超声成像原理PPT课件

超声波在人体中传播时产生的现象
1、反射：大界面对入射超声产生反射现 象。
2、全反射：全反射发生时不能使声束进 入第二介质，而出现“折射声影”。
3、折射：由于人体各种组织、脏器中的 声束不同，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，称 为折射。
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4、散射：小界面对入射超声产生散射现 象。散射无方向性。
（1）A型：基本已淘汰。 （2）B型：为辉度调制型。也称二维超声。
一个平面由X轴和Y轴形成的坐标表 示，Y轴代表时间，X轴代表范围。将单 条声束传播途径中遇到各个界面所产生 的一系列散射和反射回声的强度，在示 波屏时间轴上以光点的辉度表达。声束
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顺序扫切脏器时，每一单条声束线上的光点群 按次分布在X轴上，形成一切面声像图。
1、波长：λ 2、频率：f 3、声速：c。声波在人体中平均速度为
1540m/s 三者关系：c=λ*f
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（三）人体组织的声学参数
1、密度： 2、声速： 3、声阻抗(Z)：介质的密度（ ρ ）与介质
中声速（ c ）的乘积。 即：Z＝ρ×c (Kg/m2·s）
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声阻抗是超声诊断中最基本的物理量， 声像图中各种回声图像都主要由于声阻 抗差别造成。
5、衍射：又称绕射。超声波通过一到两 个波长的物体，其传播方向将偏离原来 的方向。
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6、衰减：吸收、散射、声束扩散 7、多普勒效应（Doppler效应）： 8、非线性传播：
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（六）超声图像形成
超声传播系通过介质中粒子的机械振动 进行的，它不同于电磁波，故在真空中 不能传播。
Doppler于1842年首先提出，用于阐明振 动源与接收器之间存在相对运动时，所 接受的振动频率因为运动而发生改变的 物理现象。
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多普勒公式：
2Vcosθ
fR－f0＝fd＝±
C
将上式改写为：
C(± fd)
V＝
2 f0 cosθ
× f0
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多普勒效应基本条件V不等于0，同时必须
有强的反射源。
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（一）超声波的定义
振动的传播称为波动（波）。波动分为两大类— —机械波和电磁波。
超声波：是指振动频率超过2万Hz的机械波，称 为超声波。
诊断用的超声波频率通常为2.5~10MHz。 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直 纵波：质点的振动方向与波的传播方向平行
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（二）超声波的物理参数
在一段时间内的超声与其他有关生理参数的显示 线。
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（4）差频回声式
基本工作原理为： ①发射固定频率的脉冲式或连续式超声； ②提取频率已经变化的回声（差频回声）； ③将差频回声频率与发射频率相比，取得
两者间的差别量值及正负值； ④显示。
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勒效应：是奥地利科学家
超声医学
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总论
一、超声成像基本原理 二、图像伪象 三、图像描述与分析 四、不同成像的观察、分析及综合应用
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一、超声成像基本原理
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检 查 方 法
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超声成像过程
1、探头发射超声波。 2、超声波穿过人体组织
器官产生反射、散射等 回波被探头接收。 3、经过超声压电效应产 生电信号并经处理后显 示出来。
包括3个重要概念：
①回声界面以光点表达；
②各界面回声振幅（或强度）以辉度（灰度）表 达；
③声束顺序扫切脏器时，每一单条声束线上的光 点群按次分布成一切面声像图。
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（3）M型：为活动显示型。获得“距离－时间”曲 线。
其原理为：
①单声束取样获得界面回声；
②回声辉度调制；
③示波屏y轴为时间轴，代表界面深浅； ④示波屏x轴为另一外加的慢扫描时间基线，代表
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人体组织为什么表现为各种图像？
1、因为不同组织声阻抗不同：超声在介 质的传播过程中，遇到两种不同介质， 只要两者的密度或声速不同，在其交界 面即产生声阻抗，其间只要有0.1％的差 值即可产生反射与折射等 。
2、超声具有上述各种物理特性（反射、 折射、散射、衰减、多普勒效应、方向 性、穿透力等）。
0<θ<90度时，cos θ为正值，表示血流方 向朝向探头，为正频移。
90< θ <180度时，cos θ为负值,表示血流 方向背离探头，为负频移。
θ = 0或180度时， cos θ =±1， fd最大。 θ = 90度时， cos θ =0，无频移。
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（2）多普勒血流频谱分析基础
①频谱的横轴代表时间s，纵轴代表血流速 度cm/s；
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1、超声波的发生与接收
压电现象：经过人工极化的压电陶瓷， 在机械力的作用下会在电极表面产生电 荷。反之，若对陶瓷施加以电场，陶瓷 也会产生应变。这种机械能转变为电能， 电能转变为机械能的现象称为压电效应。
正压电效应：机械能转变为电能。 负压电效应：电能转变为机械能。
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2、超声成像的显示方式
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4、非线性传播：
声源所发射的声波在介质中传播遇到界 面时，可发生反射和折射，此即声波在 介质中的线性传播。
当声波遇到不规则界面时，声波在组织 中传播时可发生波形畸变、谐波成分增 多和声衰减系数增大，声波的这种传播 方式称为非线性传播。
5、穿透性：
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（五）超声波在人体中的传播
人体各组织声阻抗值大小排列顺序:
骨>肌肉>肝脾>肾、血液>乳腺>水>脂 肪>肺>空气
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（四）超声波的特性
1、方向性：直线传播 2、声衰减现象：扩散、散射、组织对声
能的吸收 3、多普勒效应（Doppler效应）：声源
与接受体之间存在相对运动，产生频率 变化。
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超声遇到活动的界面，散射或反射回声 的频率发生改变，又名多普勒频移。界 面活动朝向探头时，回声频率升高，呈 正频移；界面活动背离探头时，回声频 衰减低，呈负频移。频移的大小与活动 速度呈正比。
②收缩峰是指在心动周期内达到收缩峰频 移和峰值流速的位置。
③舒张期末是将要进入下一个收缩期的舒 张期最末点
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④窗为无频率显示区
⑤中间水平线（横轴线）代表零频移线 （基线），在横轴上方为正频移，表示 血流朝向探头，横轴下方为负频移，表 示血流背离探头。
⑥振幅的高低代表频移的大小，即血流速 度的快慢。