超声医学基础课件.ppt

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1、超声医学基础超声医学基础1.超声医学超声医学n n超声医学超声医学超声医学超声医学(Ultrasonic medicine)(Ultrasonic medicine)超声医学是声学、医学和电子工程技术相结合的超声医学是声学、医学和电子工程技术相结合的超声医学是声学、医学和电子工程技术相结合的超声医学是声学、医学和电子工程技术相结合的一门学科，是研究超声对人体的作用和反作用规一门学科，是研究超声对人体的作用和反作用规一门学科，是研究超声对人体的作用和反作用规一门学科，是研究超声对人体的作用和反作用规律并加以利用，达到诊断、保健和治疗等目的的律并加以利用，达到诊断、保健和治疗等目的的律并加以利用，

2、达到诊断、保健和治疗等目的的律并加以利用，达到诊断、保健和治疗等目的的学科。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学学科。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学学科。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学学科。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学超声工程。超声工程。超声工程。超声工程。n n超声诊断学超声诊断学超声诊断学超声诊断学(Ultrasound diagnostics)(Ultrasound diagnostics)研究和应用超声的物理物性，以某种方式扫查人研究和应用超声的物理物性，以某种方式扫查人研究和应用超声的物理物性，以某种方式扫查人研究和应用超声的物理物性，以某种方式扫查人体、诊断疾病

3、的科学称为超声诊断学体、诊断疾病的科学称为超声诊断学体、诊断疾病的科学称为超声诊断学体、诊断疾病的科学称为超声诊断学2.声声 波波n n声波：声波：弹性介质弹性介质中传播着的压力振动。中传播着的压力振动。n n声波是一种机械波（机械能）。声波是一种机械波（机械能）。n n以频率划分声波可以分为三大类：以频率划分声波可以分为三大类：次声：次声：f20Hz声声(可听声可听声)：20Hzf2 104Hz超声：超声：2 104Hzf2 109Hzn n超声诊断使用的频率范围：超声诊断使用的频率范围：220MHz(兆兆赫赫)3.n n传播特点：频率越高，波长越短，传播距离近。传播特点：频率越高，波长越短

4、，传播距离近。传播特点：频率越高，波长越短，传播距离近。传播特点：频率越高，波长越短，传播距离近。频率越低，波长越长，传播距离远频率越低，波长越长，传播距离远频率越低，波长越长，传播距离远频率越低，波长越长，传播距离远n n超声波是频率高于超声波是频率高于超声波是频率高于超声波是频率高于2000020000赫兹的声波，它方向性好，赫兹的声波，它方向性好，赫兹的声波，它方向性好，赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、

5、清洗、焊接、碎播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。有很多的应用。有很多的应用。有很多的应用。4.超声波的传播及成像原理超声波的传播及成像原理n n声阻抗声阻抗声阻抗声阻抗(特性阻抗特性阻抗特性阻抗特性阻抗)：Z Z c c。为介质的密度、为介质的密度、为介质的密度、为介质的密度、c c为介质的声速为介质的声速为介质的声速为介质

6、的声速n n超声波在声阻抗不同的介质中传播，可产生折射、超声波在声阻抗不同的介质中传播，可产生折射、超声波在声阻抗不同的介质中传播，可产生折射、超声波在声阻抗不同的介质中传播，可产生折射、反射、衍射、散射及多普勒效应，介质则吸收声反射、衍射、散射及多普勒效应，介质则吸收声反射、衍射、散射及多普勒效应，介质则吸收声反射、衍射、散射及多普勒效应，介质则吸收声波的能量，并产生声衰减。波的能量，并产生声衰减。波的能量，并产生声衰减。波的能量，并产生声衰减。n n目前使用的超声诊断仪都是建立在回波的基础上，目前使用的超声诊断仪都是建立在回波的基础上，目前使用的超声诊断仪都是建立在回波的基础上，目前使用的

7、超声诊断仪都是建立在回波的基础上，其物理基础便是人体内的声阻抗值是不同的，当其物理基础便是人体内的声阻抗值是不同的，当其物理基础便是人体内的声阻抗值是不同的，当其物理基础便是人体内的声阻抗值是不同的，当声波穿过不同的组织器官时，其回声产生相应的声波穿过不同的组织器官时，其回声产生相应的声波穿过不同的组织器官时，其回声产生相应的声波穿过不同的组织器官时，其回声产生相应的变化，从而可提取各种诊断信息变化，从而可提取各种诊断信息变化，从而可提取各种诊断信息变化，从而可提取各种诊断信息。n n声波遇到气体时声波遇到气体时声波遇到气体时声波遇到气体时,被全部反射被全部反射被全部反射被全部反射,不能成像。

