超聲診斷基礎(chǔ)知識課件

1、超聲診斷根底知識超聲診斷根底知識超聲診斷根底知識 超聲醫(yī)學(xué)ultrasonic medicine 超聲醫(yī)學(xué)ultrasonic medicine是利用超聲波的物理特性與人體器官、組織的聲學(xué)特性互相作用后得到診斷或治療效果的一門學(xué)科。22021/1/12超聲診斷根底知識超聲診斷根底知識超聲診斷根底知識 超聲醫(yī) 超聲醫(yī)學(xué)ultrasonic medicine 超聲醫(yī)學(xué)ultrasonic medicine是利用超聲波的物理特性與人體器官、組織的聲學(xué)特性互相作用后得到診斷或治療效果的一門學(xué)科。2021/1/122 超聲醫(yī)學(xué)ultrasonic medicine 第一章 超聲診斷根底知識 第一節(jié) 超聲

2、波與超聲診斷原理 聲波物體的機(jī)械震動在介質(zhì)空氣、水、固體等的傳播過程中產(chǎn)生的縱波稱為聲波。機(jī)械波人耳聽覺范圍為16-2萬Hz赫茲、赫。超聲波聲波頻率超出人耳聽力范圍2萬Hz赫的高頻聲波稱為超聲波。 2021/1/123第一章 超聲診斷根底知識 第一節(jié) 超聲波與超聲縱波與橫波示意圖2021/1/124縱波與橫波示意圖2021/1/124二超聲波三個主要物理量：波長； 頻率f；聲速c。 聲速超聲在介質(zhì)中的傳導(dǎo)速度，也可說超聲在人體中傳導(dǎo)的穿透力與頻率及波長有一定關(guān)系：c = f 2021/1/125二超聲波三個主要物理量：2021/1/125 頻率越高，波長越短，穿透力越差，但分辨力越高，合適于淺

3、表器官的探查。 頻率越低，波長越長，分辨力越低，但穿透力越好, 合適于心臟等深部臟器的探查。 根據(jù)公式：c = f 2021/1/126 頻率越高，波長越短，穿透力越差，但分辨力越高，合適1.方向性束射性 2.反射、折射3.衍射、散射 4.吸收衰減特性5.多普勒 ( Doppler ) 效應(yīng)三 超聲波的物理特性：2021/1/1271.方向性束射性 三 超聲波的物理特性：2021/1.方向性束射性 是超聲對人體定向探測的根底。頻率越高，方向性越好。 2021/1/1282021/1/128 超聲在介質(zhì)中傳播時，由于不同介質(zhì)的聲阻抗不同，界面大小不一，可發(fā)生反射、折射與衍射、散射。 回聲反射的強(qiáng)

4、弱由界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗差決定。 人體軟組織聲阻抗差異很小，只要有1的聲阻抗差，便可產(chǎn)生反射。 2021/1/1292021/1/129聲阻抗z指阻擋聲波在介質(zhì)中傳播的力。公式： z = c c 聲速 介質(zhì)的密度可見聲速越快，介質(zhì)密度越高，聲阻抗越大。2021/1/12102021/1/1210回聲反射的強(qiáng)弱由界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗差決定。聲阻抗相差甚大的兩種組織即介質(zhì)，medium，相鄰構(gòu)成的界面，反射率甚大，幾乎可把超聲的能量全部反射回來，不再向深部透射。例如骨骼 軟組織界面，可阻擋超聲向深層穿透。2021/1/1211回聲反射的強(qiáng)弱由界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗差決定。2021/1/1反之，聲阻抗

5、相差較小的兩種介質(zhì)相鄰構(gòu)成的界面，反射率較小，超聲在界面上一小部分被反射，大部分透射到人體的深層，并在每一層界面上隨該界面的反射率大小，有不同能量的超聲反射回來，供儀器接收、顯示。均勻的介質(zhì)中不存在界面，沒有超聲反射，儀器接收不到該處的回聲，例如膽汁和尿液中就沒有回聲，聲像圖上出現(xiàn)無回聲的區(qū)域，是液性區(qū)域。2021/1/1212反之，聲阻抗相差較小的兩種介質(zhì)相鄰構(gòu)成的界面，反射率較小，超2. 反射、折射 超聲遇到大界面時產(chǎn)生反射和折射 。 聲阻抗差越大，反射就越強(qiáng)，折射就越小。 反之，聲阻抗差越小，折射就越強(qiáng)，反射就越小。 2021/1/12132. 反射、折射2021/1/1213聲波垂直入

