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1、超声部分,医学影像学 (第6版),第一篇 影像诊断学 第一章 成像技术与临床应用 第三节 超声成像 第十章 循环系统,超声医学,学科分类（本科）,学科门,12个,学科类,专业,71个,259个,本 科 学 科,医学学科分类（本科）,医 学,基础医学,临床医学与医学技术,（学科门）,（学科类） （一级学科）,预防医学,口腔医学,护理学,中医学,法医学,药学,医学学科分类（本科）,临床医学与医学技术,临床医学,儿科医学,（学科类：一级学科）,（专业：二级学科）,精神病学与精神卫生,麻醉学,医学影像学,医学检验,医学营养,医学学科分类,医学影像学,MR,X-ray,CT,US,超声医学 影像医学（医
2、学影像学）的重要组成部分 声学、医学和电子工程技术想结合的一门学科 研究超声技术在医学领域中的应用,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,概 念,超声医学 超声诊断学 超声治疗学 生物医学超声工程学 超声生物医学基础研究 医用超声仪器研制,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,概 念,超声诊断学 运用超声波的物理特性，对人体组织器官的形态结构、组织特性、功能状态以及血流动力学作出判断的一门诊断科学,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,概 念,超声诊断（超声检查、超声成像） 利用超声波的物理特性和人体器官组织的声学特性，将超声波和组织器官相互作用后产生的信息进行接收、放
3、大和处理，形成图像、曲线或其它数据，对疾病进行诊断的方法。,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,概 念,影像诊断,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,一般知识 次声：频率16Hz 声（可闻声）：频率16Hz-20kHz 超声：频率20kHz 超声诊断常用频率：2-15MHz，最常用2.5-12.5MHz,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,一般知识密度：人体组织、器官单位体积内所包含的质量声速：声波在人体组织中的传播速度（固体纤维组 织软组织体液气体）声阻抗：密度与声速的乘积,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三
4、节 超声成像,一般知识界面：超声波在组织介质的传播过程中，由于介质的声阻抗不同，因而产生了大大小小的界面，界面的大小决定了超声波在组织中传播的方式,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,物理特性束射性或指向性 由于超声频率高，波长短，具有直线传播的特性。定向探测目标的物理基础,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,物理特性扩散性： 近场沿轴向直线传播，远场偏轴线向外传播为了减少声扩散，采用声聚集技术,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,物理特性反射与折射 界面1个波长，称大界面。大界面
5、产生反射与折射，反射量取决于两种介质的声阻抗差,介质1,介质2,反射,入射,折射,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,物理特性散射 界面1个波长，称小界面。小界面产生散射，散射向四周全方位辐射，朝向探头方向的散射称背向散射或后散射，为探头所接受,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,物理特性吸收与衰减 吸收：由于组织介质的粘滞性与导热性，使传播过程中一部分声能不可逆地转化为其它形式能量的现象 衰减：超声在组织中传播过程中，声能逐渐消耗的现象,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,衰减原
6、因 声吸收、声反射、声散射、声扩射,衰 减,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,物理特性多普勒效应：1842年奥地利天文数学家 Doppler在光学试验中，观察到光源和接受器发生相对运动时，光源的发射频率与接受器的接受频率不一致。相向运动时，接受频率高于发射频率，背向运动时，接受频率低于发射频率，这种频率的差别叫多普勒频移，这种现象称多普勒效应。,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,ft,fr,+,_,=,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,多普勒方程fd = fr,_,_,C . ( fd ),2V . c
7、os Q,C,V =,2 fr. cos Q,据此，可以测算出血流的速度和运动方向：频移值越大，运动速度越快；V为正值，血流朝向探头，V为负值，血流背向探头,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声波产生压电晶体与压电效应：在交流电的交变电场作用下导致晶体厚度的交替改变从而产生声振动，在声振动的交变压力作用下导致晶体两端的电位的交替变化，这种既能够将电能转变为声能，又能够将声能转变为电能的现象称之为压电效应。前者称逆压电效应，后者正压电效应。具有压电效应的晶体称之为压电晶体，又称换能器。,一、超声成像基本原理与设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,1.探头：由一组具有压
8、电效应的晶片组成，发射和接收超声波2.主机：由多个集成电路魔块组成，进行信号处理3.输出设备：（1）显示器 输出黑白和/或彩色图像（2）扬声器 输出频移声4.记录系统：35mm照相机、多幅照相机、即刻成相机、视频图像打印机、录像机、超声影像信息系统（UIS）等,超声成像设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像设备,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,1.发射与接收超声 由探头完成主机通电探头超声波向人体发射反射和散射信号探头电主机（回声信号：脉冲回声信号、差频回声信号）,探 头,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,2.信号处理 由主机完
