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1、第一章 超声医学在兽医临床诊断中的应用 (Ultasound medicine),任课教师：马吉飞天津农学院动物科学系,目录,第一节 前言 第二节 超声波的定义 第三节超声波诊断原理和特性 第四节超声波种类 第五节超声波的其他用途 第六节B型超声波诊断 第七节 超声波发展历史与趋势,第一节 前 言,超声医学是声学、医学、计算机技术和电子工程技术相结合的一门新兴学科。超声医学应用：在预防、诊断、治疗、康复、监护和普查疾病中有较高的实用价值。,第二节超声医学的定义和范畴,超声医学的定义凡研究超声对机体的作用和反作用规律，并加以利用以达到诊断、保健和治疗等目的的学科即称超声医学。主要种类：超声诊断学
2、、超声治疗学和生物医学超声工程。生物医学超声工程包括医用超声设备的研制和超声生物医学基础的研究。特点：超声医学具有医、理、卫三结合的特点 。,超声诊断的物理基础比较复杂，不易掌握。而且涉及到的数学公式和繁琐的验算与诊断疾病没有太多的联系，本课程集合临床病例进行讲解。,第三节 超声特性和诊断原理,3.1超声波简介,超声波为高频变的压力波，以波动的形式在物质中传播，但是不能在真空中传播。携带声能和声学物理信息。,3.2超声波产生的原理,诊断用的超声波一般由压电元件所产生的压电效应（即电能与机械能的转换产生). 压电元件包括:石英、压电陶瓷。,高频电场产生超声波,3.3频率,超声波每秒中振动的次数，
3、以Hz表示，1Hz=1次/秒，超声波20KHz,最高达5GHz.。 常用1M-20M或更高，少数为80100MHz。 传播速度：在不同的组织中，传播速度不同。,波长：,超声波在介质中传播一个完整的周期的空间长度。,3.4超声场,超声波探头向前方辐射超声能量所达到的空间，此场又称为声束，在平面上发出声束的主方向为“轴”，声束的上下范围称束宽。,3.5超声波的特性,探头发出的超声波以波动形式向动物体内并带入声能的传播。,声阻抗与声像图,声阻抗：某点的声压与质点速度的变数比。 不同的组织器官由不同的声阻抗，超声波在机体内遇到不同的声阻抗的界面，可以产生不同的回声反射，剩余的超声波继续传播，在遇到不同
4、的界面再产生回声。反射的回声被接收转换为电信号，经检波放大，以光点的形式再屏幕上显示为图像，成为声像图。（sonogram),界面：,两种声阻抗不同的物质（组织）的相接触处的界面，小于声波波长的为小界面，大于声波波长的为大界面。,3.6超声波的特性,多普勒效应：运动的散射子对入射超声的回声产生频移。 超声波的衰减：超声波携带能量，在其传播过程中受到损失，使声强逐渐降低的现象。不同的动物组织衰减系数不同。,3.7波形分类,纵波（longitudinal)：介质中质点振动的方向与波的传播方向平行线一致。 横波（tansversewave)：介质中质点振动的方向与波的传播方向垂直。 表面波(surf
5、ace wave)：介质表面受到变应力的作用时，产生沿介质表面传播的波，介质表面的质点作椭圆运动。,波形示意图,3.8超声波的特性,散射：小界面对入射声束的散射现象。 反射：大界面对于入射声束呈反射现象。,折射：,在界面两侧不同介质中声速不等产生折射现象。,会聚和发散：,平行声束通过圆球形的病灶，在病灶的后方出现声束的会聚和发散现象。,绕射：,声束又界面的边缘经过，可以靠近边缘且绕行，并产生声束轴的弧向转向。,3.9超声特性和诊断原理,超声诊断主要应用超声的良好指向性和与光相似的反射、散射、衰减及多普勒(Doppler)效应等物理特性，使用不同类型的超声诊断仪器，采用各种扫查方法，将超声发射到
6、体内，并在组织中传播。,由于各种组织的界面形态、组织器官的运动状况和对超声的吸收程度等不同，其回声有一定的共性和某些特性，结合生理、病理解剖知识与临床医学，观察、分析、总结这些不同的规律，可对患病的部位、性质或功能障碍程度做出概括性以至肯定性的判断。,3.9超声特性和诊断原理,研究和应用超声的物理特性，以某种方式扫查，诊断疾病的科学称为超声诊断学。 超声诊断主要是研究动物体对超声的反作用规律，以了解动物体内部情况，在现代医学影像学中与CT、x线、核医学、磁共振并驾齐驱，互为补充。 超声诊断学包括作用原理、仪器构造、显示方法、操作技术、记录方法，以及界面对超声的反射、散射或者透射信号的分析与判断
