超声诊断学物理基础详述
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•主 机
•23
•24
•探头〔换能器〕—主要由压电晶片构成 •压电晶片—有天然的和人工合成的
• 以石英为代表 以锆钛酸铅为代表
•
•25
•压电晶片
•
物理特性
•
压电效应
•
可逆
• 正压电效应
逆压电效应
•26
•概 念
•逆压电效应： 当电能作用在压电晶片的
两
•端,就会使压电晶片发生压缩或拉伸,从而使 压
•40
•胃内的气体遮盖胰腺 •肠道气体
•气管内气体回声
•甲状腺
•超声造影剂显示 •肝脏内肿瘤动脉 血管内气体回声
•41
•六、超声诊断的基本方法
•42
•1：A型超声诊断法〔超声示波诊断法 〕 • 己被淘汰 •2：M型超声诊断法〔超声光点扫描法 〕 • 由心脏B超老师讲述
•43
• 3：B型超声诊断法〔超声显像诊断法 〕
• 闻声波：人耳所能感觉到最低频率的声波
。 16—20000Hz
• 超声波 ：超过人耳听觉上限的声波。大
于 20000Hz
• 诊断用超声波常大于2.0MHz •14
• 1：穿透性和方向性
•
超声波具有一定的穿透性,因而它能够
达
•到人体组织一定的深度。而且发射的超声波是
•呈束状的,因而它具有明显的方向性。
•20
•4：多普勒效应 Doppler effect
• 当声源与接受器之间出现相对运动时 ,
•接收到的频率与声源发射的频率间 就 有
•一定的差异,这种频率的改变称为频移, 发
•生的这种现象称为多普勒效应。
• （心壁、血管壁、心瓣膜的活动及血液的
•21
•四、超声诊断的基本原理
•22
•显示 屏 •探 头 •（换）能器 •操作平台
•胎儿羊 水 •膀胱 •子宫
• 2：少反射型〔低回声型〕
• 表现为中等强度的均匀点状回声,见 •于比较均匀的实质性组织。 • 如 :肝脏、脾脏、胰腺、前列腺、睾 •丸等等。
•33
•图1-3
•肝实质回声区
•34
•
正常左叶甲
状
•
腺实质回声
•35
•孕三月
•胎儿肝脏实质声 •胎盘实质回声
•子宫肌层实质回声
•
λ＝C／f
• f ↑ λ ↓ 穿透力 ↓ 分辨力↑
• f ↓ λ ↑ 穿透力 ↑ 分辨力↓
•
•15
•2：反射、折射和散射的特性
• 超声波从一种介质传至另一介质的分 界
•面时,若界面的长度大于声束波长（大界面 ）
•就会在界面上产生反射和折射,反射的强弱 与介质的声阻抗差及入射角有关。
•
•16
界面反射的强度由反射系数R决定
•超声诊断学
•
利用超声诊断仪对人体器官疾
病进行诊断的一门学科
•超声治疗学
•
利用超声诊断仪对人体器官
疾病进行治疗的一门学科
•超声工程技术
•
Fra Baidu bibliotek
就是对医用超声设备的研制
和超声生物医学基础的研究的一门学科
•6
•起源和发展
•7
•在国外 • 1942年奥地利的 KT Dussik医生使 •用A型超声装置用穿透法探测颅脑—称为 •示波诊断法(A型超声诊断法) • 1952年美国 D H Howry和Bliss两位 •医生开始研究用超声显像法对人体疾病进 •行诊断—称为超声显像诊断法亦称(B型超 •声诊断法)
•面〔界面小于波长〕时 , 就会发生声波出现
•不规则的反射、折射和绕射,我们把这种不规 则
•的反射、折射和绕射称为散射。
•〈1〉RBC
〈2〉脏器的微小结构等
•19
• 3：吸收和衰减的特性
• 超声波在各种介质的传播过程中,由于声 •能的吸收、以及超声波的反射、 折射等多种 •因素,使超声波的能量逐渐被消耗而发生衰减 。 •声能衰减后,反射就减弱。从而对深部的组织 •脏器进行超声检查就比较困难。
为补充,大大地提高了临床医学的诊断水平
•10
•二、超声诊断的概念
•11
•超声诊断
•
(Ultrasonic examination)
• 是指运用超声波的反射原理,对人体软 组织的物理特性、形态结构及功能状态作出 判断的一种非创性检查方法
•12
•三、超声波的物理特 性
•13
• 概述
• 超声波同声波一样具有相同的物理特 性。
•8
•在国内 • 始于1958年,上海市第六人民医院安适等
人将超声诊断运用于临床,并成立了中国第一 个超声研究组〔中国超声医学工程学会的前身 〕
•9
•八十年代以后,超声诊断得到了迅速的 发展。
•
超声诊断
•
X射线
