超声图像伪影课件.ppt

05-06学年第一学期 超声成像设备讲义 共9学时 第五章　超声图像伪影 知识重点 超声图像伪影定义 伪影影响因素 部分容积效应伪影 旁瓣效应伪影 回声失落伪影 振铃状伪影 (余振伪影) 回声增强伪影 声影伪影 超声斑伪影 第六章 超声治疗设备 超声波的生物效应 机械效应 热效应 空化效应 第一节 超声波碎石机 自20世纪中期，随着超声技术的迅速发展，人们则利用超声振动对坚硬物体进行切割、打孔、分散等等。 人所共知，结石症是当今人类的常见病之一，它的发病率和复发率均较高。将不同表现形式的机械振动波，如冲击波、超声波用于击碎人体内结石，则是近几十年来医学领域迅速引用新技术成果的一个重要方面。 用机械波粉碎人体内结石，在实施方案上分体内接触式与体外非接触式两种。 体内接触式超声波碎石 20世纪60年代中期，科学工作者通过研究发现，几十千赫兹的低频超声波比MHz级的高频超声波具有更好的碎石效果。 例如，使用超声换能器产生20kHz的超声波并通过变幅杆使振动能量增强，再直接作用到与其端面相接触的水槽底部结石上，依超声作用的时间不同，结石表现为龟裂、穿孔、分层脱落或完全碎裂。 其后，一些学者又相继进行了有关动物活体研究，他们用不锈钢棒把超声能量直接耦合到输尿管内的结石上，结果使结石很快破碎。 在一系列的物理实验和动物实验研究基础上，体内接触式超声碎石技术正式获得临床治疗应用。 这是一种介入性超声疗法，它主要应用于治疗泌尿系统的结石，而且需与泌尿系统内窥镜技术相结合进行，操作技术条件要求较高，但效果较肯定，因而得到了一定范围的推广。 体外冲击波碎石 结石症除发生在泌尿系统的肾脏、输尿管及膀胱等器官之外，还容易发生在胆道系统等。 传统的治疗胆石症的方法，大都采用开放式手术疗法。 上述的接触式超声波碎石，在治疗时需将超声换能器通过导管经皮肤或管腔(如输尿管、胆管)与人体腔内结石直接接触，操作上不方便，要求技术条件高，且给患者带来较大的痛苦。 20世纪80年代初推出了体外冲击波碎石术(extracorporeal shock wave lithotripsy，ESWL)。自1980年起，临床上开始使用ESWL粉碎肾结石；1985年后又用于粉碎胆结石，由此开创了治疗结石症的新纪元。 冲击波也是机械波的一种形式，就是说冲击波与声波同属于机械波。但与一般声波相比，冲击波的发射时间短、能量高，频率成分分布较宽。 自1980年第一台体外冲击波碎石机问世以来，ESWL发展甚快。目前，对体外冲击波碎石机的分类法颇多。如有的按冲击波发生器的不同原理分类，即分为液电式、爆炸式、压电式及电磁式等；有按冲击波源到人体间的耦合方式分类的，如干式、湿式；有的则按机型的发展次序分类，如第一代、第二代等；也有的按治疗目的划分，即肾石碎石机及胆石碎石机等；还有的是按ESWL系统的规模分类，如体外碎石中心、大型体外碎石机及小型移动式体外碎石机等等。 体外冲击波碎石机的结构原理 主要包括冲击波发生器、聚集装置、定位系统 冲击波发生器：水中放电形成冲击波，是一个极其复杂的物理过程 采用半椭球反射体作为聚能装置。其作用是把在椭球第一焦点处由高压放电产生的冲击波能量会聚到第二焦点处的较小区域内，以提高冲击波的压力，粉碎置于该处的结石。 定位器 指对体内结石的显像观察设备(如X线机、B型超声显像仪的探头与反射体组合的整体，它们之间的相对位置固定不变。借助于定位器与显像观察设备，就可以通过机械调整反射体与人体的相对位置，使体内结石准确地置于反射体的第二焦点处，以使会聚的冲击波能量最有效地粉碎结石，而不损伤周围组织。 为保证治疗质量，定位系统具有十分重要的作用。倘若定位不准，冲击波的性能再好，也不能发挥作用，反而会损伤正常组织。 冲击波的碎石机理 水中高压放电产生的冲击波，经椭球反射休反射会聚在第二焦点处，形成高达几百乃至上千个大气压的冲击波压力，它足以粉碎人体内的结石而不致明显损伤人体组织。 冲击波在结石前后界面上产生的应力 空化机制的作用 冲击波的能量中，对碎石起主要作用的频率为1-2MHz的超声波成分。高于2MHz的机械波在人体内的传播衰减较大，而低于1MHz的机械波聚焦效果欠佳。 第二节 高强度聚焦超声（HIFU） 传统的外科手术在治疗疾病的同时，往往会给机体正常组织、器官带来一定副作用，此即手术并发症。 现代外科发展的一个重要方向即是微创和无创(micro-invasive and non-invasive surgery)。在保证治疗效果优于、至少不亚于传统手术的前提下，将对机体的不良影响降低至最小程度，即达到“精确”手术之目的。 高强度聚焦超声(high intensity focused ultra-sound，H