8、不能成像。不能成像。不能成像。5.n n压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种外力去掉后，它

9、又会恢复到不带电的状态，这种外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。现象称为正压电效应。现象称为正压电效应。现象称为正压电效应。n n当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变电介质也会发生变

10、形，电场去掉后，电介质的变电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应形随之消失，这种现象称为逆压电效应形随之消失，这种现象称为逆压电效应形随之消失，这种现象称为逆压电效应6.超声诊断技术的发展简史超声诊断技术的发展简史n n18801880年居里兄弟发现压电效应年居里兄弟发现压电效应年居里兄弟发现压电效应年居里兄弟发现压电效应n n19231923年首次将声纳用于探测潜艇年首次将声纳用于探测潜艇年首次将声纳用于探测潜艇年首次将声纳用于探测潜艇n n19451945年年年年A A FirestoneFirestone制成

11、制成制成制成A A型脉冲超声检测仪。我国型脉冲超声检测仪。我国型脉冲超声检测仪。我国型脉冲超声检测仪。我国自自自自19581958年年年年1111月开始将月开始将月开始将月开始将A A型超声诊断应用于临床。型超声诊断应用于临床。型超声诊断应用于临床。型超声诊断应用于临床。n n19601960年代中后期年代中后期年代中后期年代中后期19801980年代初期年代初期年代初期年代初期B B型超声检查发展型超声检查发展型超声检查发展型超声检查发展并普及，仪器渐趋完善，我国自并普及，仪器渐趋完善，我国自并普及，仪器渐趋完善，我国自并普及，仪器渐趋完善，我国自19781978年开始应用年开始应用年开始应

12、用年开始应用B B型超声诊断疾病。型超声诊断疾病。型超声诊断疾病。型超声诊断疾病。n n19801980年代中后期彩色年代中后期彩色年代中后期彩色年代中后期彩色DopplerDoppler超声显像仪的出现，超声显像仪的出现，超声显像仪的出现，超声显像仪的出现，计算机图像处理技术的应用，为超声诊断开创了计算机图像处理技术的应用，为超声诊断开创了计算机图像处理技术的应用，为超声诊断开创了计算机图像处理技术的应用，为超声诊断开创了更加广阔的领域。更加广阔的领域。更加广阔的领域。更加广阔的领域。7.超声诊断仪的基本构成超声诊断仪的基本构成n n主机：包括基本电路、计算机信号处理器等主机：包括基本电路、

13、计算机信号处理器等主机：包括基本电路、计算机信号处理器等主机：包括基本电路、计算机信号处理器等n n探头探头探头探头ProbeProbeProbeProbe（换能器（换能器（换能器（换能器Transducer)Transducer)Transducer)Transducer)：核心器件是：核心器件是：核心器件是：核心器件是压压压压电晶体电晶体电晶体电晶体，其实它是一能够将机械能和电能互相转，其实它是一能够将机械能和电能互相转，其实它是一能够将机械能和电能互相转，其实它是一能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。其作用是向人体发射和接收换的功能陶瓷材料。其作用是向人体发射和接收换的功能陶瓷材料

14、。其作用是向人体发射和接收换的功能陶瓷材料。其作用是向人体发射和接收超声波。超声波。超声波。超声波。n n显示器：显示各种类型的超声图像显示器：显示各种类型的超声图像显示器：显示各种类型的超声图像显示器：显示各种类型的超声图像n n探头的种类：依晶片排列方式的不同分为线阵、探头的种类：依晶片排列方式的不同分为线阵、探头的种类：依晶片排列方式的不同分为线阵、探头的种类：依晶片排列方式的不同分为线阵、凸阵、扇扫、扇括及腔内探头等不同种类。腹部凸阵、扇扫、扇括及腔内探头等不同种类。腹部凸阵、扇扫、扇括及腔内探头等不同种类。腹部凸阵、扇扫、扇括及腔内探头等不同种类。腹部检查常用探头频率为检查常用探头频

