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超声诊断学.doc

超声诊断学

回忆是苍白
2019-01-11 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《超声诊断学doc》,可适用于医药卫生领域

第一章超声诊断的成像原理与应用目的要求:掌握超声诊断的成像原理。了解超声影像技术的发展动态及其在医学影像技术中的地位。(教材:《医学影像学》第六版页)医学影像诊断学(medicalimageology)是一门新兴的医学诊断技术它包括超声显像、普通X线诊断、X线电子计算机体层成像(CT)、核素成像、磁共振成像(MRI)等。超声诊断学以电子学与医学工程学的最新成就和解剖学、病理学等形态学为基础并与临床医学密切结合既可非侵入性地获得活性器官和组织的精细大体断层解剖图像和观察大体病理形态学改变亦可使用介入性超声或腔内超声探头深入人体内获得超声图像从而使一些疾病得到早期诊断。目前超声诊断已成为一门成熟的学科在临床诊断与治疗决策上发挥着重要作用。第一节     超声成像的物理基础基本概念:超声n:超声(ultrasound)是指振动频率每秒在次(单位是赫兹HerzeHz)以上超过人耳听觉范围的声波。Q超声为首选的疾病:前列腺增生(BPH)、原发性肝癌、肝血管瘤、胆系疾病、胰腺癌肾肿瘤、膀胱肿瘤超声成像n:超声成像(ultrasonographyUSG)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经信息处理后形成图像的成像技术借此进行疾病诊断的检查方法。声源:声源(acousticsource)是能发声的物体。振动是产生声波的根源。在超声成像中探头晶片振动即产生超声波所以探头晶片就是声源。声场:超声振动波及的范围。介质:气体(空气)或液体或固体是传播声音的媒介物称为介质。均匀介质:声场内介质声阻抗一致。非均匀介质:声场内介质声阻抗不相等。界面:两种不同声阻抗物体的接触面。界面反射:超声在非均匀介质中传播时从一种介质进入另一种介质即通过界面时就有反射。大界面:界面尺寸大于超声束直径。(入射超声遇到大界面时呈镜面反射模式)。小界面:界面尺寸小于超声束直径。(入射超声遇到小界面时呈散射模式)。超声的物理特性:超声波的物理量:超声波的基本物理量:(填空)超声和一切声波一样具有频率(f)、声速(c)、和波长(λ)三个物理量三者之间的关系可用下列公式表示:c=f·λ。①频率(f):单位时间内质点振动的次数一般以每秒振动次数表示单位为赫兹(HerzeHz)每秒振动次为Hz。②声速(c):单位时间内声波在介质中传播的距离常用单位为ms或cms。人体软组织平均声速为:ms或近似于是ms。③波长(λ):声波传播过程中相邻的两个周期中对应点的距离或相邻的两个波峰或波谷间的距离。声阻抗:声阻抗(Acousticimpedance) 是用来表示介质传播超声波能力的一个重要的物理量其数值的大小由介质密度ρ与声波在该介质中的传播速度C的乘积所决定即:Z=ρ·C单位为Kg/m·s。超声显像时回声水平的强弱取决于构成界面的各种组织之间声阻抗值的大小。差值越大回声水平越强否则相反。超声波的主要物理特性:束射性或指向性:由于超声波频率很高波长很短故在介质中呈直线传播具有良好的束射性或指向性。从声源发出的超声波最近的一段声束几乎平行这段区域为近场区。远离此区后声束向前稍有扩散为远场区。扩散的声束与平行声束间形成的夹角叫做扩散角(θ)。因而超声成像中多使用聚焦式声束以提高成像质量。反射、折射和散射:①反射、折射:当声波从一种介质向另一种传播时如果两者的声阻抗不同就会在其分界面上产生反射和折射现象使一部分能量返回第一种介质。另一部分能量穿过界面进入第二种介质继续向前传播。当两种不同介质的声阻抗差大于℅时便能产生超声反射。②散射:如果界面的尺寸小于声束的直径为小界面。入射超声遇到小界面时发生散射现象。③绕射:声波在传播过程中如遇到直径小于超声半个波长的障碍时其声波会绕过障碍物而继续传播为绕射。如障碍物直径比波长的小则绕射现象更为明显。所以诊断用的超声波仪器常规要求对探测的对象加以选探以使波长较被探测对象小很多使绕身现象不显著或很小发生从而提高分辨率。吸收与衰减:质点振动在介质中传播时引起能量的传播。随着传播距离的增加、质点振动的振幅逐渐减少亦即超声能量逐渐减弱。此种现象称为超声的衰减(attenuation)。衰减的程度与介质的性质密切相关。恶性肿瘤>一般病理组织一般病理组织>正常组织实质性组织>液体。超声诊断仪有TGC装置目的是补偿超声传播时能量的衰减。