B超基础知识总结.doc

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1、B超基础知识总结B超基础知识总结超声基础(操作手法、体位、标准切面、测量位置等)一操作手法1体位（1）平卧位：最常用。（2）左侧卧位：是一个必要的补充体位。（3）右侧卧位：显示左外叶特别有用。（4）坐位或半卧位。2探头部位可分为右肋下、剑突下、左肋下、右肋间四处二肝脏右叶最大斜径1测量标准切面：以肝右静脉和肝中静脉汇入下腔静脉的右肋缘下肝脏斜切面为标准测量切面。2测量位置：测量点分别置于肝右叶前、后缘之肝包膜处，测量其最大垂直距离。3正常参考值（cm）：正常成年人1214cm。三肝脏右叶前后径1测量标准切面：第五或第六肋间肝脏右叶的最大切面为标准测量切面。2测量位置：测量点分别置于肝右叶前、后

2、缘之肝包膜处，测量其最大垂直距离。3正常参考值（cm）：正常成年人810cm。四肝脏左叶厚度和长度经线1测量标准切面：以通过腹主动脉的肝左叶矢状纵切面为标准测量切面，向上尽可能显示隔肌。2测量位置：左叶厚度测量点分别置于肝左叶前后缘最宽处的肝包膜（包括尾状叶），测量其最大前后距离，左时长度测量点分别置于肝左叶的上下缘包膜处与人体中线平行。3正常参考值（cm）：肝左叶厚径不超过6cm，肝左叶长径不超过9cm。五门静脉及胆总管的宽度1测量标准切面：以右助缘下第一肝门纵断面为标准测量切面，胆总管要求尽量显示其全长至胰头后方。2测量位置：门静脉测量要求在距第一肝门1-2cm处测量其宽径，胆总管测量要求

3、在其全长之最宽处测量。3，正常参考值（cm）：门静脉主干宽度（内径）1.01.2cm，胆总管宽度（内径）0.40.6cm。六脾脏厚度1测量标准切面：左肋间脾脏斜切面，要求显示脾静脉出脾门部图像。2测量位置：测量点选在脾门边缘至脾对侧缘之垂直距离测量。3正常参考值（cm）：正常成年人不超过4cm。七脾脏长度1测量标准切面：左助间脾脏斜切面。尽量显示脾的全长，同时显示脾静脉出脾门部图像。2测量位置：测量点选在脾上下极的包膜处。3正常参考值（cm）：正常成年人不超过12cm。第二节胆系超声检查测量方法与正常值一胆囊测量1胆囊长径。胆囊颈部到底部的长度。在胆囊有折叠的时候，应分段测量，长径应为各段的和

4、。正常值：小于8cm。2胆囊横径：为胆囊体的最宽径。正常值：通常小于3.5cm。3胆囊壁厚径：正常值：小于2.5mm。二胆管测量1肝外胆管：上段与门静脉腹侧伴行，其内径小于同水平门静脉内径的l/3；下段与胰头后方（胰腺段）、下腔静脉前方下行，其内径小于8.smm。正常胆总管内径随年龄增加，老年人可达10mm。2肝内胆管：位于门静脉左、右支腹侧，其内径多小于2mm。第三节胰腺超声检查测量方法与正常值目前关于正常胰腺的超声测值尚无统一的标准，多数作者以测量胰腺的厚度（前后径）为标准。具体方法：一胰头的测量1选择切面。胰腺长轴切面，将胰头部显示清楚；2测量部位:在下腔静脉的前方测量，测量一般不包括钩

5、突3正常参考值（成人）：2.5二胰体的测量！选择切面：胰腺长轴切面，将胰体部显示清楚：2测量部位：在腹主动脉的前方垂直线进行测量。3正常参考值（成人）：2.0cm三胰尾的测量1选择切面：胰腺长轴切面，将胰尾部显示清楚：2测量部位：在腹主动脉的左缘或脊柱左缘进行测量；3正常参考值（成人）：2.0cm第四节肾脏超声检查测量方法与正常值一肾脏长度（上下径）测量1测量切面：肾脏冠状切面或矢状切面的最长切面。2测量位置：将测量游标分别放置在肾脏上下极顶端的包膜处。3正常参考值（成年、cm）：男性：10.6土0.6：女性：10.4土0.6。二肾脏宽度（左右径）测量1测量切面：肾门部短轴切面，或肾脏冠状切面

6、2测量位置：测量游标分别放置在近肾门与肾脏最宽部的两侧包膜处。3正常参考值（成年、cm）：男性：5.6土0.5；女性：5.4土0.4。三肾脏厚度（前后径）测量1测量切面：肾门部短轴切面，或肾脏矢状切面。2测量位置：将测量游标分别放置在肾脏最厚部的两侧包膜处。3正常参考值（成年、cm）：男性：4.2土0.4：女性：4.0土0.5。正常肾的大小有较大出入。一般男性肾脏大于女性，左肾大于右肾。在实际超声诊断中，并不因为肾的大小略有出入而影响其诊断结果，只有当肾脏过分巨大或缩小时才有诊断意义。而对肾实质的厚度，尤其是肾皮质的厚度减薄意义较大。第五节膀胱超声检查测量方法与正常值膀胱径线和容量测量1测量切

