超声检查和解读报告基础知识PPTPPT课件.ppt
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1、关于超声检查与解读报关于超声检查与解读报告基础知识告基础知识PPT第一张,PPT共九十四页,创作于2022年6月B超超图图片片欣欣赏赏第二张,PPT共九十四页,创作于2022年6月一、超声波基本知识一、超声波基本知识超声波的定义超声波的定义:物体的机械性振动在具有质点和弹性的媒介中的传播现象称为波动,而引起人耳听觉器官有声音感觉的波动则称为声波(Sonic wave,sound wave)(见图)。人耳的听阈范围,其振动频率为16赫(Hertz;Hz)20千赫(KHz)。超过人耳听阈上限的声波,即大于20千赫的称超声波。(Ultrasonic wave)简称超声,临床常用的超声频率在115 M
2、Hz之间。声波的产生 第三张,PPT共九十四页,创作于2022年6月(一)超声波的基本物理量(一)超声波的基本物理量n n超声波有三个基本物理量,即:超声波有三个基本物理量,即:n n频率(频率(f f)n n波长(波长()n n声速(声速(c c)。)。n n 频率频率(FrequencyFrequency)就是在每秒钟内,介质所振动)就是在每秒钟内,介质所振动的次数,以的次数,以f f表示,单位为赫(表示,单位为赫(HzHz););n n 波长波长(WavelengthWavelength)为完成一次完全振动的时间内)为完成一次完全振动的时间内所传播的距离,以所传播的距离,以 表示。表示。
3、n n 声速声速(Speed of soundSpeed of sound)指声波在传播介质中的传播指声波在传播介质中的传播速度,用速度,用c c表示;表示;n n 三者的关系是:三者的关系是:c=fc=f或或=c/f=c/f n n传播超声波的媒介物质叫做传播超声波的媒介物质叫做介质介质。第四张,PPT共九十四页,创作于2022年6月(二)超声波的传播速度(二)超声波的传播速度n n相同频率的超声波相同频率的超声波n n在不同介质中传播,在不同介质中传播,n n因为其声阻抗的不同,因为其声阻抗的不同,n n声速不相同。声速不相同。n n根据超声波在人体内根据超声波在人体内n n的传播速度,人
4、体组的传播速度,人体组n n织可分类,即:织可分类,即:n n1 1、软组织、软组织n n(包括血液、体液);(包括血液、体液);n n2 2、骨与软骨;、骨与软骨;n n3 3、含气脏器(如肺、胃肠道)。、含气脏器(如肺、胃肠道)。n n软组织平均声速为软组织平均声速为1547m/s1547m/s,骨骼声速约为软组织中的,骨骼声速约为软组织中的2.52.5倍。倍。n n由于不同的软组织中声速有所差异,因此目前医用超声仪一般将软组织声速由于不同的软组织中声速有所差异,因此目前医用超声仪一般将软组织声速的平均值定为的平均值定为1541m/s 1541m/s。第五张,PPT共九十四页,创作于202
5、2年6月(三)超声波的物理特性(三)超声波的物理特性n n1 1、反射:超声波在介质中传播时,遇到不同声阻抗、反射:超声波在介质中传播时,遇到不同声阻抗的分界面且界面厚度远大于波长,会产生反射的分界面且界面厚度远大于波长,会产生反射(ReflectionReflection)(下页图)。)(下页图)。n n人体软组织虽然声阻抗差异很小,但只要有人体软组织虽然声阻抗差异很小,但只要有11的声的声阻抗差,便可产生反射。阻抗差,便可产生反射。n n由于人体软组织的声阻抗比空气的声阻抗大得多,超声由于人体软组织的声阻抗比空气的声阻抗大得多,超声波在该交界处几乎全部被反射,故超声检查需用波在该交界处几乎
6、全部被反射,故超声检查需用耦合剂耦合剂(消除探头与皮肤之间的空气),(消除探头与皮肤之间的空气),同样原因,超声一同样原因,超声一般不适合于检查肺、骨等与周围软组织声阻抗差别般不适合于检查肺、骨等与周围软组织声阻抗差别极大的脏器。极大的脏器。n n超声诊断仪就是利用人体组织对超声波的反射作用,超声诊断仪就是利用人体组织对超声波的反射作用,从声反射波中提取医学诊断信息的。从声反射波中提取医学诊断信息的。第六张,PPT共九十四页,创作于2022年6月n n2 2、折射:、折射:n n 当分界面两边的声速不同当分界面两边的声速不同时,超声波透入第二种介质后,时,超声波透入第二种介质后,其传播方向将发
