超声诊断基础精品课件

超声波的穿透力与分辨力
能产生有效反射回声的传播距离即穿透力
➢ 频率越高，穿透力越差，分辨力越好 ➢ 频率越低，穿透力越强，分辨力降低
对应的临床应用： ➢ 检测浅表器官，采用高频探头 ➢ 检测深部脏器，采用低频探头
十一、多普勒效应 doppler effect
1842年由奥地利天文学家JC．Doppler 研 究星座时首先发现而命名。
以束状在一小的立体角内向外传播，称声束。
➢声场(sound field)：超声波充斥的空间称
声场，可分为近场、远场。
探头频率越高， 纵向分辨力越高,
但穿透力越差。
七、超声波的传播及衰减
➢传播方式：超声波在同种介质中呈直线传播。 ➢衰减(acoustic attenuation)：随传播距离的
增加质点振幅（amplitude）逐渐减小的现象 。
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十、超声波的穿透力与分辨力
超声的分辨力是指声束分辨出两个界面的最小距离。 横向分辨力 (transverse resolution)： 是区分与声束轴线垂 直方向两个物体的能 力，与声束的宽度有 关。
纵向分辨力(longitudinal resolution) 为区别声束轴线上两个物体的能力，与 超声的频率有关。
医用超声仪一般将软组织声速的平均值定为1540m/s
➢ 界面:指两种声阻抗不同的介质的相接处
大界面：长度大于声束波长者 小界面：长度小于声束波长者
四、超声波的定义及强度指标
超声波：频率超过人耳听域高限(>2万 Hz）的机械波。 常用医用超声诊断频率范围是2.5-12MHz
声功（能）（ acoustic energy)
反射和折射
斜入超声波的反射和折射
垂直入射超声波的反射和透射
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➢ 反射:①入射到大界面;②声阻抗差值＞0.1% 即可产生反射.声阻抗差越大,反射越强.界面 反射是超声成像的基础
➢ 反射和折射（包括透射）产生的各层回声带 来了人体内部各层组织的信息，使人们利用 这些信息进行超声诊断
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散射和绕射
➢传播特性：频率越高，束射性及方向性越好，
分辨力越高，但衰减越快、穿透力越差。
八、人体组织的声学参数
声速（sound velocity C）
单位时间内超声波在介质中传播的距离，单位米/秒。
声阻抗（acoustic impedance Z）
某种介质的密度与声波在该种介质中传播速度的乘积 （z=ρ•c）。
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
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 imaging,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。
散射 d《λ 绕射 d≈λ
D=界面大小，λ=波长
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声 衰 减 （acoustic attenuation)
➢ 声衰减：指在声束传播方向上单位面积声能 随着传播距离增加而减弱的现象
衰减量=频率×深度 频率高,衰减重 原因：1）介质对超声波的吸收
2）声束扩散 3）反射、散射等 ➢人体组织的声衰减特点：钙质成分越多,蛋白 成分越高,衰减越多;而含水量越多,衰减越少
探头发射的超声总能量，单位为焦耳(J)
声功率（ acoustic power)
单位时间内探头发射的超声能量，单位为瓦（W)
声强 (intensity)
单位面积上的声功率，即单位时间内单位面积上 的声能。
五、超声波的发射与接收
压电效应( piezoelectric effect) 在外力(压力）作用下，压电原件相对应的面上 产生性质相反的电荷的现象，是接收超声波的过 程。（声能转换为电能）
单位时间内波传播的距离，单位米/秒。
声阻抗：等于某介质的密度()与声波
在该介质中的传播速度(C)的乘积(Z)
Z=C
固＞液＞气 C固＞C液＞C气
Z固＞Z液＞Z气
Z钙化、骨骼、结石等＞Z实性＞Z液性＞Z气体
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➢ 介质:是传播波的媒介物质
频率不同，介质相同—波速基本相同 相同频率，介质不同—波速不相同
逆压电效应(converse piezoelectric effect) 将压电原件置于交变的电场中，压电原件发生厚 薄改变的现象，是发射超声波的过程。
（电能转换为源自文库能）
六、声源、声束、声场
➢声源( sound source)：产生及发射超声波
的物体为声源。
➢声束(sound beam)：从声源发出的超声波
超声诊断物理基础
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。
三、超声诊断基础 1、与波有关的几个物理量
波长(wave length λ) 在波的同一传播方
向上，两个相邻的、相 位相同的质点间的距离。
周期（period T） 波传播一个波长所需要的时间。
频率（ frequency f ） 单位时间内质点振动的次数，单位为
赫兹。 波速（wave velocity C）
界面：两种声阻抗不同的组织相接处称界面，大小小于
波长的称小界面，大于波长的称大界面。
九、超声波在人体内传播的物理特性
➢ 反射、折射 ➢ 散射和绕射 ➢ 声衰减 ➢ 分辨力与穿透力 ➢ 多普勒效应
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反射与折射
超声波在传播过程中，遇到两种具有不同声 阻抗的介质所形成的界面，若介质的声阻抗差大 于０.１％，且界面大小远远大于超声波波长时， 一部分超声能量将返回到第一种介质中，另一部 分超声能量将穿过界面进入第二种介质．前一现 象称为反射，后一现象称为折射．