7、面与部位：膀胱的最大纵断面：测量膀胱长径（上下径d1）膀胱的最大横断面：测量膀胱厚径（前后径d2）测量膀胱宽径（左右径d3）2按容积公式计算膀胱容量：V（ml）0.5dld2d33正常值：350500ml注；有多种膀胱容量计算公式，各有其特长。第六节前列腺超声检查测量方法与正常值正常前列腺的超声测值，可因检查途径及超声仪的类型和检查位置、探测角度的不同而有所差异。在此介绍经腹部检查的测量方法。一测量切面与部位1腹部横断面（前列腺的斜冠状断面）宽径测量（左右径）：左侧边界至右侧边界的最大径。厚径测量（前后径）：前缘边界至后缘边界的最大径。2腹部纵断面：（前列腺的矢状断面）长径测量（上下径）：上缘

8、边界至下缘边界的最大径。二前列腺测量正常值为简化的平均值：长径3cm，宽径4cm，厚径2cm。三前列腺体积计算（V）：三径乘积的半数值。即Vl/2（LDW）第七节妇科超声检查测量方法与正常值一子宫需测量三条径线，子宫体纵径、横径及前后径。1子宫纵径（上下径）测量；（1）测量切面：子宫矢状切面。需清晰显示子宫底至宫颈内口、肌层与子宫内膜前后两层对称切面。（2）测量位置：宫体：子宫底外缘至子宫颈内口之间距离宫颈：宫颈内口至宫颈外口之间的距离。（3）正常值：宫体5.0土1.0cm。宫颈2.53.0cm。2子宫体横径（左右径）测量：（1）测量切面：子宫冠状切面。需横切子宫，于宫体中部、图像呈椭圆形最大

9、切面时（不能在呈三角形图像处）进行测量。（2）测量位置：通过子宫体的最大左右径。（3）正常值：4.3土0.73cm3、子宫作前后径测量（也是测量子宫内膜前后两层外缘之间的距离）：（1）测量切面：与子宫纵径测量平面相同。（2）测量位置：与子宫纵经相垂直，测量最大前后距离。（3）正常值：4.3士0.9Cm二卵巢也需测量三条径线，纵径、横径及前后径。1测量切面：与子宫测量切面相同，进行纵径、横径及前后径的测量。当卵巢不易辨认时，可让患者斜卧位，通过充盈的膀胱作透声窗扫查对侧的卵巢，并进行测量。2测量位置：通过卵巢的最大径线。3正常值：由于卵巢大小与年龄等因素有关，常用体积公式：长宽厚2，正常应小于6

10、ml。成年妇的卵巢大小约4cm3cm1cm。4观察并判断有无卵泡发育及是否成熟和排卵。第八节产科超检查测量方法与正常值一妊娠囊（GS）胎囊一般在56周可见。1测量切面：在膀胶适度充盈下，取子宫纵切面测量妊娠囊最大纵径及前后径，在子宫横切面测量最大横径。2测量位置：各条径线均应测量其内径二双顶径（BPD）测量1测量切面：于胎头横切面图，使两侧颅骨板厚度回声一致时，需清晰显示居中的脑中线、丘脑及第三脑室切面时进行测量。2测量位置：通过并垂直于脑中线，测量近侧颅骨板外缘至远侧颅骨板外缘内缘之间的最大距离，即胎头最大横径。3正常值：此径线适用于中期妊娠至足月妊娠，即12周至足月。双顶径在孕31周前平均

11、每周增加3mm，孕3136周平均增长1.5mm，孕36周后平均每周增长lmm。三胎儿脊柱1观察切面：沿胎头从颈椎开始纵行观察颈椎、胸椎、腰椎及骶椎。2观察内容：纵切面时，胎儿脊柱为两条平行排列整齐念珠状较亮光点至尾椎合拢。侧动探头可见三条光带，中间为椎体回声。中期妊娠时可显示脊柱全貌及生理孤度，晚期妊娠时需分段进行观察。横切面可见由两个椎弓一个椎体的骨化中心形成的呈倒三角形的三个强光点。四胎心1观察切面：目前多采用四心腔，左室长和大动脉短轴平面。五羊水量的测量羊水量能反映胎儿在宫内的生长状态，早中期，胎儿漂浮在羊水中，孕晚期羊水在胎儿的四周。1测量切面：探头垂直于腹壁平行移动，测量羊水量大深度

12、。2测量位置：一般测量时，多采用垂直测量羊水的最大深度；羊水量较少时应以脐为中心将孕妇腹部分为右上、右下、左上、左下四个象限，测量每个区域羊水最大深度（测量区域内不能包含胎体及四肢），取其平均值。3正常值：无必要精确计算羊水的量，检查时只是以多、中、少来估计。8cm为羊水过多，38cm为正常量，3cm为羊水过少。六胎盘1观察切面：将探头垂直于腹壁移动，妊娠早期时，可探及一附着于某一侧子宫内壁的半月形弥漫细小光点，直至妊娠足月时，回声逐渐增强，并于其间可探及散在或密集的线状、片状、环状强回声或无回声区。2观察内容及正常范围：（1）胎盘厚度：正常厚度为24cm，一般不超过5cm。（2）胎盘位置：胎