7、生改变即产生其传播方向将发生改变即产生折射折射(RefractionRefraction)(右图)。)(右图)。n n声波从一种小声速介质向大声声波从一种小声速介质向大声速介质入射时,声波经过这两速介质入射时,声波经过这两种介质的界面后出现折射波的种介质的界面后出现折射波的折射角大于入射角。当入射角折射角大于入射角。当入射角超过临界角(超过临界角(9090)时,相应)时,相应的折射波消失,出现全反射。的折射波消失,出现全反射。n n我们在进行我们在进行超声检查时,需要超声检查时,需要尽可能地将声束垂直于界面,尽可能地将声束垂直于界面,避免入射角过大,否则将会引避免入射角过大,否则将会引起反射体
8、的实际位置与显示位起反射体的实际位置与显示位置发生错位,甚至出现全反射,置发生错位,甚至出现全反射,从而导致超声无法检查该界面从而导致超声无法检查该界面以下的组织器官。以下的组织器官。声波在界面上的反射与折射 第七张,PPT共九十四页,创作于2022年6月n n3 3、绕射:、绕射:n n当障碍物的直径等于或当障碍物的直径等于或小于小于(波长)(波长)2 2,超声波将绕过该障碍超声波将绕过该障碍物而继续前进,这种物而继续前进,这种现象称为绕射现象称为绕射(DiffractionDiffraction)(图),)(图),故超声波故超声波波长越短波长越短(即频率越高),能发(即频率越高),能发现障
9、碍物越小,也就是现障碍物越小,也就是说分辨力越好,超声图说分辨力越好,超声图象也越清晰,象也越清晰,不过对组不过对组织的穿透力较差。所以织的穿透力较差。所以临床上临床上高频探头高频探头多应多应用于儿童和浅表器官用于儿童和浅表器官的的检查。检查。声波的绕射 第八张,PPT共九十四页,创作于2022年6月n n4 4、散射:、散射:n n超声波在传播中遇到超声波在传播中遇到粗糙面或极小的障碍粗糙面或极小的障碍物(或一组小障碍物物(或一组小障碍物形式)时,将有一部形式)时,将有一部分能量被散射分能量被散射(ScatteringScattering)(右图)(右图)。红细胞的直径比超。红细胞的直径比超
10、声波要小得多,红细声波要小得多,红细胞是一种散射体,声胞是一种散射体,声束内红细胞数量越多,束内红细胞数量越多,背向散射强度就越大。背向散射强度就越大。红细胞的背向散射是多红细胞的背向散射是多普勒超声诊断的基础。普勒超声诊断的基础。声波的散射 第九张,PPT共九十四页,创作于2022年6月n n5、声衰减:n n超声波在介质内的传播过程中,随着传播距离的增大,声波的能量逐渐减少,这一现象称为声波衰减(Acoustic attenuation)。n n声波衰减与介质对声波的吸收(Acoustic absorption)、散射以及束扩声散等原因有关,其中吸收是衰减的主要因素。第十张,PPT共九十四
11、页,创作于2022年6月n n6 6、多普勒效应多普勒效应(Doppler effectDoppler effect):n n 为声源与接收器之为声源与接收器之间的相对运动而导致声间的相对运动而导致声波频率发生改变的现象波频率发生改变的现象(图(图1-1-71-1-7)。当声源与)。当声源与接收器作相向运动时,接收器作相向运动时,接收器所接收到的声接收器所接收到的声波频率高于声源所发波频率高于声源所发出的频率,如两者的出的频率,如两者的运动方向相反时,则运动方向相反时,则接收频率低于声源所接收频率低于声源所发出的频率,两者的发出的频率,两者的频率差为频率差为频移频移(Frequency shi
12、ftFrequency shift)。)。第十一张,PPT共九十四页,创作于2022年6月二、超声仪器二、超声仪器n n超声仪器超声仪器超声仪器超声仪器 的基本组成的基本组成及构造:及构造:超声诊断仪均由三超声诊断仪均由三个组成部分组成:个组成部分组成:n n1 1、超声换能器、超声换能器(Ultrasonic(Ultrasonic transducer)transducer)部分;部分;n n2 2、基本电路部分;、基本电路部分;n n3 3、显示部分、显示部分 。第十二张,PPT共九十四页,创作于2022年6月1、超声换能器、超声换能器探头探头n n超声换能器:超声换能器:n n医用超声换
