超声检查与解读报告基础知识 (2)精选课件.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(2)第一页,本课件共有94页B超超图图片片欣欣赏赏第二页,本课件共有94页一、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 MHz之间。声波的产生 第三页,本课件共有94
2、页(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:n n频率(频率(f)n n波长(波长()n n声速(c c)。n n 频率频率(FrequencyFrequency)就是在每秒钟内,介质所振动的次数,以f f表示,单位为赫(Hz);n n 波长(Wavelength)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。n n 声速(Speed of sound)指声波在传播介质中的传播速度,用c表示;表示;n n 三者的关系是:c=f或=c/f n n传播超声波的媒介物质叫做介质。第四页,本课件共有94页(二)超声波
3、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
4、.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织声速的平均值定为1541m/s 1541m/s。第五页,本课件共有94页(三)超声波的物理特性(三)超声波的物理特性n n1、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(Reflection)(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1的声阻抗差,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,超声波在该交界处几乎全部被反射,
5、故超声检查需用耦合剂(消除探头与皮肤之间的空气),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,从声反射波中提取医学诊断信息的。第六页,本课件共有94页n n2 2、折射:、折射:n n 当分界面两边的声速不当分界面两边的声速不同时,超声波透入第二种介同时,超声波透入第二种介质后,其传播方向将发生改质后,其传播方向将发生改变即产生变即产生折射折射(RefractionRefraction)(右图)。(右图)。n n声波从一种小声速介质向大声波从一种小声速介质向大声速介质入射时,声波经过声速介质入射时,声波经过这两种介
6、质的界面后出现折这两种介质的界面后出现折射波的折射角大于入射角。射波的折射角大于入射角。当入射角超过临界角(当入射角超过临界角(9090)时,相应的折射波消失,出时,相应的折射波消失,出现全反射。现全反射。n n我们在进行我们在进行超声检查时,需超声检查时,需要尽可能地将声束垂直于界要尽可能地将声束垂直于界面,避免入射角过大,否则面,避免入射角过大,否则将会引起反射体的实际位置将会引起反射体的实际位置与显示位置发生错位,甚至与显示位置发生错位,甚至出现全反射,从而导致超声出现全反射,从而导致超声无法检查该界面以下的组织无法检查该界面以下的组织器官。器官。声波在界面上的反射与折射 第七页,本课件
7、共有94页n n3、绕射:、绕射:n n当障碍物的直径等于或小于(波长)2,超声波将绕过该障碍物而继续前进,这种现象称为绕射(Diffraction)(图)(图),故超声波,故超声波波长越短(即频率越高),能发现障碍物越小,也就是说分辨力越好,超声图象也越清晰,不过对组织的穿透力较差。所以临床上高频探头多应用于多应用于儿童和浅表器官儿童和浅表器官的检查。声波的绕射 第八页,本课件共有94页n n4、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(Scat
8、teringScattering)(右图)。)(右图)。红细胞的直径比超声红细胞的直径比超声波要小得多,红细胞波要小得多,红细胞是一种散射体,声束是一种散射体,声束内红细胞数量越多,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红细胞的背向散射是多普勒超声诊断的基多普勒超声诊断的基础。础。声波的散射 第九页,本课件共有94页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
9、扩声散等原因有关,其中吸收是衰减的主要因素。第十页,本课件共有94页n n6、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波接收器所接收到的声波频率高于声源所发出的频率高于声源所发出的频率,如两者的运动方频率,如两者的运动方向相反时,则接收频率向相反时,则接收频率低于声源所发出的频率,低于声源所发出的频率,两者的频率差为两者的频率差为频移(