13、盘可位于子宫壁的任何一侧。（3）胎盘成熟度：超声检查以绒毛膜、胎盘实质及基底层回声变化来判断胎盘的成熟度，胎盘成熟度常被分为四级。表817胎盘成熟度分级标准度级别绒毛膜板胎盘实质基底层0平直光滑线状回声均匀分布的点状回声无增强回声稍有波浪样线状回声散在分布的点状回声无增强回声明显波浪状，切迹伸入胎盘实质，未达基底层散在不均匀点状强回声线状强回声显著切迹伸入胎盘实质，达基底层环状强回声，散在无回声区大而融合的强回声第九节浅表器官超声检查测量方法与正常值甲状腺超声检查测量方法（一）甲状腺的厚度（前后径）及宽度（左右径）测量1标准测量切面：在甲状腺的一系列横断面中选择甲状腺实质最厚和最宽处为标准切面

14、，要求探头压力要尽可能轻。2测量位置：分别选在甲状腺最厚和最宽处的包膜高回声线边缘上。3正常成人参考值（cm）：左右两叶厚度各为1.52.0cm，宽度2.02.5cm，峡部厚度小于0.5cm。（二）甲状腺的长径（上下径）测量1标准测量切面：在甲状腺的一系列纵断面中选择甲状腺实质最长处为标准切面，要求探头压力要尽可能轻。2测量位置：分别选在甲状腺最长处的包膜高回声线边缘上。3正常成人参考值（cm）:左右两叶长度各为4.06.0cm，峡部长度1.52.0cm。第十节血管超声检查测量方法与正常值由于血管走行有长有短，同一根血管随着近心和远心，管径有粗有细，血流速度有快有慢，因此，超声测量时均要描述哪

15、段血管、哪点测量。现列举几条常见的外周血管的测量方法及正常参考值：一颈动脉1颈总动脉：正常颈总动脉血流频谱曲线形态呈三峰形，为层流频谱，收缩期有两个峰，第一峰大于第二峰，双峰间有切迹，舒张早期增速形成第三峰，三个峰均为正向频谱，舒张期全程有持续低速正向血流。收缩期峰值流速91.3士20.7cms，舒张期峰值流速27.1土6.4cms，阻力指数0.7土0.05。颈总动脉内径约为6.67.5mm，管壁厚约1mm。二腹主动脉正常腹主动脉血流频谱曲线形态呈正向单峰型，频带窄，为层流频谱，收缩期血流加速度及减速度均较快，舒张早期可有较小的负向频谱，舒张期呈正向低速血流。正常峰值流速范围约为90130cm

16、/s。腹主动脉近心段内径约为2.03.0cm，中段(胰腺水平)为1.62.2cm，远心段（分叉处）为1.31.7cm。三下腔静脉正常下腔静脉血流频谱线为收缩期向心性血流，心脏快速充盈期，其流速再次增快出现第二个向心性血流，心脏舒张中晚期呈低速离心血流，位于基线上方。第一峰流流速可达31.38.2cm/s，第二峰流速可达25.08.1cm/s，第三峰流速可达8.62.2cm/s。内径（肝脏后段）呼气是为18.83.9mm，吸气时为11.34.9mm。四下肢深静脉包括股深静脉血流频谱曲线在静息状态下为自发性收血流频谱，其特点为随呼吸运动变化的单相、低速向心血流，曲线形态随呼吸有波浪有起伏变化。深吸

17、气或Valsalva试验时，大、中静脉内血流停止，远心端肢体加压或抬高时，近心段血流加速。扩展阅读：B超基础知识B超基础知识医用超声诊断仪是将声纳原理、雷达技术、电子技术三者相结合而研制生产的设备，主要应用在临床诊断中，其基本原理是将一束高频超声脉冲发射到生物体内，再接收来自生物体内各组织之间界面处反射的回波，经放大、处理、显示，可观察内脏器官的形状、大小、及各器官的相互位置、器官的活动以及器官内的异物等，从而判断器官的是否正常。随着科学技术的发展，越来越多的高新技术应用于这种设备的研究制造中，因此，超声诊断仪的发展也由起初的一维超声扫描及其显示方式发展为二维甚至三维的超声扫描和显示方式，大大

18、增加了回波信息量，使生物体内的病灶清晰、易辨，在临床上被越来越广泛地应用在各科门诊的诊断检查方法中，成为与X-CT、同位素扫描、核磁共振并列的四大医学成像技术之一。其中超声成象因为具有以下三个特点：超声波为非电离辐射，在诊断用功率范围内对人体无伤害，可经常性地反复使用；超声波对软组织的鉴别力较高，在对软组织疾患诊断时具有优势；超声成象仪器使用方便、价格便宜，使得医学超声成象具有强大的生命力和发展前途，是其他成象技术所无法替代的现代诊断技术。超声诊断仪类型超声波在医学方面，除了用于治疗和手术外，主要是用于临床诊断。在诊断学方面，现有的医学超声技术可以分为两大类：即基于回波扫描技术和基于多谱勒频移

