超声医学基础（课件）.ppt

超声医学基础 超声医学 超声医学(Ultrasonic medicine) 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超声工程。 超声诊断学(Ultrasound diagnostics) 研究和应用超声的物理物性，以某种方式扫查人体、诊断疾病的科学称为超声诊断学 声 波 声波：弹性介质中传播着的压力振动。 声波是一种机械波（机械能）。 以频率划分声波可以分为三大类： 次声：f20Hz 声(可听声)：20Hzf2?104Hz 超声： 2?104Hzf2?109Hz 超声诊断使用的频率范围：2－20MHz(兆赫) 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 超声波是频率高于20000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、农业上有很多的应用。 超声波的传播及成像原理 声阻抗(特性阻抗)：Z＝?c。?为介质的密度、c为介质的声速 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，介质则吸收声波的能量，并产生声衰减。 目前使用的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。 声波遇到气体时,被全部反射,不能成像。 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，这种现象称为正压电效应。 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 超声诊断技术的发展简史 1880年居里兄弟发现压电效应 1923年首次将声纳用于探测潜艇 1945年A?Firestone制成A型脉冲超声检测仪。我国自1958年11月开始将A型超声诊断应用于临床。 1960年代中后期－1980年代初期B型超声检查发展并普及，仪器渐趋完善，我国自1978年开始应用B型超声诊断疾病。 1980年代中后期彩色Doppler超声显像仪的出现，计算机图像处理技术的应用，为超声诊断开创了更加广阔的领域。 超声诊断仪的基本构成 主机：包括基本电路、计算机信号处理器等 探头Probe（换能器Transducer)：核心器件是压电晶体，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超声波。 显示器：显示各种类型的超声图像 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。腹部检查常用探头频率为3.5MHz，表浅部位的检查常用高频探头7-10MHz。 多普勒超声 多普勒效应(Doppler effect) 由奥地利物理学家克里斯丁?约翰?多普勒于1842年首先提出。 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变化是可以测量的。这种变化的数值被称为多普勒频移(Doppler shift)，这种现象称为多显勒效应。 Doppler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。 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，背离探头的血流为蓝色。 频谱多普勒 用途： 1、判断血流的方向及性质 2、判断血管是否狭窄或闭塞，是否有血栓形成 3、检测肿瘤内血管，为鉴别肿瘤的良恶性提供参考 4、在心血管疾病的诊断中，测定是否存在分流与反流，并定量估测 超声图像诊断 定位诊断 定性诊断 量化诊断 应用范围 消化系统实质性脏器 泌尿系统 妇产科 心血管系统 浅表小器官、淋巴结 肌骨关节、胸腔 TCD 超声新技术 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号增强或多普勒血流信号增强的目的。 原理：震荡后产生微气泡，显示低速血流及细小血管 临床应用：良恶性肿瘤的鉴别，肝癌介入治疗后疗效判断 三维超声 A超：一维 B超：二维 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合处理形成的立体图像。 应用：胎儿 回声强度 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。可见于各种囊肿、