15、率为检查常用探头频率为检查常用探头频率为3.5MHz3.5MHz3.5MHz3.5MHz，表浅部位的检查常，表浅部位的检查常，表浅部位的检查常，表浅部位的检查常用高频探头用高频探头用高频探头用高频探头7-10MHz7-10MHz7-10MHz7-10MHz。8.9.多普勒超声多普勒超声n n多普勒效应多普勒效应多普勒效应多普勒效应(Doppler effect)(Doppler effect)由奥地利物理学家克里斯丁由奥地利物理学家克里斯丁由奥地利物理学家克里斯丁由奥地利物理学家克里斯丁 约翰约翰约翰约翰 多普勒于多普勒于多普勒于多普勒于18421842年首先提出。年首先提出。年首先提出。年首

16、先提出。在振动源与观察者作相对运动时声波密集，在背在振动源与观察者作相对运动时声波密集，在背在振动源与观察者作相对运动时声波密集，在背在振动源与观察者作相对运动时声波密集，在背向运动时声波疏散，运动产生的这种声波频率的向运动时声波疏散，运动产生的这种声波频率的向运动时声波疏散，运动产生的这种声波频率的向运动时声波疏散，运动产生的这种声波频率的变化是可以测量的。这种变化的数值被称为多普变化是可以测量的。这种变化的数值被称为多普变化是可以测量的。这种变化的数值被称为多普变化是可以测量的。这种变化的数值被称为多普勒勒勒勒频移频移频移频移(Doppler shift)(Doppler shift)，这

17、种现象称为多显勒效应。，这种现象称为多显勒效应。，这种现象称为多显勒效应。，这种现象称为多显勒效应。10.DopplerDoppler超声，是利用多普勒效应的原理，对运动超声，是利用多普勒效应的原理，对运动超声，是利用多普勒效应的原理，对运动超声，是利用多普勒效应的原理，对运动的器官和血流进行检查。的器官和血流进行检查。的器官和血流进行检查。的器官和血流进行检查。主要是利用血液中运动的红细胞对声波的散射，主要是利用血液中运动的红细胞对声波的散射，主要是利用血液中运动的红细胞对声波的散射，主要是利用血液中运动的红细胞对声波的散射，产生多显勒效应，经伪彩色编码技术，在二维图产生多显勒效应，经伪彩色

18、编码技术，在二维图产生多显勒效应，经伪彩色编码技术，在二维图产生多显勒效应，经伪彩色编码技术，在二维图像上显示彩色血流影像。不同方向的血流以不同像上显示彩色血流影像。不同方向的血流以不同像上显示彩色血流影像。不同方向的血流以不同像上显示彩色血流影像。不同方向的血流以不同的颜色表示，通常设定流向探头的血流为红色，的颜色表示，通常设定流向探头的血流为红色，的颜色表示，通常设定流向探头的血流为红色，的颜色表示，通常设定流向探头的血流为红色，背离探头的血流为蓝色。背离探头的血流为蓝色。背离探头的血流为蓝色。背离探头的血流为蓝色。11.12.频谱多普勒频谱多普勒13.n n用途：用途：用途：用途：1 1

19、、判断血流的方向及性质、判断血流的方向及性质、判断血流的方向及性质、判断血流的方向及性质 2 2、判断血管是否狭窄或闭塞，是否有血栓形成、判断血管是否狭窄或闭塞，是否有血栓形成、判断血管是否狭窄或闭塞，是否有血栓形成、判断血管是否狭窄或闭塞，是否有血栓形成 3 3、检测肿瘤内血管，为鉴别肿瘤的良恶性提供参、检测肿瘤内血管，为鉴别肿瘤的良恶性提供参、检测肿瘤内血管，为鉴别肿瘤的良恶性提供参、检测肿瘤内血管，为鉴别肿瘤的良恶性提供参考考考考 4 4、在心血管疾病的诊断中，测定是否存在分流与、在心血管疾病的诊断中，测定是否存在分流与、在心血管疾病的诊断中，测定是否存在分流与、在心血管疾病的诊断中，测

20、定是否存在分流与反流，并定量估测反流，并定量估测反流，并定量估测反流，并定量估测14.超声图像诊断超声图像诊断n n定位诊断定位诊断n n定性诊断定性诊断n n量化诊断量化诊断15.应用范围应用范围n n消化系统实质性脏器消化系统实质性脏器消化系统实质性脏器消化系统实质性脏器n n泌尿系统泌尿系统泌尿系统泌尿系统n n妇产科妇产科妇产科妇产科n n心血管系统心血管系统心血管系统心血管系统n n浅表小器官、淋巴结浅表小器官、淋巴结浅表小器官、淋巴结浅表小器官、淋巴结n n肌骨关节、胸腔肌骨关节、胸腔肌骨关节、胸腔肌骨关节、胸腔n nTCDTCD16.超声新技术超声新技术n n超声造影：将超声造影