19、原理的超声诊断技术。基于回波技术的超声诊断技术的基本原理是利用超声波在组织界面处产生的反射回波形成的图象或信号来诊断疾病。这种技术主要用于解剖学范畴的检测和诊断，目的是了解器官的形态学和组织方面的状况与变化，比如检测体内异物和肿瘤，检查器官的形状及大小变化等等。回波扫描诊断技术一般按显示回波的方式分为如下五类型：A型：即将回波以波形的形式显示出来，其纵坐标为回波幅度，用以表示回波的强弱；横坐标为回波接收的时间，该时间与产生回波的组织界面相关。B型：即将回波信号用点的形式显示在显示器上，光点的灰度与回波强弱成正比，为辉度调制型。当探头上的传感器阵元以不同方式移动扫查时，可以形成二维图象。C型：此

20、为透射式扫查方式，可获得有关被测组织的声速和衰减等信息。M型：此法是在辉度调制型中加入一个慢扫查锯齿波，从而使回波点从左到右自动扫描。显示的横坐标为慢扫描时间，纵坐标为声波传播时间（即对应于检测深度位置）F型：此法为用多个切面图象构造一个曲面的成象形式。除了单一形式外，还有复合型诊断仪，即综合采用上述几种方式成象，目前，回波扫描技术已大量用于对肝、脾、胃、肾、胆、甲状腺、乳腺、眼球、子宫、卵巢、胸腔、肺、半月板、脑、心包等多种脏器官的诊查之中。基于多普勒频移原理的超声诊断技术的基本原理是：利用运动物体反射声波时造成的频率偏移现象来获取人体的运动信息。这种技术主要用于了解体内器官的功能状况及血液

21、动力学方面的生理病理状况，如用于测定血液流速、心脏运动状况及血管是否存在栓塞等。目前，超声多普勒技术主要用于心血管疾病的诊断中。在诊断学方面，基于探测深度和分辨率两个方面的综合考虑，一般采用的频率为1MHz15MHz。低频主要用于深部组织和器官的诊查，而高频则用于眼科等表浅部位的诊查。同时，为了避免产生生物效应，诊断用的超声波的功率一般在1mW/cm210mW/cm2。在诊断学方面如何提高成象分辨率，寻求可定量表征特异性病变的成象特征量为目前研究发展B超所需探索的目标。第二节工作原理及基本结构一、工作原理二、B型超声诊断仪是目前临床上最广泛使用的一类超声成象装置。B型又称为B-Mode，其中B

22、为英文brightness的字头，用此表征B型成象是以辉度来表征回波的大小的。正是由于用辉度取代了幅度，B型可用一条线的不同辉度来表征A型的一系列回波及其幅度值。因此采用扫描的方式获取组织内部某一断面上多个扫描线上的回波并显示在对应的平面上，即组成了一幅组织内某剖面的回波二维图像。因此，B-Mode是一种二维超声成象装置。具体说明如下：B型线性超声诊断仪是在A型诊断仪的基础上发展起来的，A型是用单探头，而B型线性超声诊断仪是用多个晶体组成的探头，按不同的组合分组使用。B型线性超声诊断仪的每组晶体单独使用时，完全类似于A型单探头的情况；而各组晶体在电子开关的控制下，有次序地排列工作，类似A型超生

23、中单探头的移动过程，这样就由A型中单探头扫查一条线变为线性超声设备中迅速的发射一排超声线束来扫查一个面，从而由一维图像变为二维图像。在A型中，反射信号的情况通过信号的波形显示出来，而B型超声设备中反射信号的强弱通过荧光屏中每个像素的亮度显示出来，从而使在扫查的断层面中把组织的分布情况和性质对应地显示出有灰阶（或辉度）变化的超声图像上。虽然B型线性超声诊断仪与A型相比在原理上是简单的，但是完成从A型向B型的过渡在技术上是很复杂，采用了较多的新技术和新工艺。如图2-2-1所示。二、基本结构B型线性超声诊断仪主要由以下几个部分组成：探头、发射接收单元、数字扫描转换器、显示照像记录系统、面板控制系统、

24、键盘和电源装置等，如图2-2-2所示图2-2-2B型线性超声诊断仪结构图一、面板控制单元对仪器面板上的各种旋钮、开关、操作杆等的状态实施编码，并将编码信号送至发射接收单元和数字扫描转换器，其中包括进出深度增益控制信号（或称距离时间控制）到发射接收单元以控制放大器的放大倍数，从而补偿超声能量在传播过程中随距离的衰减。二、发射接收单元通过探头发送和接收超声波信号，并对发射和接收的超声波信号实施电子聚焦和多点聚焦的控制；同时对探头中的多个晶体实施电子开关控制，从而实现超声束的扫描。从探头接收的超声回波信号在该单元中进行放大、检波和各种预处理，然后送到数字扫描转换器。三、数字扫描转换器把从发射接收单元