10、Frequency shiftFrequency shift)。第十一页,本课件共有94页二、超声仪器二、超声仪器n n超声仪器超声仪器 的基本组成及构造:超声诊断仪均由三个组成部分组成:n n1、超声换能器(Ultrasonic transducer)部分;n n2 2、基本电路部分;n n3 3、显示部分。第十二页,本课件共有94页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:换能器的核心是晶片,由它完
11、成机械能与电能之间的转换。能与电能之间的转换。n n当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(正压电效应Piezoelectric effectPiezoelectric effect)。n n当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(逆压电效逆压电效应应Inverse Piezoelectric effect)。加电后探头产生超声波就是晶体的逆压电效应。第十三页,本课件共有94页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超声探头的类型与临床应用应用 :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
12、主要用于腹部、妇产、外围血管;外围血管;n n机械扇形扫描探头机械扇形扫描探头:主要:主要用于心脏;用于心脏;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。第十四页,本课件共有94页第十五页,本课件共有94页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。第十六页,本课件共有94
13、页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。第十七页,本课件共有94页超声诊断仪的类型超声诊断仪的类型n n(1)A型超声诊断仪:在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)。第十八页,本课件共有94页n n(2)B B型超声诊断仪:在B型超声诊断仪,以局
14、部型超声诊断仪,以局部亮度或光强代表回波的幅度亮度或光强代表回波的幅度的一种显示方式。在超声诊的一种显示方式。在超声诊断仪显示屏上,以声束扫查断仪显示屏上,以声束扫查移动位置移动位置(或转动角度或转动角度)为横为横坐标,以超声脉冲的传播时坐标,以超声脉冲的传播时间为纵坐标,并以回波幅度间为纵坐标,并以回波幅度调制显示器辉度来表示探测调制显示器辉度来表示探测结果,可得到探头声束扫查结果,可得到探头声束扫查经过的平面内的图像(图)。经过的平面内的图像(图)。这种超声诊断仪目前应用最这种超声诊断仪目前应用最为广泛。为广泛。第十九页,本课件共有94页n n(3)M型超声诊断仪:MM型超声诊断仪也是一种
15、以光点亮度来表示反射声信号强弱的仪器。它是将沿声束方向各反射点位移随时间变化来显示的一种超声诊断仪(右图),因此静止目标的显示像是一条水平亮迹,摆动着的目标显像为一正弦曲线,通常将心脏的M型显示图像称为M型超声心动图。型超声心动图。M型超声诊断仪 第二十页,本课件共有94页n n(4)频谱多普勒仪:n n在频谱多普勒仪上,探头在频谱多普勒仪上,探头接收到的多普勒正负频移接收到的多普勒正负频移以信号波在基线的上下以信号波在基线的上下(正负)来表示的(右图)(正负)来表示的(右图),它有连续和脉冲两种形,它有连续和脉冲两种形式。式。频谱多普勒仪正负频移的显示 第二十一页,本课件共有94页n n1、
16、连续式多普勒:使用双晶片探头,一个晶片连续地发、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。射脉冲波,返回的声波由另一个晶体片连续地接收。它它可测量高速血流可测量高速血流,缺点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。n n2 2、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。它具有距离分辨能力,增加了血流定位探查的准确性,主要主要缺点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血流(倒错现象)。频谱多普勒仪 第二十二页,本课件共有94页n n(5 5)彩色多普勒血流显像)彩色多普勒血
17、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、自相关设备由脉冲多普勒系统、自相关器和彩色编码及显示器等主要部器和彩色编码及显示器等主要部分组成。人体和血流的反射信号分组成。人体和血流的反射信号经结构分析和血流分析处理后,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可在显示屏上显现黑白的实时二维声像图上叠加彩色的实时血流维声像图上叠加彩色的实时血流显像。显像。n n 彩色多普勒血流显象技术的图象彩色多普勒血流显
18、象技术的图象输出方式是将多普勒频移伪彩色输出方式是将多普勒频移伪彩色编码,该技术是由红、篮、绿三编码,该技术是由红、篮、绿三种基本颜色组成(图)。它主要种基本颜色组成(图)。它主要以速度方式显示,速度的方向以以速度方式显示,速度的方向以红蓝两色的区别来表示,红色的红蓝两色的区别来表示,红色的流速代表正向频移,蓝色的流速流速代表正向频移,蓝色的流速代表负向频移,两者之间为零线,代表负向频移,两者之间为零线,零线无流速因而不显色。速度的零线无流速因而不显色。速度的大小以不同的色调即色泽的亮度大小以不同的色调即色泽的亮度来表示,流速越高,色调越高,来表示,流速越高,色调越高,即色彩越亮;反之,流速越