21、剂注入周围血管内直接或超声造影：将超声造影剂注入周围血管内直接或超声造影：将超声造影剂注入周围血管内直接或超声造影：将超声造影剂注入周围血管内直接或经血流循环到达周围脏器，使该器官达到灰阶信经血流循环到达周围脏器，使该器官达到灰阶信经血流循环到达周围脏器，使该器官达到灰阶信经血流循环到达周围脏器，使该器官达到灰阶信号增强或多普勒血流信号增强的目的。号增强或多普勒血流信号增强的目的。号增强或多普勒血流信号增强的目的。号增强或多普勒血流信号增强的目的。n n原理：震荡后产生微气泡，显示低速血流及细小原理：震荡后产生微气泡，显示低速血流及细小原理：震荡后产生微气泡，显示低速血流及细小原理：震荡后产生

22、微气泡，显示低速血流及细小血管血管血管血管n n临床应用：良恶性肿瘤的鉴别，肝癌介入治疗后临床应用：良恶性肿瘤的鉴别，肝癌介入治疗后临床应用：良恶性肿瘤的鉴别，肝癌介入治疗后临床应用：良恶性肿瘤的鉴别，肝癌介入治疗后疗效判断疗效判断疗效判断疗效判断17.18.三维超声三维超声n nA超：一维超：一维n nB超：二维超：二维n n三维超声是通过从人体某部位的不同位置三维超声是通过从人体某部位的不同位置采集二维灰阶图像，然后经计算机快速组采集二维灰阶图像，然后经计算机快速组合处理形成的立体图像。合处理形成的立体图像。n n应用：胎儿应用：胎儿19.20.回声强度回声强度n n无回声区：病灶内声波穿

23、透性良好，不产生回声，无回声区：病灶内声波穿透性良好，不产生回声，无回声区：病灶内声波穿透性良好，不产生回声，无回声区：病灶内声波穿透性良好，不产生回声，不发生衰减，常伴有后方回声增强。可见于各种不发生衰减，常伴有后方回声增强。可见于各种不发生衰减，常伴有后方回声增强。可见于各种不发生衰减，常伴有后方回声增强。可见于各种囊肿、胸囊肿、胸囊肿、胸囊肿、胸/腹水、血管管腔等。腹水、血管管腔等。腹水、血管管腔等。腹水、血管管腔等。n n低回声区：在二维图像上显示为暗淡的点状回声低回声区：在二维图像上显示为暗淡的点状回声低回声区：在二维图像上显示为暗淡的点状回声低回声区：在二维图像上显示为暗淡的点状回

24、声区。多种实性占位性病变均显示为低回声区，尤区。多种实性占位性病变均显示为低回声区，尤区。多种实性占位性病变均显示为低回声区，尤区。多种实性占位性病变均显示为低回声区，尤以恶性肿瘤多见。以恶性肿瘤多见。以恶性肿瘤多见。以恶性肿瘤多见。n n强回声、在声像图上显示为极亮的点状或团块回强回声、在声像图上显示为极亮的点状或团块回强回声、在声像图上显示为极亮的点状或团块回强回声、在声像图上显示为极亮的点状或团块回声。各种结石、骨骼、金属异物等物均为强回声。声。各种结石、骨骼、金属异物等物均为强回声。声。各种结石、骨骼、金属异物等物均为强回声。声。各种结石、骨骼、金属异物等物均为强回声。21.检查前准备检查前准备n n消化系统检查空腹消化系统检查空腹消化系统检查空腹消化系统检查空腹8 8小时以上小时以上小时以上小时以上n n泌尿系统，经腹部妇科检查须充盈膀胱。泌尿系统，经腹部妇科检查须充盈膀胱。泌尿系统，经腹部妇科检查须充盈膀胱。泌尿系统，经腹部妇科检查须充盈膀胱。22.体位体位n n仰卧位仰卧位仰卧位仰卧位n n侧卧位侧卧位侧卧位侧卧位n n俯卧位俯卧位俯卧位俯卧位n n站立位站立位站立位站立位23.纵切面纵切面24.横切面横切面25.26.