25、进入的超声回波信号首先进行A/D转换（即模拟数字转换）变成数字信号，并予以存贮和完成各项后处理的功能，所有将要显示的信号，例如回波信号，键盘的字符信号和人体标志符号等，都在转换器中完成D/A转换，最后混合变为合成的视频信号送入监视、照像、记录系统。四、监视、照相、记录系统是操作人员用来观察超声断层图像和各种相关信息，并对有价值的图像进行拍照和记录的系统。监视和照像分别使用两个略有不同的TV监视器，照像部分一般配备通用135相机或一次性的波拉相机，记录部分使用特殊功能的纸记录装置或彩色视频打印机。五、电源部分提供直流电压供各单元使用。六、探头是由多晶片（阵元）排列构成的长条状探头。探头一般宽度为

26、1cm、长度为1015cm，探头中的晶片个数一般在64128只范围内；晶片的尺寸随使用的超声频率不同而不同；晶片之间不但有良好的电绝缘，同时尽可能作到完全的声隔离。为此在制造工艺上一般采用光刻的方法，在一个大晶片上刻制成相互分离的多个晶片。晶片后面附以吸声材料，用以吸收反向辐射的能量；晶片的前面（接触人体部分）用透声材料做成声透镜，在长条状探头的短轴方向形成声聚焦。每个阵元都是独立的，在长条状探头的长轴方向，用电子延迟线技术形成电子聚焦和多点聚焦，从而提高B型线性超声诊断仪的空间分辨率。(一)超声波的产生和类型物体的机械振动是产生波的源泉.波的频率取决于物体振动频率.振动频率在202104Hz

27、范围内的波,为人耳可听及的声波.2104Hz108Hz之间的波为超声波.108Hz1012Hz之间的波为特超声波.超声和声的物理特性在本质上都是一致的,两者都是机械波.它是由介质中的质点受到机械力的作用而发生周期性振动而产生的.1.根据质点振动方式和声波传播方法分类:纵波介质中的质点受到拉应力和压应力的作用而振动,以质点疏密相间的形式传递能量,声波传播方向与质点振动方向相一致.这种振动和传播方式的波称为纵波.见图3-1-7-1.横波弹性介质中质点受到剪切力的作用而振动,以质点产生的相对横向位移,而出现波峰和波谷的形式传递能量,其振动方向与声波传播方向垂直；这种切变振动和相垂直传播方式的波，称为

28、横波，叉可称为切变波见图3-17-2.横波只能在具有剪切弹性的固体中传播,它在生物组织内具有很大的衰减，因此横波无法为医学诊断采用人体软组织是纵波适合传播的媒质，因此，医学上正是利用了纵波这种性质作为医学诊断2根据声波在弹性媒质中传播时，质点的振动状态分类可分为平面波、球面波和柱面波：平面波：波阵面为一平行平面的波,称为平面波球面波：波阵面为同心球面的波,称为球面波柱面波：波阵面为同轴柱面的波,称为柱面波声速声波在媒质中传播时，单位时间声波传播的距离叫做波速。它的大小由媒质的性质所决定；与媒质的密度和弹性模量有关，单位为m/s，常用字母c来表示。对于纵向传播的平面波，其声速为：（3-1-7-1

29、）式中10是介质密度，2是介负的体积弹性模量对于水介质来说,g/cm,3=2.19x10达因/cm，所以超声在水中的声速为1480s，在脂肪中传播声速为1450s，在体液中为1496s，在人体中传播的平均声速为1540s周期、频率、波长质点在其平衡位置来回振动一次所需要的时间，称为质点振动周期，符号为，单位为在介质中，单位时间内通过的波数，称为声波频率符号为，单位为z在一个周期内，波传播的距离称为波长，符号为,单位为超声波的声速又称为波速,它与波长、频率三者的关系是:C=.f或f=C/或=C/f(3-1-7-2)当超声波的频率一定时,声速(波速)越低,波长越小.超声波的频率自20kHz到100

30、MHz,频率范围很广,如果包括特超声波,其频率范围更广;表3-1-7-1频率MHz波长mm周期s极限分辨力mm11.510.7520.750.50.752.50.60.40.33.00.50.330.253.50.430.290.225.00.30.20.157.50.20.130.1100.150.10.075150.10.060.05而用于人体测量的则是115MHz.表3-1-7-1给出了医用超声诊断设备常用的几种超声波频率与其波长、周期和极限分辨力的关系.超声发射频率是指探头的频率或仪器的中心频率或载频频率声压声波在弹性介质中以质点位移,周期性交替变化的方式传播,导致了声波传播路径上,介

