超声仪器结构原理,超声伪像分析及超声医学术语-陈吉东.doc

超声仪器基本构成及使用、超声常见伪像 四川省人民医院超声科 陈吉东 超声是超过正常人耳能听到的声波，频率在20 000赫兹(Hertz，Hz)以上。超声检查是利用超声的物理特性和人体器官组织声学性质上的差异，以波形、曲线或图像的形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。40年代初就已探索利用超声检查人体，50年代已研究、使用超声使器官构成超声层面图像，70年代初又发展了实时超声技术，可观察心脏及胎儿活动。超声诊断由于设备不似CT或MRI设备那样昂贵，可获得器官的任意断面图像，还可观察运动器官的活动情况，成像快，诊断及时，无痛苦与危险，属于非损伤性检查，因之，在临床上应用已普及，是医学影像学中的重要组成部分。不足之处在于图像的对比分辨力和空间分辨力不如CT和MRI高。 第一章 超声诊断仪的基本原理及新技术的应用 、超声医学诊断技术的发展过程 纵观超声诊断技术的发展 ,经历了一个由 “点”（ A 型超声） 、“线”(M 型超声) 、“面”(二维超声) 、“体”(三维超声) 的发展过程 ; 也是一个由一维阵向二维阵朝三维阵的发展过程 ; 静态成像向实时动态成像的发展过程 ; 由单参量诊断向多参量 诊断技术的发展过程 ;从单一器官到全身的发展过程 。 2、医用超声诊断仪的原理及种类 1） 超声诊断仪的组成 超声诊断设备类型较多 , 但其基本的组成相类似，他们主 要有 7 部分组成 :控制电路 、换能器（探头） 、发射/ 接收电路 、信号处理 电路 、图像处理 、图像输出（显示 、存储 、打印、记录及图文传输） 和电源。 2） 换能器的结构和种类 超声换能器(探头)的作用是将超声发射到人体后再接收人体中的超声回波信号 。换能器的结构是由主体 、壳体和导线3部分组成 ,其中压电材料 (晶片)是主体的核心 。从单晶片(例如A 型和 M 型超声诊断探头) 、多晶片发展到数十个 、数百个甚至千个以上的晶片 , 同时由若干个晶片并联起??组成的探头阵元数也在不断扩展 。目前 ,换能器的主要发展趋势是多阵元(高密度) 、高频 、宽带和专用 。为了借助声像图指导穿剌，还有穿剌式探头。　　探头性能分3.0、3.5、5.8MHz等。兆赫越大，其通透性能越小。根据检查部位选用合适的探头。例如眼的扫描用8MHz探头，而盆腔扫描，则选用3.0MHz探头。一个超声设备可配备几个不同性能的探头备选用。　　显示器用阴极射线管,记录可用多帧照相机和录像机等。 第一节 灰阶超声（USG）的成像基本原理与设备　　一、超声的物理特性　　超声是机械波，由物体机械振动产生。具有波长、频率和传播速度等物理量。用于医学上的超声频率为2.5～10MHz，常用的是2.5～5MHz。超声需在介质中传播，其速度因介质不同而异，在固体中最快，液体中次之，气体中最慢。在人体软组织中约为150m/s。介质有一定的声阻抗，声阻抗等于该介质密度与超声速度的乘积。　　超声在介质中以直线传播,有良好的指向性.这是可以用超声对人体器官进行探测的基础。当超声传经两种声阻抗不同相邻介质的界面时其声阻抗差大于0.1%,而界面又明显大于波长,即大界面时,则发生反射,一部分声能在界面后方的相邻介质中产生折射,超声继续传播,遇到另一个界面再产生反射,直至声能耗竭。反射回来的超声为回声。声阻抗差越大，则反射越强，如果界面比波长小，即小界面时，则发生散射。超声在介质中传播还发生衰减，即振幅与强度减小。衰减与介质的衰减系数成正比，与距离平方成反比，还与介质的吸收及散射有关。超声还有多普勒应(Doppler effect)，活动的界面对声源作相对运动可改变反射回声的回率。这种效应使超声能探查心脏活动和胎儿活动以及血流状态。 　二、超声的成像基本原理　　人体结构对超声而言是一个复杂的介质，各种器官与组织，包括病理组织有它特定的声阻抗(表1-4-1)和衰减特性。因而构成声阻抗上的差别和衰减上的差异。超声射入体内，由表面到深部，将经过不同声阻抗和不同衰减特性的器官与组织，从而产生不同的反射与衰减。这种不同的反射与衰减是构成超声图像的基础。