7、等内容。,3.10各种组织的特性与声像图,骨骼、结缔组织、脂肪、声阻抗差大，回声反射强，影像为白。 肝脏、肾脏、脾脏等实质器官声阻抗小，回声反射弱，影像为灰色。 液体成分（如尿液、血液）声阻抗最小，回声反射最弱或无回声影像为黑色。,3.10各种组织的特性与声像图,正常的组织器官或异常的病理改变，根据其不同的声阻抗显示不同的灰度的图像，称为灰阶（gray scale) 灰阶越多，分辨率越高，图像越清晰。 对接收的回声信号，能不断的处理，连续快速成像，可以真实的显示活动状态的组织器官，称为实时显像（real time),第四节超声诊断及其种类,4.1超声示波诊断法(A超） 4.2 二维超声显像诊断
8、法（ B超）4.3超声光点扫描法（M超）4.4超声频移诊断法 （D超）4.5三维超声诊断法,第四节超声诊断及其种类,4.6超声显微镜诊断法 4.7超声组织定征诊断法 4.8C型超声诊断法 4.9P型超声诊断法,此法是将回声以波的形式显示出来，为幅度调制型。回声强则波幅高，回声弱则波幅低。纵坐标代表回声信号的强弱，横坐标代表回声的时间(距离)。在同一示波屏上，可以显示单相或双相波形。 常用A型法测量界面距离、脏器径值以及鉴别病变的物理性质，结果比较准确，为最早兴起和使用的超声诊断法。 目前已多被其他方法取代。,4.1A型超声诊断法(Amplitud mode),所谓的B超，此法是将回声信号以光点
9、的形式显示出来，为辉度调制型。回声强则光点亮，回声弱则光点暗。光点随探头的移动或晶片的交替轮换而移动扫查。由于扫查连续可以由点、线而扫描出服器的解剖切面，是二维空间显示，又称二维法。,4.2B型超声诊断法 (Brightness mode),二维成像示意图,按成像速度，又分为慢速成像法和快速成像法 。,慢速成像只能显示脏器的静态解剖图像，由于每帧图像线致甚多，图像清晰，扫查的空间范围较大。快速成像能显示脏器的活动状态，也称为实时(real time)显像诊断法，但所显示的面积较小，每幅图像线数与每秒显示的帧频，相互约制，互成反比。,B型超声诊断法 (Brightness mode,此法是在辉度
10、调制型中加入慢扫查锯齿波，使回声光点从左向右自行移动扫描，故亦称M型(Motion type)超声诊断法。常以此法探测心脏，即通称的M型超声心动图。M型超声现多与B型或D型同时显示和应用。,4.4M型超声诊断(Motion type),心脏M超的 声像图,即通称为多普勒超声，此法应用多普勒效应原理，当超声发射体(探头)和反射体之间有相对运动时，回声的频率有所改变，此种频率的变化称之为频移。距离变近则频率增加，距离变远则频率减少。,4.5D型超声诊断法(Doppler型),5D型超声诊断法(Doppler型),各有其特点和相对的独立性，应用的种类如下：a.多普勒超声听诊法 b.多普勒超声频谱诊断
11、法与彩色多普勒超声 c.经颅多普勒越声诊断法及彩色三维经颅多普勒超声诊断法 d.彩色多普勒血流成像法 e.彩色多普勒能量图法,即显示出起声的立体图像，构成立体图像的方法有数种，日前应用的仪器多为在二维图像的基础上利用计算机进行三维重建。即用探头对脏器进行各种轴向的扫查，将二维图像加以储存，然后由计算机合成立体图像，有静态显示、动态显示，尚未达到实时三维图像，对心脏、大血管等许多脏器在方位的观察上有突出的优越性。,三维超声诊断法,利用特高频超声，显示组织器官的细微结构，称超声显微镜，我国已应用的超声生物显微镜有100 MHz、450 MHz等，检测深度仅数毫米，可检测表浅组织结构细胞分子水平的动
12、态变化。适用于眼球表层以及组织切片等。,超声显微镜诊断法,是指利用超声对组织的特征进行确认的方法，主要是研究人体组织对超声的声速衰减、散射及非线性声学特性，提取其超声系数，在定量的基础上对组织特征进行判断，使超声诊断将更加客观和准确。,超声组织定征诊断法,超声波图像定量分析,4.9C型超声诊断法,探头的移动及其同步扫描呈“Z”字形，显示的声象图与声束的方向垂直，即相当于x线断层象，也分慢速和快速成像两种，已有用C型成像进行三维重建的仪器问世。,4.10P型超声诊断法,以探头为中心，可作360度圆周旋转扫查，适用于管道内探测。直线扫查和圆周扫查相结合，则称为BP型，是复合扫查的一种 。,动态三维成像示意图,动态三维成像图,