•
CT
•
同位素核扫描
•
核磁共振〔MRI〕并称为
当代五大影像诊断技术。它们之间各有优点,又互
R=(Z2-Z1)2/(Z2+Z1)2 声阻抗差↑ 反射↑ 声阻抗差 ↓ 反射 ↓ 两种介质的声阻抗差相差0.1%，就会产
生明显的反射回声
•17
•当入射角等于0时（即垂直入射） 回声反射强 •当入射角不等于0时 回声反射减弱甚至消失 •当入射角不等于0时 则会发生折射
•18
• 当超声波在传播过程中遇见不规则的小界
•36
•胎儿面部
• 3：多反射型〔强回声型〕
• 表现在声阻抗差较大的组织。〔非均 •质性组织〕 • 如 :乳腺、心壁、瓣膜等等。
•37
•心肌壁强回声
•正常胆囊壁强回声
•三尖瓣强回声
•38
•4：全反射型〔含气型〕
• 声能几乎全部被反射,不能透入下一 •层组织。 • 如 :肺和胃肠的气体等等。
•39
• 显示脏器的二维解剖切面图像,图像清 •晰.直观,还可以发现较小的病灶,并作出病变 •的空间方位上的定位。同时能观察到脏器 的 •活动状态,称实时显像。临床运用很广泛。
•
电能
超声波
•主机 织
探头〔换能器〕
人体组
•
电讯号
超声波
• 电讯号加在主机上经过逐级放大,最后成像 于主机的显示屏上
•29
•五、人体组织的声学分型
•30
• 1：无反射型〔无回声型〕
• 无声阻抗差也即是无声学界面。
•
• 如；血液、尿液、胆 汁、腹水、胸水 等等。
•31
•心 脏
•睾丸鞘膜积液 •32
超声诊断学物理基础详 述
2020年4月18日星期六
超声诊断学物理基础
•2
讲述主要内容提示
前言 超声诊断的概念 超声波的物理特性 超声诊断的基本原理 人体组织的声学分型 超声诊断的基本方法 超声诊断的临床运用价值
•3
•一 、 前 言
•4
•超声医学的组成：
•
超声诊断学
•
超声治疗学
•
超声工程技术
•5
•电晶片的厚度发生改变,这种交变电场的影 响
•而发生逆压电效应。从而将电能转变为声能 ,
•即转变为超声波。 •27
•正压电效应：
•
当声能作用在压电晶片的两端,就会使
压
•电晶片两端的正负电荷发生交替性改变, 从 而
•发生正压电效应。 将反射回来的超声波转 变
•为电讯号。
•
正压电效应
•28
•超声诊断原理示意图
•23
•24
•探头〔换能器〕—主要由压电晶片构成 •压电晶片—有天然的和人工合成的
• 以石英为代表 以锆钛酸铅为代表
•
•25
•压电晶片
•
物理特性
•
压电效应
•
可逆
• 正压电效应
逆压电效应
•26
•概 念
•逆压电效应： 当电能作用在压电晶片的
两
•端,就会使压电晶片发生压缩或拉伸,从而使 压
•40
•胃内的气体遮盖胰腺 •肠道气体
•气管内气体回声
•甲状腺
•超声造影剂显示 •肝脏内肿瘤动脉 血管内气体回声
•41
•六、超声诊断的基本方法
•42
•1：A型超声诊断法〔超声示波诊断法 〕 • 己被淘汰 •2：M型超声诊断法〔超声光点扫描法 〕 • 由心脏B超老师讲述
•43
• 3：B型超声诊断法〔超声显像诊断法 〕
• 闻声波：人耳所能感觉到最低频率的声波
。 16—20000Hz
• 超声波 ：超过人耳听觉上限的声波。大
于 20000Hz
• 诊断用超声波常大于2.0MHz •14
• 1：穿透性和方向性
•
超声波具有一定的穿透性,因而它能够
达
•到人体组织一定的深度。而且发射的超声波是
•呈束状的,因而它具有明显的方向性。
•20
•4：多普勒效应 Doppler effect
• 当声源与接受器之间出现相对运动时 ,
•接收到的频率与声源发射的频率间 就 有
•一定的差异,这种频率的改变称为频移, 发
•生的这种现象称为多普勒效应。
• （心壁、血管壁、心瓣膜的活动及血液的
•21
•四、超声诊断的基本原理
•22
•显示 屏 •探 头 •（换）能器 •操作平台
•胎儿羊 水 •膀胱 •子宫
• 2：少反射型〔低回声型〕
• 表现为中等强度的均匀点状回声,见 •于比较均匀的实质性组织。 • 如 :肝脏、脾脏、胰腺、前列腺、睾 •丸等等。
•33
•图1-3
•肝实质回声区
•34
•
正常左叶甲
状
•
腺实质回声
•35
•孕三月
•胎儿肝脏实质声 •胎盘实质回声
•子宫肌层实质回声
•
λ＝C／f
• f ↑ λ ↓ 穿透力 ↓ 分辨力↑
• f ↓ λ ↑ 穿透力 ↑ 分辨力↓
•
•15
