头适用于皮肤、血管内、内镜超声 • 50～ 80MHz适用于表皮结构和真皮浅层 • 100 MHz 和 150 MHz 的甚高频超声能很清楚的观 察皮肤各层结构
诊断超声的物理特性
声源：能发生超声的物体，产生的基础是振 动。超声设备中，声源是探头中的压电晶片。 晶片的振动频率决定发射超声波的频率
声束：指从声源发出的声波，一般它在一个 较小的立体角内传播 介质：传播声波的媒介物质。真空之中不能 传播。
• 声轴（sound axis) • 声束的中心轴线，它代表超声在声源 发生后其传播的主方向 • 束宽 声束两侧边缘间的距离。
入射超声遇到活动的 小界面或大界面后， 散射或反射回声的频 率发生改变
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多普勒效应
当超声波遇到静止目标时， 反射的回波是以相同的频率 返回的
当超声波遇到朝相同方向运 动的目标时, 反射回波是以相 对较低的频率返回的