31、质质点压强值的周期性变化,这种压强的变化量称为声压.也就是说声压为声波在媒质中产生的压力与静压之差。常用字P来表示声压分为有效声压,瞬时声压.通常的声压测量仪是通过测量其均方根值来测定有效声压的.声压是反映声波强弱的物理量声压级是声压P与基准声压Po之比，以10为底的对数乘以20；声压级以分贝（dB）为计算单位声压级LP：LP20lgP/Po.(3-1-7-3)式中，P0是参考声压。声强声强（度）是在某一点上，一个与指定方向垂直的单位面积上，在单位时间内通过的平均声能。常用字母I来表示。单位为W/m，医用超声中常用mW/cm表示声强的大小是人们耳朵感知声音大小成正比的在平面波的情况下，其传播方

32、向的声强是：22I=P2/c(3-1-7-4)式中，I声强；P声压（Pa）；媒质密度（kg/m）；3c声速(m/s)。声特性阻抗声压与声速的比值称为声阻抗.符号为ZZ=P/u(3-1-7-5)式中：Z声特性阻抗，其单位为牛顿.秒每立方米，它称为瑞利；也可用公斤每平方米秒表示，新国际单位定为帕.秒每米；P声压；u质点速度。声特性阻抗又定义为媒质的密度与声速的乘积。即Z=c(3-1-7-6)1.声波传播中的反射、折射和透射声波在无限大的媒质中传播仅在理论上是可能的，实际上，任何媒质总有一个边界，声波在非均匀性组织内传播或从一种组织传播到另一种组织，由于组织声阻抗不同，在声阻抗改变的分界面上便产生了

33、反射、折射和透射现象。声波透过界面时，其方向、强度和波形的变化，取决于两种媒质的特性阻抗和入射波的方向。在原媒质中的声波称为入射波；在分界面处，入射波的能量一部分产生反射，另一部分能量通过界面继续传播，这就是透射。逶射后声束的波速与波长可能发生变化，但声束的频率是不变的其反射定律及折射定律与几何光学中的反射、折射定律相同。如图-1-7-4所示。图中与是密度分别为1与2的媒质，超声波在媒质中的声速分别为c1(入射波速)与c2(折射波速)，i是入射角，r是反射角，t是折射角，它们之间的关系为：.r=t(3-1-7-7)其反射定律及折射定律与几何光学中的反射、折射定律相同。如图-1-7-4所示。图中

34、与是密度分别为1与2的媒质，超声波在媒质中的声速分别为c1(入射波速)与c2(折射波速)，i是入射角，r是反射角，t是折射角，它们之间的关系为：.r=t(3-1-7-9)2.超声波在人体组织介面上的反射特性超声波在人体不同组织界面上的反射系数是不同的,两个相邻组织的阻抗差值越大,从界面反射的能量越大.医用超声界就是利用超声波的反射特性制造成各种超声诊断仪进行诊断的人体组织的反射可分为低档反射和高档反射.例如,血液的特性阻抗大约是1.65106瑞利,而心肌的特性阻抗的典型值是1.76106瑞利,在血液与心肌的界面上只反射入射能量的0.003%,这意味着自界面的反射回波比入射波能量弱44dB,这就

35、是说,99.9%以上的能量透过界面达到下面的组织中.在软组织中,反射系数从-20dB(脂肪与肌肉间)到-45dB(肾脏与脾腔间)之间变化,这些都属于低档反射(小于0.5%),然而在某些情况下,可能会发生很高的反射.如在骨头与肌肉界面,其反射系数高达-4dB,绝大部分能量都反射回去.在这种情况下,只有很少的能量传送过去,不足以对更深部位的组织进行测量,所以超声波不易透过骨骼对下.层的组织进行探查.又如肺组织中存在许多的空气,肺组织与气体之间的界面对超声波造成很高的反射,因此,超声波不能经过肺组织对心脏成像.都是高反射造成的结果。超声波垂直入射时,人体各组织的声强反射系数见表3-1-7-2.3.超

36、声波在人体组织中的衰减超声波在人体组织中传播时，其强度捋随传播距离的增加而逐渐衰减这是人体组织对超声波的吸收、反射和散射等原因造成的，而其中吸收是最主要的超声波在人体组织中几乎有80%被胶原蛋白所吸收实验证明：在频率为1MHz15MHz范围内,超声波在人体软组织中的吸收系数与超声频率成正比,如血液的吸收系数随着超声频率的增高而增大.骨质的吸收因数最大,衰减也最大,超声很难通过骨骼进行传播.4.多普勒效应在声学中，当声源（声发射体）和声接收器在连续介质中作相对运动时,接收器所接收到的声频率不同于声源所辐射的声频率,其差别与相对运动的速度有关这种现象称为多普勒效应（Dopplereffect）如果

37、声源对声接收器作相向运动,则接收频率比声源频率增加；如果声源与声接收器作背向运动，则接收的频率比声源频率减小，两者的频率差称为多普勒漂移频率医学上利用多普勒效应原理，通过提取多普勒的反射信号,检测多普勒漂移频率，用以探测运动脏器和血流的运动情况和血流方向二、超声换能器超声诊断仪是依靠超声换能器产生入射超声波（发射波）和接收反射的超声波（回波）的所以在医用超声诊断仪中超声换能器又称为探头超声换能器的机械振荡是由高频电能激励产生的反射回来的超声能量又通达超声换能器转换为电脉冲探头能将电能转换为声能，又能将声能转换成电能，故有换能器之称（一）压电效应1、正压电效应在晶体或陶瓷的一定方向上，加上杌械压