•2：反射、折射和散射的特性
• 超声波从一种介质传至另一介质的分 界
•面时,若界面的长度大于声束波长（大界面 ）
•就会在界面上产生反射和折射,反射的强弱 与介质的声阻抗差及入射角有关。
•
•16
界面反射的强度由反射系数R决定
•超声诊断学
•
利用超声诊断仪对人体器官疾
病进行诊断的一门学科
•超声治疗学
•
利用超声诊断仪对人体器官
疾病进行治疗的一门学科
•超声工程技术
•
Fra Baidu bibliotek
就是对医用超声设备的研制
和超声生物医学基础的研究的一门学科
•6
•起源和发展
•7
•在国外 • 1942年奥地利的 KT Dussik医生使 •用A型超声装置用穿透法探测颅脑—称为 •示波诊断法(A型超声诊断法) • 1952年美国 D H Howry和Bliss两位 •医生开始研究用超声显像法对人体疾病进 •行诊断—称为超声显像诊断法亦称(B型超 •声诊断法)
•面〔界面小于波长〕时 , 就会发生声波出现
•不规则的反射、折射和绕射,我们把这种不规 则
•的反射、折射和绕射称为散射。
•〈1〉RBC
〈2〉脏器的微小结构等
•19
• 3：吸收和衰减的特性
• 超声波在各种介质的传播过程中,由于声 •能的吸收、以及超声波的反射、 折射等多种 •因素,使超声波的能量逐渐被消耗而发生衰减 。 •声能衰减后,反射就减弱。从而对深部的组织 •脏器进行超声检查就比较困难。
为补充,大大地提高了临床医学的诊断水平
•10
•二、超声诊断的概念
•11
•超声诊断
•
(Ultrasonic examination)
• 是指运用超声波的反射原理,对人体软 组织的物理特性、形态结构及功能状态作出 判断的一种非创性检查方法
•12
•三、超声波的物理特 性
•13
• 概述
• 超声波同声波一样具有相同的物理特 性。
•8
•在国内 • 始于1958年,上海市第六人民医院安适等
人将超声诊断运用于临床,并成立了中国第一 个超声研究组〔中国超声医学工程学会的前身 〕
•9
•八十年代以后,超声诊断得到了迅速的 发展。
•
超声诊断
•
X射线
•
CT
•
同位素核扫描
•
核磁共振〔MRI〕并称为
当代五大影像诊断技术。它们之间各有优点,又互
R=(Z2-Z1)2/(Z2+Z1)2 声阻抗差↑ 反射↑ 声阻抗差 ↓ 反射 ↓ 两种介质的声阻抗差相差0.1%，就会产
生明显的反射回声
•17
•当入射角等于0时（即垂直入射） 回声反射强 •当入射角不等于0时 回声反射减弱甚至消失 •当入射角不等于0时 则会发生折射
•18
• 当超声波在传播过程中遇见不规则的小界
•36
•胎儿面部
• 3：多反射型〔强回声型〕
• 表现在声阻抗差较大的组织。〔非均 •质性组织〕 • 如 :乳腺、心壁、瓣膜等等。
•37
•心肌壁强回声
•正常胆囊壁强回声
•三尖瓣强回声
•38
•4：全反射型〔含气型〕
• 声能几乎全部被反射,不能透入下一 •层组织。 • 如 :肺和胃肠的气体等等。
•39
• 显示脏器的二维解剖切面图像,图像清 •晰.直观,还可以发现较小的病灶,并作出病变 •的空间方位上的定位。同时能观察到脏器 的 •活动状态,称实时显像。临床运用很广泛。
•
电能
超声波
•主机 织
探头〔换能器〕
人体组
•
电讯号
超声波
• 电讯号加在主机上经过逐级放大,最后成像 于主机的显示屏上
•29
•五、人体组织的声学分型
•30
• 1：无反射型〔无回声型〕
• 无声阻抗差也即是无声学界面。
•
• 如；血液、尿液、胆 汁、腹水、胸水 等等。
•31
•心 脏
•睾丸鞘膜积液 •32
超声诊断学物理基础详 述
2020年4月18日星期六
超声诊断学物理基础
•2
讲述主要内容提示
前言 超声诊断的概念 超声波的物理特性 超声诊断的基本原理 人体组织的声学分型 超声诊断的基本方法 超声诊断的临床运用价值
•3
•一 、 前 言
•4
•超声医学的组成：
•
超声诊断学
•
超声治疗学
•
超声工程技术
•5
•电晶片的厚度发生改变,这种交变电场的影 响
•而发生逆压电效应。从而将电能转变为声能 ,
•即转变为超声波。 •27
•正压电效应：
•
当声能作用在压电晶片的两端,就会使
压
•电晶片两端的正负电荷发生交替性改变, 从 而
•发生正压电效应。 将反射回来的超声波转 变
•为电讯号。
•
正压电效应
•28
•超声诊断原理示意图