13、能器是将电能转换成超声能,同时也可将医用超声换能器是将电能转换成超声能,同时也可将声能转换成电能的一种器件,它是超声仪器中的重要声能转换成电能的一种器件,它是超声仪器中的重要部件。部件。n n换能器的构成换能器的构成 :换能器的核心是晶片,由它完成机械能与:换能器的核心是晶片,由它完成机械能与电能之间的转换。电能之间的转换。n n当当在晶片上加一机械振动时,晶片材料将将机械能转变在晶片上加一机械振动时,晶片材料将将机械能转变为电能为电能(正压电效应正压电效应Piezoelectric effectPiezoelectric effect)。)。n n当当在晶片上加一交变电信号,则此材料将产生与
14、交变在晶片上加一交变电信号,则此材料将产生与交变信号同样频率的电能转变为机械能信号同样频率的电能转变为机械能(逆压电效应逆压电效应Inverse Piezoelectric effectInverse Piezoelectric effect)。加电后探头产生超声波就是)。加电后探头产生超声波就是晶体的逆压电效应。晶体的逆压电效应。第十三张,PPT共九十四页,创作于2022年6月B超探头的类型超探头的类型n n超声探头的类型与临床应用超声探头的类型与临床应用 :n n线阵探头、凸阵探头线阵探头、凸阵探头:这类:这类探头主要用于腹部、妇产、探头主要用于腹部、妇产、外围血管;外围血管;n n机械扇
15、形扫描探头机械扇形扫描探头:主要用:主要用于心脏;于心脏;n n高频探头高频探头:当频率在:当频率在4040100MHz100MHz范围时,称之为高范围时,称之为高频探头,主要用于皮肤成频探头,主要用于皮肤成像,冠状动脉内成像及眼像,冠状动脉内成像及眼部成像,如:超声生物显部成像,如:超声生物显微镜。微镜。第十四张,PPT共九十四页,创作于2022年6月第十五张,PPT共九十四页,创作于2022年6月2、基本电路、基本电路(Basic Circuit)n n 超声诊断仪的基本结构大致相同,通常由主控电路、发射电路、高频信号放大电路、视频信号放大和扫描发生器组成。第十六张,PPT共九十四页,创作
16、于2022年6月3、显示器、显示器n n显示器(Diplayer):从人体反射回来的超声信息最终是从显示器或记录仪上显示的图象中提取的。常见的显示器是阴极射线管,它由电子枪、偏转系统和荧光屏组成。第十七张,PPT共九十四页,创作于2022年6月超声诊断仪的类型超声诊断仪的类型n n(1 1)A A型超声诊断仪:型超声诊断仪:在在A A型超声诊断仪的显示型超声诊断仪的显示器上,以探头接收到的反器上,以探头接收到的反射超声脉冲信号的幅度为射超声脉冲信号的幅度为纵坐标,而以超声脉冲的纵坐标,而以超声脉冲的传播时间为横坐标的一种传播时间为横坐标的一种显示方式(右图)。显示方式(右图)。第十八张,PPT
17、共九十四页,创作于2022年6月n n(2 2)B B型超声诊断仪:型超声诊断仪:在在B B型超声诊断仪,以局部亮型超声诊断仪,以局部亮度或光强代表回波的幅度的一度或光强代表回波的幅度的一种显示方式。在超声诊断仪显种显示方式。在超声诊断仪显示屏上,以声束扫查移动位置示屏上,以声束扫查移动位置(或转动角度或转动角度)为横坐标,以为横坐标,以超声脉冲的传播时间为纵坐超声脉冲的传播时间为纵坐标,并以回波幅度调制显示标,并以回波幅度调制显示器辉度来表示探测结果,可器辉度来表示探测结果,可得到探头声束扫查经过的平得到探头声束扫查经过的平面内的图像(图)。这种超面内的图像(图)。这种超声诊断仪目前应用最为
18、广泛。声诊断仪目前应用最为广泛。第十九张,PPT共九十四页,创作于2022年6月n n(3 3)MM型超声诊断仪:型超声诊断仪:MM型超声诊断仪也是一型超声诊断仪也是一种以光点亮度来表示反种以光点亮度来表示反射声信号强弱的仪器。射声信号强弱的仪器。它是将沿声束方向各反它是将沿声束方向各反射点位移随时间变化来射点位移随时间变化来显示的一种超声诊断仪显示的一种超声诊断仪(右图),因此静止目(右图),因此静止目标的显示像是一条水平标的显示像是一条水平亮迹,摆动着的目标显亮迹,摆动着的目标显像为一正弦曲线,像为一正弦曲线,通常通常将心脏的将心脏的MM型显示图像型显示图像称为称为MM型超声心动图。型超声
19、心动图。M型超声诊断仪 第二十张,PPT共九十四页,创作于2022年6月n n(4 4)频谱多普勒仪)频谱多普勒仪 :n n在频谱多普勒仪上,探在频谱多普勒仪上,探头接收到的多普勒正负头接收到的多普勒正负频移以信号波在基线的频移以信号波在基线的上下(正负)来表示的上下(正负)来表示的(右图),它有连续和(右图),它有连续和脉冲两种形式。脉冲两种形式。频谱多普勒仪正负频移的显示 第二十一张,PPT共九十四页,创作于2022年6月n n1 1、连续式多普勒:使用双晶片探头,一个晶片连续地发射、连续式多普勒:使用双晶片探头,一个晶片连续地发射脉冲波,返回的声波由另一个晶体片连续地接收。脉冲波,返回的