19、低,即色彩越亮;反之,流速越低,色调越低,即色泽越暗。色调越低,即色泽越暗。彩色多普勒血流显象技术 第二十三页,本课件共有94页三、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灰阶是将声信号的幅度调制光点亮度,以一定的灰制光点亮度,以一定的灰阶级来表示探测结果的显阶级来表示探测结果的显示方式(图示方式(图1-2-121-2-12),),超声超声诊断仪的断面显示就是灰阶显诊断仪的断面显示就是灰阶显示,示,它能反映出富有层次的人它能反映出富有层次的人体软组织图象,有助于识别病体软组织图象,有助于识别病变结构。显示屏上的变结
20、构。显示屏上的最黑最黑到到最亮最亮的灰度等级差,取决于的灰度等级差,取决于声信号的强度。声信号的强度。超声灰阶显示 第二十四页,本课件共有94页n n(2)彩色编码显示(Color code display)虽然灰阶可区分出不同强度的超声信号,但人眼对灰阶的分辨力较差,而对彩色和色调具有相当高的分辨力。彩色编码就是用不同的颜色来表示声信号的幅度的一种显示方式,它将不同的幅度的回声划分为许多彩色域,用一种颜色表示一定范围的声信号幅度,这样相邻的回波幅度的信号有了明显不同的色彩,加强了对比度,有效地提高了对比分辨力。第二十五页,本课件共有94页四、四、B型超声诊断基础型超声诊断基础n n 超声诊断
21、的主要原理是利用超声波在生物组织中的传播特性,亦即从超声波与生物组织相互作用后的声信息中提取所需的医学信息。当利用超声诊断仪向人体组织中发射超声波,遇到各种不同的物理界面时,便可产生不同的反射(Reflection)、散射(Scatter)(Scatter)、折射(Refraction)、吸收(Absorption)和衰减(Attenuation)的信号差异。将这些不同的信号差异加以接收放大和信息处理,显示各种可供分析的图像,从而进行医学诊断。第二十六页,本课件共有94页1、正常组织超声图像特点、正常组织超声图像特点n n正常组织、器官的特点(Character of the Normal t
22、issue&organ):n n人体不同的组织和器官均有其相应的正常声像图特点,掌握这些图像的特点,对于图像的正确分析和判断有着重要的作用。第二十七页,本课件共有94页(1)皮肤)皮肤(Skin)正常皮肤均呈线状增强回声,厚约正常皮肤均呈线状增强回声,厚约23mm,23mm,边界光滑、整齐。边界光滑、整齐。第二十八页,本课件共有94页(2)脂肪组织)脂肪组织(Fatty tissue)皮下脂肪及体内层状分布的脂肪均呈低水平回声,其内有散皮下脂肪及体内层状分布的脂肪均呈低水平回声,其内有散在的点状回声。当有筋膜包裹时,在脂肪与筋膜之间可有在的点状回声。当有筋膜包裹时,在脂肪与筋膜之间可有强回声。
23、在某些解剖结构中混杂有脂肪组织时,其间的脂强回声。在某些解剖结构中混杂有脂肪组织时,其间的脂肪可为强回声。肪可为强回声。第二十九页,本课件共有94页(3)纤维组织)纤维组织(Fibro-tissue)因为体内纤维组织多与其他组织交错分布,一般回声较强,某些排列均匀的纤维组织其回声相对较弱,纤维组织本身的声衰减现象较明显,甚者其后方可以出现声影。第三十页,本课件共有94页(4)肌肉组织)肌肉组织(Mascle tissue)肌肉组织长轴切面显示为较强的线状或条状回声,相互平行,肌肉组织长轴切面显示为较强的线状或条状回声,相互平行,排列有序,成羽状或梭形。短轴切面肌肉呈类圆形,双凸排列有序,成羽状
24、或梭形。短轴切面肌肉呈类圆形,双凸透镜形或不规则型,肌肉中间可见网状,带状分隔及斑点透镜形或不规则型,肌肉中间可见网状,带状分隔及斑点状回声。状回声。第三十一页,本课件共有94页(5)血管)血管(Blood Vessel)血管纵切面呈无回声管状结构,横切面呈环状,动脉管壁厚而光滑,回声强,搏动明显;静脉管壁薄,回声弱,搏动不明显,血管近端较粗,远端逐渐变细。静脉 动脉 第三十二页,本课件共有94页(6)骨骼)骨骼(Skeleton)超声正常情况下难以完全穿透骨组织,故不易得到完整的骨骼图象。超声正常情况下难以完全穿透骨组织,故不易得到完整的骨骼图象。成年人的成骨在近探头侧可见呈强回声的骨皮质回
25、声代,骨内结成年人的成骨在近探头侧可见呈强回声的骨皮质回声代,骨内结构显示不清;肋软骨则表现为两条平行高回声带,其间为低或无构显示不清;肋软骨则表现为两条平行高回声带,其间为低或无回声区,短轴则呈椭圆形的低或无回声区,其周为一境界清晰、回声区,短轴则呈椭圆形的低或无回声区,其周为一境界清晰、光滑的环状高回声环。光滑的环状高回声环。第三十三页,本课件共有94页(7)实质脏器)实质脏器(parenchyma organ)n n 实质脏器的表面均有一较强的带状回声,为纤维被膜所致。内部的实质为均匀的中低水平的回声。以肝脏为标准:以肝脏为标准:脾脏回声较肝脏低低而均细而均细,肾脏实质较肝脏实质回声低,
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