6、射和斜入射時反射和折射2021/1/1214聲波垂直入射和斜入射時反射和折射2021/1/12143.衍射和散射超聲遇到小界面時，發(fā)生衍射和散射 。人體中的散射源是血液中的紅細(xì)胞和臟器內(nèi)部的細(xì)微構(gòu)造。 2021/1/12153.衍射和散射超聲遇到小界面時，發(fā)生衍射和散射 。2021/衍射和散射示意圖2021/1/1216衍射和散射示意圖2021/1/12164.吸收衰減特性超聲波在介質(zhì)內(nèi)的傳播過程中，隨著傳播間隔 的增大，聲波的能量逐漸減少，這一現(xiàn)象稱為超聲波衰減。聲波衰減與介質(zhì)對聲波的吸收、散射以及聲束擴(kuò)散等原因有關(guān)，其中吸收是衰減的主要因素。2021/1/12174.吸收衰減特性2021/

7、1/12175. 多普勒 ( Doppler ) 效應(yīng) 聲源發(fā)射超聲的頻率固定，如遇到與聲源作相對運(yùn)動的界面，造成反射頻率不同于發(fā)射頻率。多譜勒頻移發(fā)射頻率與反射頻率之差 。2021/1/12185. 多普勒 ( Doppler ) 效應(yīng) 聲相對運(yùn)動的速度愈高，那么收到的聲波頻率改變愈大fd=f0vcos/c v =fd c / f0 cos醫(yī)學(xué)上利用這種超聲多普勒效應(yīng)，來測定人體器官的運(yùn)動狀態(tài)，如心臟、血管和胎心等的活動。2021/1/1219相對運(yùn)動的速度愈高，那么收到的聲波頻率改變愈大fd=f0vc二. 超聲診斷原理： 超聲診斷儀組成： 1.主機(jī) 2.換能器探頭發(fā)出超聲和接收超聲回波。2

8、021/1/1220二. 超聲診斷原理： 超聲診斷儀組成：2021/1/1220 超聲的發(fā)生通過逆壓效應(yīng)發(fā)生聲能 由主機(jī)示波屏 處理放大 換能器 人體產(chǎn)生圖像 探頭 組織 利用正壓電效應(yīng)接收超聲轉(zhuǎn)為電能超聲診斷儀根本原理2021/1/1221 2021/1/12222021/1/12222021/1/12232021/1/1223 聲像圖的閱讀縱切面下上前后2021/1/1224 聲像圖的閱讀縱切面下上前后2021/ 聲像圖的閱讀橫切面右左前后2021/1/1225 聲像圖的閱讀橫切面右左前后202第二節(jié) 人體組織的聲學(xué)分型 按其聲學(xué)特性可歸納為以下幾種類型： 無反射型無回聲型 少反射型低回聲

9、型 多反射型強(qiáng)回聲 全反射型含氣型 2021/1/1226第二節(jié) 人體組織的聲學(xué)分型 按其聲學(xué)特性可歸納為以下幾種類無回聲(Echoless)液體內(nèi)部非常均質(zhì)，其聲阻抗無差異，沒有反射界面形成。正常狀態(tài)下呈現(xiàn)無回聲表現(xiàn)的有膽汁、尿液等。病理情況下呈現(xiàn)無回聲表現(xiàn)的有鞘膜、胸腔、腹腔積液及各個臟器的囊性病變、液化性病變等。 2021/1/1227無回聲(Echoless)液體內(nèi)部非常均質(zhì)，其聲阻抗無差異，低回聲(Low-echo) 在超聲介質(zhì)比較均勻，其的聲阻抗差異較小，僅有少數(shù)反射界面，在正常靈敏度時表現(xiàn)為低回聲狀態(tài)，如正常腎本質(zhì)、肝臟、脾臟及透明細(xì)胞癌及玻璃樣變性的病理組織等。2021/1/1

10、228低回聲(Low-echo) 在超聲介質(zhì)比較均勻，其的高回聲(High-echo) 組織器官纖維化、脂肪變性等可表現(xiàn)為彌漫性點(diǎn)狀回聲，臟器內(nèi)部有新生物形成時可表現(xiàn)為高回聲結(jié)節(jié)或團(tuán)塊，導(dǎo)致回聲增強(qiáng)的原因系病理組織較正常組織構(gòu)造致密，聲阻抗增加，反射界面增多所致。2021/1/1229高回聲(High-echo) 組織器官纖維化、脂肪變性強(qiáng)回聲(Strong-echo) 正常人體骨路，各種病理性結(jié)石、鈣化灶等，與周圍組織聲阻抗相差懸殊，造成強(qiáng)烈的反射，表現(xiàn)為強(qiáng)回聲團(tuán)、強(qiáng)回聲帶等。肺及充氣狀態(tài)下的胃腸，在聲像圖上表現(xiàn)為屢次反射之強(qiáng)回聲帶。2021/1/1230強(qiáng)回聲(Strong-echo) 正