多普勒效应n:当声源和介质界面发生相对运动时介质接收到的频率与声源的固有频率之间会产生一定差异(频移)这种现象称为多普勒效应(Dopplereffect)。关系式为:fd=|fr-ft|=+v·frcosθc式中:fd为频移ft为入射超声频率fr为反射超声频率v为反射界面运动的速度c为超声在介质中的声速cosθ为反射界面运动方向与入射声束方向间的角度。如界面朝向探头运动频率升高若界面背离探头运动则频率减低界面运动越快频移数值越大。心壁、血管壁、瓣膜等的运动和血液(主要是红细胞)的流动均可引起多普勒效应。声阻抗特性、声衰减特性和多普勒效应是超声成像的最基本的物理特性。Q多普勒效应的应用价值:利用多普勒效应显示心脏血管内血流方向、速度和状态者为多普勒显示法分为频谱多普勒和彩色多普勒血流显像。)频谱多普勒超声能对心血管某一点处或声束一条线上的血流方向、速度和性质进行分析。)CDFI可清楚显示心脏大血管的形态结构与活动情况直接的显示心内血流的方向、速度、范围、有无血流紊乱及通路异常等是心脏大血管疾病的重要检查方法。非线性传播:在传统的超声成像过程中由于超声成像的反射波频率与发射波频率相同反射波的强度也随发射波的强度呈正比例地增加或减少即两者间呈一种线性关系。实际上超声波在组织中传播时呈非线性传播。超声波在组织中传播时形成压缩区和稀疏区前者压力高后者压力低两者间的压力差引起超声波传播速度的改变。这种声波传播过程中各点的传播速度不同导致波形逐渐畸变并导致谐波的产生。因此在介质中传播的超声波除了与发射频率一样的超声波(称为基波)以外还含有整倍于(倍、倍等…)基波频率的波后者称为谐波(harmonics)。谐波的次数越高频率越高组织中衰减越大振幅也越小故目前可用于超声成像的多为二次谐波。这种接收和利用由超声波非线性传播所产生的二次谐波信号进行超声成像的技术叫二次谐波成像。如利用人体组织来源的二次谐波进行成像叫自然组织谐波成像(nativetissueharmonicimaging)如利用声学对比剂来源的二次谐波进行成像则称为对比剂谐波成像或简称为二次谐波成像(secondharmonicimaging)。超声波的产生:Q***超声波:属机械波由物体的机械振动产生。逆压电效应:电能→声能。逆压电效应:压电晶片具有两种可逆的能量转变效应在交变电场的作用下导致厚度的交替改变从而产生振动由电能产生声能正压电效应:声能→电能。正压电效应: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声能变电能。超声诊断仪的基本结构及超声仪器的主要类型:超声诊断仪的基本结构:超声诊断仪器最基本的结构可分为I、II、III、IV四个部分:I产生高频脉冲交变电压II俗称探头发射超声并接受超声III为回声信息的接收、处理部分IV为显示器显示回声信息。超声仪器的主要类型 A型:机理:以波幅变化反映回声情况。特点:一维波形图不直观。用途:鉴别液、实性包块测距。 B型:机理:不同的点状回声反映回声变化用切面显示正常组织与异常组织。特点:二维断面图像灰阶彩阶实时显示直观。用途:及其广泛。 M型:机理:以单声束取样获得活动界面回声再以慢扫描方式展开。特点:一维-时间运动曲线图用途:分析心脏和大血管的运动幅度。 D型:机理:利用Doppler原理对心血管内血流进行探测分析。频谱多普勒(PWCW)以频谱曲线显示检测血流动力学参数。彩色多普勒血流显像(CDFI):、频移信号:红、蓝、绿红:朝向探头的正向血流蓝:背向探头的负向血流绿:湍流方向复杂多变、速度快者颜色鲜亮慢着则暗淡、彩色编码实时显示血流方向、速度及血流性质。()连续波多普勒(CW):一维、频谱显示、探头内有二个晶片一收一发用于检测高速血流。()脉冲波多普勒(PW):一维、频谱显示探头由单晶片组成、兼收、发。常与二维超声相结合用于检测血流速度、方向、性质等。()彩色多普勒(CDFI):二维、点状回声显示、以伪彩色代表血流方向、性质及速度。多普勒用于检测心腔及血管内血流。彩色多普勒仪都具有B型、M型、连续波、脉冲波多普勒功能、根据需要任意选择使用。第二节   超声诊断基础超声诊断的主要原理是利用超声波在生物组织中的传播特性亦即从超声波与生物组织相互作用后的声信息中提取所需的医学信息。当利用超声诊断仪向人体组织中发射超声波遇到各种不同的物理界面时便可产生不同的反射(Reflection)、散射(Scatter)、折射(Refraction)、吸收(Absorption)和衰减(Attenuation)的信号差异。将这些不同的信号差异加以接收放大和信息处理显示各种可供分析的图像从而进行医学诊断。

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