9、成信号放大DSP(A/D转换和A/D转换)频移信号分析自相关分析彩色编码等,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,3.信号输出 由输出设备完成 （1）图像（图形、曲线）：黑白、彩色 （2）声音：人耳可闻的频移声,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,A型 B型 M型 D型 其它：F型、C型、超声CT,根据成像原理（探头接收信号的种类不同、主机处理信号的方法不同、输出设备显示方式的不同），将超声成像进行分类。,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,A型将脉冲回声信号以振幅的形式显示，振幅的高低代表回声信号的强弱。又称振
10、幅调制型（Amplitud modulation display）, 即A超。,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,A型,探头,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,B型将脉冲回声信号以辉度来显示，辉度的明暗代表回声的强弱。又称辉度调制型（Brightness modulation display），即B超。,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,B型,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,M型B 型显示的一种变异类型，是将 B型切面上某一条线上结构的回声信号，随时间的运动变化进行记录。又
11、称运动曲线型（Motion mode），即 M 超。,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,M型,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,D型将差频回声信号（多普勒频移信号）以频谱图、声音和彩色血流图的形式显示。又称多普勒型（ Doppler mode），即 D超。,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,D型频谱图：将某点或某条线上的多普勒频移信号随时间的变化以谱的形式显示，纵轴（谱的高低）代表频移值的大小即血流的快慢，横轴代表时间，基线之上的谱（正向谱）代表血流朝向探头，基线之下的谱（负向谱）代表血流背向探头，谱的宽
12、窄代表血流的性质,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,D型,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,D型彩色血流图：将某区域多普勒频移信号用红、蓝、绿三原色进行编码显示，朝向探头的层流以红色表示，背向探头的层流以蓝色表示， 朝向探头的湍流以红色+绿色（以黄色为主的五彩镶嵌）表示，背向探头的湍流以蓝色+绿色（以紫色为主的五彩镶嵌）表示,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,D型,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,其它C型（Constant depth display）F型（Flexible
13、 display）UCT（Ultrasonic computerized tomography）,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声成像基本原理,A型超声仪 M型超声仪 B型超声仪（黑白超仪） 彩色多普勒显像仪（彩超仪）（B、M、D型）,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声仪器种类,信息量丰富，灰阶层次清晰，图像接近断面解剖 实时显示，能够动态观察组织器官的活动 对含液性器官具有管腔造影功能(胆道、尿道、血管) 良好的分辨力和显示力，能发现2-3mm的微小病灶 多方位显示，准确定位病灶和测量病灶大小 了解器官和病灶血流灌注情况,二、超声图像特点,第一章 成像技术与
14、临床应用,第三节 超声成像,二维（B型）图像回声类型及规律 强回声：气体、骨质、结石 高回声：脏器包膜、囊壁、肾窦、毛细血管瘤 等回声：脏器实质（胰、肝、脾、肾皮质）、病灶 低回声：皮下脂肪、肾髓质、病灶 弱回声：血液、坏死液化 无回声：胆汁、尿液、坏死液化,二、超声图像特点,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,二、超声图像特点,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,超声检查前准备 肝、胆、胰、脾、胃肠、腹膜后等超声检查，检查前一天晚上十时后禁食，早晨空腹检查 泌尿系统、妇科、早孕等超声检查，检查前膀胱中度充盈 经食管超声检查，空腹 4小时以上；经直肠超声检查，排便后进行；经
15、阴道超声检查选择非经期进行 介入性超声需配备急救药品和设施,三、超声检查技术,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,检查类型 二维灰阶（B型）超声检查 M型超声检查 多普勒超声检查 彩色多普勒血流显像 频谱多普勒超声检查,三、超声检查技术,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,检查类型的选择 心脏及大血管大小、形态、结构及运动：B/M型 其它组织器官大小、形态、结构：B型 组织、器官或病灶血流动力学：D型(PW|CW|CDFI),三、超声检查技术,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,组织多普勒成像滤除高频低振幅的血流多普勒频移信号，提取低频高振幅的心壁运动多普勒频移信
16、号，用频谱图、彩色编码图及声音显示，以分析心肌的运动情况。,三、超声检查技术,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,三、超声检查技术,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,彩色多普勒能量图提取血流多普勒频移信号的能量信息，而非速度信息，以单一的黄色或其它颜色对血流的能量信息进行编码显示，色彩的亮度不代表血流的速度，而代表血流的能量，与产生多普勒频移信号的红细胞数量有关，用于观察脏器的血流尤其是低速血流灌注情况。,三、超声检查技术,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,三、超声检查技术,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,腔内超声检查经食管超声心动图心腔内超声、血管内超声经胃十二指肠经直肠、经阴道超声,三、超声检查技术,第一章 成像技术与临床应用,第三节 超声成像,声学造影右心造影：观察心内分流左心造影：观察心内分流心肌灌注造影：观察心肌灌注，了解心肌缺血实质脏器灌注造影：观察脏器或病灶灌注,
