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1、单击此处编辑母版标题样式 *1 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 第7章 医学超声影像设备与应用 单击此处编辑母版标题样式 *2 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程
2、6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 超声发展超声发展 1982年日本Namekawa、美国Bommer应用多点选 通，自相关分析、彩色编码技术创立二维彩色 多普勒显像技术日本Aloka公司研制第 一台二维彩色多普勒显像仪 1985年国际心脏多普勒学会成立，我国加入。 1985年中国超声医学杂志创刊 1988年张运院士撰写我国第一部多普勒超声 心动图学 单击此处编辑母版标题样式 *3 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程
3、医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1 超声影像设备简述 超声影像设备按功能划分为两种 超声诊断设备 超声治疗设备 超声诊断与、核磁共振和同位素扫描 共称为四大影像诊断技术 单击此处编辑母版标题样式 *4 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1.2 超声影像设备功能 超声影像设备以强度低、频率高、对人体无 损伤、安全无痛苦、显示
4、方法多样而著称，尤 其对人体软组织的探测和心血管脏器的血流动 力学观察有独到之处，弥补了X线诊断和同位素 诊断的不足，已成为各医院必备的现代影像检 查的主要方法。 超声影像设备的四大基本功能是测量、诊断 、监测与治疗。 单击此处编辑母版标题样式 *5 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 超声波是一种高频机械波，频率范围为15- 60kHz，一般高于20kHz，超
5、声波的主要特征为 ： a. 波长短，近似作直线传播；在固体和液体内衰 减比电磁波小，其传播特性和媒质的性质密切相 关。 b. 能量集中，因而能形成高的温度，产生剧烈振 动，引起激震波，液体中的空化作用等，结果产 生机械，热，光，电，化学及生物等各种效应。 由于超声波的瞬时空化可实现高温和局部的高压， 超声波通常被用于过程强化和引发化学反应， 单击此处编辑母版标题样式 *6 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技
6、术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 超声作用原理：空化作用 当一定频率的超声波作用于液体时，由于 液体中一部分气泡其尺寸适宜，将发生共振现 象，此时，大于共振尺寸的气泡在超声的作用 下，被驱出液体外；小于共振尺寸的气泡则在 超声波的作用下逐渐变大，在接近共振尺寸时 ，在声波的稀疏段，气泡迅速胀大，由于摩擦 可产生电荷，在声波的压缩段，气泡又被突然 压缩，直到湮灭。气泡在湮灭过程中，其内部 可达数千度的高温和几千个大气压的高压，并 产生放电，发光等现象。这种现象成为“空化现 象”。 单击此处编辑母版标题样式 *7 China Medical University Computer C
7、enter 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 在超声场中液体中的微小气泡首先经历气泡 的振荡及生长过程，即稳态空化； 然后是气泡的压缩和崩溃过程，即瞬态空化 。 空化效应可促进反应，强化传质过程。 单击此处编辑母版标题样式 *8 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学
8、影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 （2） 热效应 由于介质吸收超声波及摩擦损耗，分子剧烈振 动，超声波的机械能转化为介质的内能，造成介质 温度升高，超声波的强度越大，产生的热效应越强 。 因此，控制超声波的强度，可使物质的组织内部 温度瞬时升高，加快有效成分的溶出。气泡崩溃之 后，泡内“热点”骤然冷却，冷却速度达108K/s。如 此急剧冷却速率将引起原料内部结构的急剧变化。 单击此处编辑母版标题样式 *9 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Ce
9、nter 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 （3） 机械作用 超声波传递的机械能可在液体中形成有效 的搅动与流动，从而破坏了介质结构，粉碎 了液体中的颗粒，从而产生了普通低频机械搅 拌起不到的效果。这种机械作用可产生击碎， 切割及凝聚等效果。 超声波空化作用所产生的巨大压力将造成 生物细胞壁及整个生物体的破裂，与此同时， 超声波的振动作用强化了胞内物质的释放，扩 散和溶解。在被破碎的瞬间生物活性保持不变 ，破碎速度和提取率均可得到提高。 单击此处编辑母版标题样式 *10 China Medical University Comput
10、er Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 超声作用原理：乳化作用 空化气泡振动对 固体表面产生的强烈射流及局 部微冲流，能显著减弱液体的表面张力及摩擦力。 并破坏固-液界面的附面层。利用超声振动及空化 的压力，高温效应，促使两种液体，两种固体，或 液-固，液-气界面之间，发生分子的相互渗透，形 成新的物质属性。超声振动可使气，液媒质中悬浮 粒子以不同速度运动，增加相互碰撞机会；或使其 发生凝聚过程。空化气泡闭合后产生的局部冲击
11、波，可粉碎液体中的颗粒，使其细化；使结晶均匀 ；将较大，不均匀液滴分散为微小均匀液滴，产生 乳化效应应。这些作用促进了药物有效成分的溶解， 加快了有效成分进入介质，并与介质充分混合。 单击此处编辑母版标题样式 *11 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1.3 超声影像设备主要指标及性能要求 主要检定三项指标： 安全指标 输出声强和漏电流是超声影像设备器针对
12、患者 的安全性能指标的检测。 图像质量指标 医用超声诊断设备通常是以图像形式提供诊断 信息的，因此图像质量的判别对整机性能和临床 诊断有效性的评价都是必要的。 显示设备指标 超声影像设备的显示器还必须达到实时显示、 高分辨力与高灰阶三大性能要求。 单击此处编辑母版标题样式 *12 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1.4 超声影像设备临床应用 在临床上超声
13、影像设备应用很广，可以诊断 并治疗多种疾病。超声诊断设备包括A、M、B 、C、F、D等多种型号，现在还发展到三维、 四维彩超，几乎人体任何部位均可做超声检查 。一般分为心脏超声、腹部超声、血管超声、 五官超声、胸部超声和内窥超声等。按使用方 式可以分为介入性超声、术中超声、腔内超声 三种。 单击此处编辑母版标题样式 *13 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7
14、.1.4 超声影像设备临床应用 1. 介入性超声 在实时超声监视或引导下进行穿刺活检、液 体抽吸或注药，以代替某些外科手术，达到进 一步诊断或治疗目的的方法。 2. 术中超声 外科手术进行中，采用特制的小型高频超声 探头，在手术野内对脏器进行更加细致的实时 超声检查方法。 3. 腔内超声 采用特制高频超声探头，插入体腔（如食道 、阴道、直肠、尿道、腹膜腔）进行实时超声 检查的办法。 单击此处编辑母版标题样式 *14 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 20
15、07.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.2 超声诊断设备 按型号分为: A型、M型、C型、F型、B型和D型等六类。 超声诊断设备是目前医院中使用的比较频繁的诊断设备。 它主要包含发射/接收装置、扫描发生器、信号处理装置、 显示设备、电源和探头等部分。探头按频率分为单频、多频 和宽频探头。 超声探头的主体是换能器，但为了提高发射接收的效果， 还必须有吸声层、匹配层、声透镜等，另外再加上插件、电 缆和外壳，才能构成一具完整实用的超声探头。 两 侧 电 极 拉伸状态挤压状态自由状态换能器外观 单击此处编辑母版标题样式 *15 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 1. A型超声诊断设备 它属于一维超声，回声波强度以振幅显示，探头由单晶 片构成，由于振幅（Amplitude）一词的第一个字母为 A，所以称为A型超声诊断设备。 工作原理：幅度调制式
