超声诊断总论

f` 为回声频率 C 为声速
cosθ为运动方向与声束方向间的夹角
声源
目标
多普勒效应示意图
多普勒效应示例
运用超声的多普勒效应可以检测人体中的运 动体，如：血流，瓣膜，心壁，血管壁，胎 心等。
eg. 彩超（彩色多普勒血流显像） 以彩色表示：血流朝向探头——红色 血流背离探头——蓝色 湍流——绿色（红、蓝混合）
USG特点：
对软组织的分辨能力强
信息的显示有多种方法 USG优点：
无损伤、无痛苦、无辐射 实时、快捷、准确、方便
所产生，它在弹性介质中以 压缩和驰张交替变化的纵波 形式传播能量。 单位：HZ（1HZ即每秒振动一次）， 1MHZ（兆赫）＝106HZ。
声波频率： 闻声波（人的听阈）：20~20000HZ 次声波：<20HZ（与人内脏活动波近似） 超声波：>20000HZ（上限） 医用超声波：1~10MHZ 常用：2.5~7MHZ（>7MHZ为高频）
超声的概念
振动频率>20,000Hz的声波——超声波
医用频率2.5—13MHz(常用2.5 —5MHz)
超声成像
ultrasonograghy, USG
定义： 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 处理后形成图形和曲线，借此进行疾病 诊断的一种物理检查方法。
超声波的特点和优点
获得最佳图像：对深部组织超声探察时， 用时间增益补偿（TGC）， 远场增益补偿后方能获得 最佳图像。
4.分辨力与穿透力
❖ 频率高，分辨好，穿透差 ❖ 频率低，分辨低，穿透强 ❖ 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
5.多普勒效应
1830年，奥地利科学家观察到，火车面对人 而来声越响，火车反向而去声越弱，得知 相对运动时有频移发生。
用超声诊断仪检查人体，诊断 疾病的非创伤性检查方法。 发展快，迅速。
2.超声治疗学：发展慢，临床地位相对次要。
3.生物医学超声工程：医用超声仪器的研制， 超声生物医学的研究。
它从70年代以来开始发展，尤其是B超。
至今，临床各科都离不开超声诊断—— 内、外、妇、儿、五官等，小器官 如甲状腺、乳腺、眼。
深部选：频率低的， 如肥胖者，内脏等。
（三）超声的物理特性
⒈ 指向性 ⒉ 反射、折射、散射和绕射 ⒊ 吸收与衰减 ⒋ 分辨力与穿透力 ⒌ 多普勒效应
1. 指向性（方向性，束射性）
频率高，波长短，呈直线传播
D
近场
θ 远场
D声源直径 θ扩散角
指向性 是超声对人体器官定向探测的 基础，医学上利用这一特性来寻 找病灶和定位。
2. 反射、折射、散射和绕射
❖ 反射 1.声阻抗(z)=介质密度(ρ)×声速(c) 是指阻挡超声在介质中传播的力 △Z＞0.1% 即可产生反射 2.声阻抗差大，反射强，固体中z最大， 软组织、 液体次之，气体中最小。
❖ 折射 两种介质内声速不同可产生 折射现象 结果：导致入射声束的偏转
两种z不同的物体相接触形成一个界面
当超声在人体软组织中传播时，由于C不变， Ｃ=f ×λ,故f 与λ成反比。
临床上：超声探头频率越高，则波长越 短— 分辨率越高，穿透性越差。
反之，超声探头频率越低，则波长越长— 分辨率 越差，穿透性越好。
而临床上理想的仪器应是分辨率高，穿 透性强的，即二者兼具的。
浅表选：频率高的， 如眼、甲状腺、乳腺等。
多普勒效应：声源遇到与其做相对运动的界 面时，造成反射频率不同于发射频率的现 象。
多普勒频移：多普勒效应时，发射频率与反 射频率之差。
声源与接收体之间的相对运动引起声波频率 发生改变的现象，频率的变化称为频移fd
fd = f`- f0 = Vcosθf0/c
f0 为入射超声频率 V 为物体的运动速度
（二）与超声有关的物理量 频率( f): 声波每秒振动次数，Hz。 波长(λ): 声波在一个振动周期内所通过的距
离，mm 声速(C): 声波在介质中单位时间内传播的距
离，m/s
Ｃ=f ×λ
λ
人体软组织声速平均为1540m/s
C（m/s）
超声在介质中传播速度： 固体最快 液体、软组织次之 气体最慢
界面尺寸> λ——大界面 界面尺寸< λ——小界面
当超声遇到大界面时产生反射、折射， 入射声波的能量一部分在这个界面上被 反射回去，另一部分被折射到下一介质 中去。
Z差越大，反射越强，折射/透射就越小。 Z差越小，反射越小，折射/透射就越强。
所以，在进行超声探察时，探头与皮肤的 界面（z＝1）会产生全反射，即超 声波不能通过皮肤到达探测组织，
故 常用耦合剂使探头与皮肤间形成 良好的透声道，并应垂直——不要一味节 约耦合剂。
入射波
反射波
大界面
折射波
超声波的入射、反射和折射示意图
超声遇到小界面时，发生绕射和散射。 绕射——界面尺寸略小于超声波波长时发生 散射——界面尺寸远小于超声波波长时发生
超声波的散射
遇界面远小于波长的微小粒子，超声波将 产生散射，人体内的散射源为红细胞和脏器 内的细微结构。
超声波的绕射
目标大小约为1～ 2λ或稍小，超声波将 绕过该靶目标继续前进，很少发生反射。
3. 吸收与衰减
❖ 吸收：超声在介质中传播时，由于介质的粘滞性、 导热性等因素，一部分声能不可逆的转换成其他 形式的能量，使声波能耗损称为吸收。
❖ 衰减：是指由于界面上的反射、折射、远场扩散 和吸收，使声能随着传播距离而减弱的现象。 衰减量=频率×深度 频率高，衰减重
eg. 肿瘤：对其诊断价值大 能区分良、恶性 无创性，能反复观察
瓣膜病：常见为风心病、先心病—— 原来主要靠PE+ECG（MS）， 确诊靠心血管造影（有创）。
目前：定性诊断——100％ 定量诊断——房、室缺分流的情况
超声成像的基本知识
一、超声的定义及物理特性： （一）超声的定义：声是由物体机械振动
超声诊断—总论
Ultrasound Diagnosis
超声诊断的概念Baidu Nhomakorabea
超声医学：属影像医学（X－Ray、CT、 MRI、放射性核素扫描、超声）， 是声学、医学和电子工程技术 相结合的学科。涉及：医、理、工。
凡研究高于可听声频率的声学技术， 在医学领域中的应用。叫超声医学
包括： 1.超声诊断学：是研究和应用超声的物理特性，