38、力，使其变形，晶体或陶瓷的两个受力面上，产生符号相反的电荷；变形方向相反，两面的电荷极性随之变换电荷密度同施加的机械力成正比这种因机械力作用而激起表面的电荷效应，称为正压电效应逆压电效应在晶体或陶瓷表面沿轴方向施加电压，在电场作用下引起几何应变，电压方向改变，机械应变方向亦随之改变，形变与电场成比例这种因电场作用而引起的形变效应，称为逆压电效应超声诊断仪探头在发射超声波时是逆压电效应接收超声回波时产生压电效应（二）压电材料和压电振子具有压电效应的材料很多，如石英、酒石酸钾钠等晶体，有钛酸钡、钛酸铅、铌酸锂、铌酸钡、钛酸锂、锆钛酸铅等陶瓷都是具有压电效应的材料；压电材料有压电效应就有逆压电效应自

39、锆钛酸铅问世以来，医用超声换能器所用的压电材料就由锆钛酸铅代替了在压电体的正反表面上进行极化，覆盖上一层激励电极后，就成为压电振子，就具有正压电效应和逆压电效应换能器的压电振子相当于一个电容（具有容抗作用），在超声发射电路中与线圈形成并联谐振，得到高频激励电压，产生机械振动和超声波压电换能器上施加的交变电压的频率与换能器的压电振子的固有频率相等时，才能获得最大的机械振动（三）诊断用超声换能器的基本结构形式基本单元换能器根据临床诊断的要求，换能器有许多种不同结构形式，而单元换能器是基本的结构单元换能器它由主体和壳体两部分组成（）主体：包括：压电振子，它是产生压电效应的元件吸收块吸收背向辐射的（反

40、射回来的）声能，称为背材保护层保护振子，减轻磨损，称为面材（）壳体：包括：外壳为换能器的结构件接插件与超声诊断仪连接的插头电缆线超声激励电源及信号的连接吸收块又称为吸声块制作吸收块的材料是有要求的，首先要求吸收块的声阻抗最好与压电材料的声阻抗接近，这样可以使来自压电振子背向辐射的超声波,能全部透进吸收块中；并且要求吸收块对超声能应具有大的衰减能力，使己进入吸收块的超声波不再反射到振子中去保护层是介于振子与人体组织之间的一层物质，要求保护层既要起到防止磨损，保护振子的功能，又要在传递超声波中尽量没有衰减，具有良好的透射功能；因此，要求保护层的胜阻抗接近人体组织的声阻抗，并且具有既有耐磨性，又有良

41、好的透射性的最佳厚度基本多元换能器多元换能器是由多个单元振子组成有的将振子沿直线排列为一行，组成线阵探头；有的将振子沿弧形排列，构成凸阵探头；有的将振子成矩阵排列，构成矩阵探头等多种多元超声换能器超声探头的结构、型式，和外加激励脉冲参数、工作和聚焦方式等条件，对其发射的超声束形状有很大关系，对超声诊断仪的性能、功能、质量也有很大关系而换能器阵元材料对超声束形状关系不大；但对其发射和接收的压电效率、声压、声强及成像质量关系较大超声探头在每次使用后应消毒，甲醛气体消毒方法是可取的（一）机械扇扫探头这是一个将单个圆盘形振子(其直径为12mm20mm)安置在扇形摆动架上，由电机驱动作扇形摆动扫描的机械

42、扇扫探头如图3-1-7-6中号至号展示的，美国HPSONOS-CF彩色超声诊断仪配用的2.5MHz到7.5MHz的七种频率的机械扇扫探头的外形机械扇扫探头的前端内部装有高速旋转的超声振子，外面是一个半球面形的探测面，它是由具有良好的透射性和耐磨性的材料构成机械扇扫探头己是八十年代使用的最多的技术；由于超声振子附着在一个机械摆架上，摆动的角度和摆动频率都受到一定限止，如它的最大摆动角度只有度，比不上现代电子相控阵凸阵探头的扇扫角度90度，更比不上微凸阵探头170度，和曲阵探头240度的扇扫角度在机械扇扫探头内必须充有探头油，探头油要具有良好声透性，又要是低密度、低阻力、绝缘性好的液体机械扇扫探头

43、的使用寿命也不如相控阵凸阵探头；但是在使用上，两者都不需要移动时，就可获得一幅图像机械扇扫探头它是利用正余弦变压器或正余弦电位器与探头同轴旋转，产生正余弦位置信号，调整锯齿波扫描，完成与探头位置同步扫描，这是机械扇扫探头的基本工作原理(二)线阵探头线阵探头有64、128、256和512振元组成的多种探头；由于振元晶片切割的厚度不同，它的使用频率不同，它的线阵排列的长度也不同，工作频率低的,其尺寸就长一些如图3-1-7-6中的11号探头就是2.5MHz的线阵探头.(三)相控阵探头相控阵探头有多种形状,如图3-1-7-7展示了六种相控阵探头,其中第1至第4是4种不同频率的相控阵探头；图中笫号是一种