20、声波由另一个晶体片连续地接收。它可测它可测量高速血流量高速血流,缺点缺点是不能提供距离信息,缺乏空间分辨是不能提供距离信息,缺乏空间分辨能力,故不能进行定位诊断。能力,故不能进行定位诊断。n n2 2、脉冲式多普勒:其探头作为声源发射出一组超声脉、脉冲式多普勒:其探头作为声源发射出一组超声脉冲后,又作为接收器接受反射的回声。冲后,又作为接收器接受反射的回声。它具有距离分辨它具有距离分辨能力,增加了血流定位探查的准确性,能力,增加了血流定位探查的准确性,主要主要缺点缺点是不能测是不能测量深部血管的高速血流,高速血流可能错误地显示为低速量深部血管的高速血流,高速血流可能错误地显示为低速血流(倒错现
21、象)。血流(倒错现象)。频谱多普勒仪 第二十二张,PPT共九十四页,创作于2022年6月n n(5 5)彩色多普勒血流显像)彩色多普勒血流显像(Color(Color Doppler flow Imaging;CDFI)Doppler flow Imaging;CDFI):n n目前大多数彩色多普勒血流显像设备由目前大多数彩色多普勒血流显像设备由脉冲多普勒系统、自相关器和彩色编码脉冲多普勒系统、自相关器和彩色编码及显示器等主要部分组成。人体和血流及显示器等主要部分组成。人体和血流的反射信号经结构分析和血流分析处理的反射信号经结构分析和血流分析处理后,可在显示屏上显现黑白的实时二维后,可在显示屏
22、上显现黑白的实时二维声像图上叠加彩色的实时血流显像。声像图上叠加彩色的实时血流显像。n n 彩色多普勒血流显象技术的图象输彩色多普勒血流显象技术的图象输出方式是将多普勒频移伪彩色编码,出方式是将多普勒频移伪彩色编码,该技术是由红、篮、绿三种基本颜该技术是由红、篮、绿三种基本颜色组成(图)。它主要以速度方式色组成(图)。它主要以速度方式显示,速度的方向以红蓝两色的区显示,速度的方向以红蓝两色的区别来表示,红色的流速代表正向频别来表示,红色的流速代表正向频移,蓝色的流速代表负向频移,两移,蓝色的流速代表负向频移,两者之间为零线,零线无流速因而不者之间为零线,零线无流速因而不显色。速度的大小以不同的
23、色调即显色。速度的大小以不同的色调即色泽的亮度来表示,流速越高,色色泽的亮度来表示,流速越高,色调越高,即色彩越亮;反之,流速调越高,即色彩越亮;反之,流速越低,色调越低,即色泽越暗。越低,色调越低,即色泽越暗。彩色多普勒血流显象技术 第二十三张,PPT共九十四页,创作于2022年6月三、三、B超图像质量超图像质量n n(1 1)灰阶()灰阶(Gray scaleGray scale)灰阶是将声信号的幅度调制光灰阶是将声信号的幅度调制光点亮度,以一定的灰阶级来表点亮度,以一定的灰阶级来表示探测结果的显示方式(图示探测结果的显示方式(图1-2-1-2-1212),),超声诊断仪的断面显超声诊断仪
24、的断面显示就是灰阶显示,示就是灰阶显示,它能反映它能反映出富有层次的人体软组织图象,出富有层次的人体软组织图象,有助于识别病变结构。显示屏有助于识别病变结构。显示屏上的上的最黑最黑到到最亮最亮的灰度等级的灰度等级差,取决于声信号的强度。差,取决于声信号的强度。超声灰阶显示 第二十四张,PPT共九十四页,创作于2022年6月n n(2 2)彩色编码显示)彩色编码显示(Color code displayColor code display)虽然灰阶可区分出不同强虽然灰阶可区分出不同强度的超声信号,但人眼对度的超声信号,但人眼对灰阶的分辨力较差,而对灰阶的分辨力较差,而对彩色和色调具有相当高的彩色
25、和色调具有相当高的分辨力。彩色编码就是用分辨力。彩色编码就是用不同的颜色来表示声信号不同的颜色来表示声信号的幅度的一种显示方式,的幅度的一种显示方式,它将不同的幅度的回声划它将不同的幅度的回声划分为许多彩色域,用一种分为许多彩色域,用一种颜色表示一定范围的声信颜色表示一定范围的声信号幅度,这样相邻的回波号幅度,这样相邻的回波幅度的信号有了明显不同幅度的信号有了明显不同的色彩,加强了对比度,的色彩,加强了对比度,有效地提高了对比分辨力。有效地提高了对比分辨力。第二十五张,PPT共九十四页,创作于2022年6月四、四、B型超声诊断基础型超声诊断基础n n 超声诊断的主要原理是利用超声波在生物组织中
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