11、常人體骨路，各種病人體不同組織回聲強(qiáng)度順序腎中央?yún)^(qū)腎竇胰腺肝、脾本質(zhì)腎皮質(zhì)腎髓質(zhì)腎錐體血液膽汁和尿液。正常肺胸膜-肺、軟組織-骨骼界面的回聲最強(qiáng)；軟骨回聲很低，甚至接近于無回聲。病理組織中，結(jié)石、鈣化最強(qiáng)；纖維化、纖維平滑肌脂肪瘤次之；典型的淋巴瘤回聲最低，甚至接近無回聲。2021/1/1231人體不同組織回聲強(qiáng)度順序腎中央?yún)^(qū)腎竇胰腺肝、脾本質(zhì)第三節(jié)獲得最正確超聲信息的根本條件1被檢測的組織構(gòu)造聲阻抗的差異。2. 欲探得較小的界面，那么需要使用波長較短，也就是頻率較高的換能器。(參照6)3除了多普勒檢查外，超聲的入射波必須盡量與被檢測的界面垂直，才能使反射波最大限度地回到換能器，接收到最強(qiáng)的回

12、聲訊號，從而獲得最正確的超聲信息。(參照13)2021/1/1232第三節(jié)獲得最正確超聲信息的根本條件1被檢測的組織構(gòu)造聲阻抗第四節(jié) 超聲診斷儀分類 一 A型診斷法一維A超二 B型診斷法二維顯象B超三 M型診斷法：一維四 D型診斷法：Doppler 1頻譜多普勒一維 2多普勒彩色血流顯象 2021/1/1233第四節(jié) 超聲診斷儀分類 一 A型診斷法一維A超 A型A-mode 這是一種幅度調(diào)制amplitude modulation超聲診斷儀，把接收到的回聲以波的振幅顯示，振幅的上下代表回聲的強(qiáng)弱，以波型形式出現(xiàn)。2021/1/1234 A型A-mode 這是一種幅度調(diào)制amplituB型B-m

13、ode這是輝度調(diào)制型brightness modulation超聲診斷儀，把接收到的回聲，以光點(diǎn)顯示，光點(diǎn)的灰度等級代表回聲的強(qiáng)弱。2021/1/1235B型B-mode這是輝度調(diào)制型brightness m M型超聲診斷儀是B型的一種變化，介于A型和B型之間，得到的是一維信息。在輝度調(diào)制的根底上，加上一個慢掃描電路，使輝度調(diào)制的一維回聲信號，得到時間上的展開，形成曲線。用以觀察心臟瓣膜活動等。(三) M型M-mode2021/1/1236 M型超聲診斷儀是B型的一種變化，介于A型和B型之左室程度M型圖像2021/1/1237左室程度M型圖像2021/1/1237 在二維圖像上某點(diǎn)取樣，獲得多

14、普勒頻譜加以分析，獲得血流動力學(xué)的信息，對心血管的診斷極為有用，所用探頭與B型合用。包括：脈沖多普勒pulsed wave Doppler, PW連續(xù)多普勒 continuous wave Doppler, CW彩色多普勒血流顯像color Doppler flow imaging, CDFI(四) D型Doppler mode2021/1/1238 在二維圖像上某點(diǎn)取樣，獲得多普勒頻譜加以分析，獲得血流動脈沖多普勒、連續(xù)多普勒示意圖2021/1/1239脈沖多普勒、連續(xù)多普勒示意圖2021/1/1239頻譜多普勒儀正負(fù)頻移的顯示 2021/1/1240頻譜多普勒儀正負(fù)頻移的顯示 2021/1