44、5.0MHz的经食道对心脏进行探查的相控阵探头；图中笫号是一种探测平面宽度很小，表面接触式相控阵探头，可用于心脏手术（四）凸阵探头凸阵探头有不同频率、不同弧面尺寸的通用凸阵探头和变频凸阵探头,还有一种适用小器官的微凸阵探头如图3-1-7-的凸阵探头的扇扫角度达80多度,微凸阵探头可应用于小器官探查,其扇扫角度大于90度.目前在彩色多普勒超声诊断仪使用变频探头，如有2.0/5.0MHz，2.5/5.0MHz，5.0/7.MHz，7.5/12MHz-等多种变频探头.变频探头的设计主要适用于一次探扫中，能进行多部位扫描,也适用于不同体形的超声探查(五)矩阵式探头矩阵式探头的振元块是由切割成数百个方块

45、到数千个方块的矩阵组成如Philips4Matrix型超极矩阵式探头,是由3000个阵元块组成；它要有150多个计算机电子板进行接收和处理超声回波信号它的外形见图3-1-7-9A，它的振元矩阵方块的形状和尺寸见图3-1-7-93000个阵元组成的矩阵式探头,它可应用于二维超声心动图和实时三维超声心动图；这是当前先进的笫三代多平面超声探头实时三维超声心动图可以即时观察心脏的三维解剖结构，更好地评估瓣膜、室壁和血管之间的复杂关系（六）超声多普勒探头测量血流的超声多普勒探头是双晶片分隔式或分离式的简易式换能器。探测多普勒频谱的超声多普勒探头也是专用的.现在许多凸阵、线阵、相控阵及腔内探头均具有PWD

46、(脉冲多普勒)和HRPF超声多普勒探扫功能,相控阵探头还具有CWD(连续多普勒)探扫功能.脉冲多普勒的脉冲重复频率的应用范围是1kHz29kHz.医用超声诊断仪是将声纳原理和雷达技术相结合生产的为临床应用的医疗仪器。其基本原理是高频超声脉冲波辐射到生物作内，由生物体内不同界面反射出不同波形并形成图像从而判断生物体内是否有病变。超声诊断仪由起初的一维超声扫描显示，发展为二维甚置三维、四维的超声扫描和显示，大大增加了回波信息量，使生物体内的病灶清晰，易辨，因此，它将被越来越广泛地应用医用超声诊断仪、一维超声扫描及其显示在超声诊断设备中，人们常把A型和M型这类，采用超声脉冲回波测距离的技术进行诊断的

47、型式和方法，称为一维超声检查这种型式发射超声波的方向不变，从不同声阻抗界面反射回来信号的幅值或灰度是不同的，经放大后，在屏幕上以水平或垂直方式显示出来，此类图像称为一维超声图像。（）型超声扫描探头（换能器）根据探查部位，以固定方式向人体发射数兆赫兹的超声波，通过人体反射回波并加以放大，并将回波的幅值和形态在屏幕上显示出来。显示器的纵坐标显示反射回波的幅度波形；横坐标上有时间和距离的标尺。这样可根据回波出现的位置，回波幅度的高低、形状、波数和来自受检体病变和解剖位置的有关信息进行判断诊断。型超声探头在固定位置就可获得波谱图（）型超声扫描仪探头（换能器）以固定位置和方向对人体发射接收超声波束。该波

48、束途经不同深度的回波信号对显示器垂直扫描线进行辉度调制，并按时间顺序展开，形成一幅一维空间各点运动按时间展开的轨迹图。这就是型超声人也可以理解为：型超声是同一方向沿途不同深度点随时间变化的一维轨迹图型扫描系统特别适用于对运动器官的检查。例如对心脏的检查，在所显示的图形轨迹上，可进行多种心功能参数测量，所以型超声又称为超声心动图。、二维超声扫描及显示由于一维扫描只能依据图形中超声波回波幅值的大小和回波的疏密对人体脏器进行诊断，这样一维超声（即型超声）在超声医学诊断上受到了很大限制二维超声扫描显像其原理是采用超声脉冲回波，亮度调节的二维灰阶显示，它形象地反映出人体某一断面的信息。二维扫描系统使探头内的换能器以固定方式向人体发射数兆赫兹的超声波，并以一定的速度在一个二维空间运动，即进行二维空间扫描，再把人体反射回波信号加以放大处理后送到显示器的阴极或控制栅极上，使显示器的光点亮度随着回波信号大小变化，形成二维断层图像，在屏幕上显示时，纵坐标代表声波传入体内的时间或深度，而亮度则由对应空间点上的超声回波幅度调制，横坐标代表声束对人体扫描的方向。如图3-1-7-所示：线阵式线性扫描（1）原理线阵式线性扫查时，探头中的阵元是依次进行工作的,也就是说,每次发射超声或接收回波时，由电子多路开