超声影像学部分幻灯片.doc

超声影像学部分 （中文版） 第一章 总论 超声检查（ultrasonic examination）是利用超声波的物理特性和人体器官组织声学特性相互作用后产生的信息，并将其接收、放大和信息处理后形成图形、曲线或其他数据，借此进行疾病诊断的检查方法。 在过去的半个世纪中，超声诊断进展非常迅速。随着声学理论的深入、计算机技术的发展，使超声诊断取得了前所未有的进步。从早期的A型（Amplitude mode）、M型（Motion mode）一维超声成像、B型(Brightness mode)二维成像，演进到动态实时三维成像；由黑白灰阶超声成像发展到彩色血流显像。谐波成像、组织多普勒成像等新型成像技术和各项新的超声检查技术（如腔内超声检查、器官声学造影检查、介入超声）逐渐应用于临床。目前超声诊断已成为一门成熟的学科，不仅能观察形态，而且能检测人体脏器功能和血流状态，在临床诊断与治疗决策上发挥着重要作用，成为医学影像学中的重要组成部分。 超声显像物理基础 超声波的物理特性： 超声波（ultrasound）是指振动频率大于20000Hz（赫兹），即超过人耳的听觉阈值上限的声波。 临床诊断常用超声频率为2.5-10MHz（兆赫），最常用的是3.5-5MHz。 超声波在弹性介质中以规则的纵波形式传播，有波长（λ）、频率（f）和声速（c）三个基本物理量，它们的关系是：c＝f ×λ。超声波在固体中传播速度最快，液体中次之，气体中最慢。一般人体软组织的平均声速为1540m/s，由于声速基本确定， 超声波的方向性 由于频率极高，波长极短，故在介质中呈直线传播，具有良好的束射性或指向性，这便是超声对人体器官进行定向探测的基础。 acoustic impedance，Z）用来表示介质传播超声波能力的一个重要物理量，等于介质的密度（ρ）与超声波在该介质中传播速度（c）的乘积，即Z＝ρ×c。两种不同声阻抗物体的接触面，称界面。 reflection）、折射（refraction）和散射（scatter） 超声波在介质中的传播过程中，由于不同介质的声阻抗不同，可能发生反射、折射及散射等现象图1 图1 两种界面上超声波的入射、反射和折射示意图 吸收（absorption）与衰减（attenuation） 超声波在介质中传播时，由于介质的粘滞性和导热性等因素的影响，使声能耗损的现象成为吸收。由于声能的吸收超声束在远场的扩散和在界面上的反射与折射等，均使声能在介质中随传播距离的增加而逐渐减弱，这称为衰减。 超声束遇到运动的反射界面时，其反射波的频率将发生改变，此即超声波的多普勒（Doppler）效应。 超声波的产生 超声波属于机械波，由于物体机械振动产生。目前医学上产生和接收超声的器件通常采用压电晶体作为换能器。压电晶体具有两种可逆的能量转变效应即在交变电场的作用下导致厚度的交替改变从而产生声振动，即由电能转变为声能，称为逆电压效应；相反，由声波的压力变化使压电晶体两端的电极随声波的压缩与弛张发生正负电位交替变化，称为正压电效应。在逆压电效应中，压电晶体称为超声发生器，在正压电效应中，压电晶体称为回声接收器（图2）。 图2 压电效应 （1）正压电效应 （2）逆压电效应 超声诊断仪类型 超声检查的种类众多，分类复杂，目前临床最常用的是按显示回声的方式进行分类。 A型诊断法 即幅度调制型，此法以波幅的高低代表界面反射信号的强弱，探测界面距离、脏器径值以及鉴别病变的物理特性，可用于对组织结构的定位和定性。目前除用于颅内病变的诊断外，此法已基本为B型诊断法所取代。 B型诊断法 即辉度调制型，本法以不同辉度的光点表示界面反射信号的强弱，反射强则亮，反射弱则暗，称为灰阶成像（gray scale display）。由于采用连续方式进行扫描，故可显示脏器的二维切面图像。当成像速度达到每秒24－30幅时，则能显示脏器的活动状态，称为实时（real time）显像。 M型诊断法 此法系在B型扫描中加入慢扫描锯齿波，使反射光点从左向右移动扫描。其纵座标为扫描空间位置线，代表被探测结构所在位置的深度变化，横坐标为光点慢扫描时间。所显示的扫描线称为时间运动曲线。此法主要用于探测心脏，临床称其为M型超声心动图描记术（M－mode ultrasonic cardiography，UCG or M－mode echocardiography）。 D型（doppler type）诊断法 利用多普勒效应，使用各种方式显示多普勒频移，从而对疾病作出诊断的方法就是D型诊断法。临床可用于检测心脏及大血管等的血流动力学状态，特别是先天性心脏病及瓣膜病的分流或反流情况的