15、/1240彩色多普勒血流以彩色的顏色代表血流方向，以彩色的亮堂度代表血流速度。2021/1/1241彩色多普勒血流以彩色的顏色代表血流方向，以彩色的亮堂度代表血第五節(jié) 超聲診斷的臨床應(yīng)用 一超聲檢查的主要用處優(yōu)點(diǎn)： 1 檢查本質(zhì)性臟器的： 大小徑線值 形態(tài)特征 邊界、邊緣的光滑、明晰程度 臟器內(nèi)部回聲 內(nèi)部支持構(gòu)造和管道 構(gòu)造如：血管等。 內(nèi)部光點(diǎn)密度、粗細(xì)、 亮度、分布等。2021/1/1242第五節(jié) 超聲診斷的臨床應(yīng)用 一超聲檢查的主要用處優(yōu)2 檢測某些囊性器官如膽囊、膀胱等的形態(tài)、走向及功能狀態(tài)。3 檢查心臟、大血管和外周血管的構(gòu)造、功能及血液動力學(xué)狀態(tài)，包括對先天性和后天性心臟病，血管

16、畸形及閉塞性血管病等的診斷。4 檢測臟器內(nèi)各種局灶性病變的物理特性。 鑒別局灶病變是實(shí)性、囊性、還是混合性，部分還可鑒別良、惡性。2021/1/12432 檢測某些囊性器官如膽囊、膀胱等的形態(tài)、走向及功能 5 檢測積液的存在與否，以及對積液量的多少作出估計(jì)，如胸腔、腹腔、心包、膽囊、腎盂積液或膿腫等。6 對各種病變治療進(jìn)展動態(tài)隨訪觀察，如：急性胰腺炎、甲狀腺腫塊等。7 介入性超聲的應(yīng)用：如引導(dǎo)穿刺、活檢、導(dǎo)管插入等肝、腎穿刺活檢。2021/1/1244 5 檢測積液的存在與否，以及對積液量的多少作出估計(jì)，如二超聲檢查的局限性缺點(diǎn)1超聲穿透性差超聲遇到骨骼、結(jié)石、鈣化等密度大的介質(zhì)時，聲阻抗大，

17、超聲被完全反射回去，其深層因無聲能而呈無回聲平直條狀區(qū)，叫聲影acoustic shadow。對含氣器官如肺、腸道，因聲阻抗差大而反射率幾乎等于100%。所以超聲怕氣體，怕骨骼，難達(dá)其深層。 對肥胖、肺氣腫、腹脹等條件困難的患者，影響二維圖像質(zhì)量。 2021/1/1245二超聲檢查的局限性缺點(diǎn)1超聲穿透性差2021/1/ 2.由于超聲本身的一些復(fù)雜物理效應(yīng)，如旁瓣效應(yīng)、側(cè)后折射聲影、側(cè)壁失落效應(yīng)、鏡像效應(yīng)、混響效應(yīng)、折射重影效應(yīng)等，常在超聲圖像中伴生，造成圖像偽差。假設(shè)超聲診斷醫(yī)生經(jīng)歷缺乏，可導(dǎo)致錯誤分析、診斷。2021/1/1246 2.由于超聲本身的一些復(fù)雜物理效應(yīng)，如旁瓣效應(yīng)、側(cè)后3.儀

18、器的優(yōu)劣對超聲的分辨率也有影響經(jīng)體腔和經(jīng)體表探頭相比，經(jīng)體腔探頭探頭頻率高，分辨率高；排除肺內(nèi)氣體或腸腔內(nèi)氣體的干擾，圖像明晰度高。 如子宮內(nèi)膜病變用陰道探頭，前列腺病變用直腸探頭，均比經(jīng)腹壁的探頭分辨率高。心臟病變用食道探頭比經(jīng)胸壁探頭分辨率高。 2021/1/12473.儀器的優(yōu)劣對超聲的分辨率也有影響2021/1/1247三開展趨勢1三維、四維超聲靜態(tài)二維圖像計(jì)算機(jī)重建 靜態(tài)三維立體圖像動態(tài)三維四維圖像 2021/1/1248三開展趨勢1三維、四維超聲2021/1/1248FETAL FACE3D2021/1/1249FETAL FACE3D2021/1/1249FETAL FACE2021/1/1250FETAL FACE2021/1/1250將超聲造影劑經(jīng)末梢靜脈注入，在超聲檢測時，超聲造影劑產(chǎn)生去強(qiáng)烈的反射散射回聲，可用于識別心內(nèi)解剖構(gòu)造、腫瘤的血流灌注情況等，并用于疾病診斷。 2 超聲造影2021/1/1251將超聲造影劑經(jīng)末梢靜脈注入，在超聲檢測時，超聲造影劑產(chǎn)生去強(qiáng)2021/1/12522021/1/1252右前葉見圓形強(qiáng)回聲，邊緣明晰，病灶周邊見強(qiáng)回聲光帶，病灶內(nèi)呈篩網(wǎng)狀改變。造影后血管瘤能量再加上諧波顯示：肝血管瘤周圍可見血管分