寵物診療技術(shù)：B超基礎(chǔ)課件

寵物影像診斷與化驗(yàn)B超診斷基礎(chǔ)1.超聲的基礎(chǔ)知識B超的常見應(yīng)用：疾病診斷妊娠檢查背膘測定I.超聲波的幾個物理量超聲的特性：f>20000Hz。臨床診斷使用超聲頻率的高低由探頭的頻率決定，國內(nèi)診斷常用的探頭頻率有1.25MHz、2.5MHz和5MHz三種。根據(jù)不同的探查部位而選擇使用。傳播速度：超聲波在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同，介質(zhì)密度越高，傳播速度越快。在固體中大于液體，液體中大于氣體波長：波長是超聲和聲波在一個周期時間內(nèi)，波所傳播的距離。波長、頻率與聲速的關(guān)系可用下列公式表示：聲速＝波長×頻率因此，當(dāng)聲速一定時，波長與頻率成反比，頻率越高，則波長越短，其傳播的距離越近，而對病灶最小直徑的分辨力越好。所以，在實(shí)際探查中，不同部位選擇不同的探頭。通常對肝臟、膽囊、脾臟等軟組織，用2~3.5MHz的探頭；眼及淺表部位的探查用5~10MHz，而頭顱的探查則用0.8~2.0MHz。II.聲阻抗簡稱聲阻，是介質(zhì)密度與超聲在其中傳播速度的乘積。即：

聲阻＝密度×聲速各種介質(zhì)的聲阻不同，固體的聲阻最大，液體次之，氣體最小。超聲波反射的強(qiáng)弱決于形成聲學(xué)界面的兩種介質(zhì)的聲阻抗差值，聲阻抗差值越大，反射強(qiáng)度越大，反之則小。III.超聲的主要物理特性1、束射性：即超聲傳播的方向性或指向性。超聲由于頻率高，且輻射面大于波長，因此從聲源發(fā)出之后幾乎全部成束狀直線向前傳播，具有良好的指向性。束射性主要與換能器晶片的直徑大小、超聲搖動的頻率和超聲束擴(kuò)散角的大小有關(guān)。換能器晶片的直徑大于超聲波長很多倍時，發(fā)時的超聲就集中射向一個方向，即成束性好。擴(kuò)散角及超聲束在近場以后擴(kuò)散的角度。擴(kuò)教角越小，頻率越高，超聲束的束射性越好。III.超聲的主要物理特性反射與折射：超聲在傳播過程中，如遇到兩種不同聲阻抗(acousticimpedance)物體所構(gòu)成的聲學(xué)界面時，一部分超聲波會返回到前一種介質(zhì)中，稱作反射(reflection)；另一部分超聲波在進(jìn)入第二種介質(zhì)時發(fā)生傳播方向的改變，即折射(refraction)。超聲波反射的強(qiáng)弱主要取決于形成聲學(xué)界面的兩種介質(zhì)的聲阻抗差值，聲阻抗差值越大，反射強(qiáng)度越大，反之則小。兩種介質(zhì)的聲阻抗差只需達(dá)到0.1%，即兩種物質(zhì)的密度(density)差值只要達(dá)到0.1%，超聲就可在其界面上形成反射，反射回來的超聲稱回聲(echo)。反射強(qiáng)度通常以反射系數(shù)表示：

反射系數(shù)＝反射的超聲能量÷入射的超聲能量舉例：空氣的聲阻抗值為0.000428，軟組織的聲阻抗值為1.5，二者聲阻抗值相差約4000倍，故其界面反射能力特別強(qiáng)。臨床上在進(jìn)行超聲探測時，探頭與動物體表之間一定不要留有空隙，以防聲能在動物體表大量反射而沒有足夠的聲能達(dá)到被探測的部位。這就是超聲探測時必須使用耦合劑(couplingmedium)的原因。問題：如果臨床檢查時超聲的探頭與體表皮膚之間接觸不緊密（出現(xiàn)空隙），會出現(xiàn)什么結(jié)果？III.超聲的主要物理特性4、繞射：超聲遇到小于其波長一半的物體時，會繞過障礙物的邊緣繼續(xù)向前傳播，稱繞射或衍射(diffraction)。實(shí)際上，當(dāng)障礙物與超聲的波長相等時，超聲即可發(fā)生繞射，只是不很明顯。根據(jù)超聲繞射規(guī)律，在臨床檢查時，應(yīng)根據(jù)被探查目標(biāo)的大小選擇適當(dāng)頻率的探頭，使超聲波的波長比探測目標(biāo)小的多，以便超聲波在探測目標(biāo)時不發(fā)生繞射，把比較小的病灶也檢查出來，提高分辨力和顯現(xiàn)力。聲能的衰減與超聲頻率和傳播距離有關(guān)。超聲頻率越高或傳播距離越遠(yuǎn)，聲能的衰減，特別是聲能的吸收衰減越大；反之，聲能衰減越小。動物體內(nèi)血液對聲能的吸收最小，其次是肌肉組織、纖維組織、軟骨和骨骼。III.超聲的主要物理特性6、多普勒效應(yīng)：HristianDoppler發(fā)現(xiàn)，聲源與反射物體之間出現(xiàn)相對運(yùn)動時，反射物體所接收到的頻率與聲源所發(fā)出的頻率不一致，當(dāng)聲源向著反射物體運(yùn)動時，聲音頻率升高，反之降低，此種頻率發(fā)生改變（頻移）的現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)(Dopplereffect)。頻移的大小取決于聲源與反射物體間相對運(yùn)動速度。速度越大，頻移越大，反射物體所接收的聲音頻率增高的越多，聲響越強(qiáng)；聲源與反射物體反向運(yùn)動時，反射物體所接收的聲音頻率比聲源發(fā)射的頻率要小，故反射物體所接受的聲音比實(shí)際音響要小。D型超聲診斷儀就是利用超聲的多普勒效應(yīng)把超聲頻移轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌穆曧懸詸z查物體內(nèi)活動的組織器官，包括妊娠檢查。

不同頻率超聲與顯現(xiàn)力的關(guān)系頻率(MHz)2.252.55.07.010顯現(xiàn)力(mm)3.353.01.51.050.752、超聲的分辨力：是超聲能夠區(qū)分兩個物體間的最小距離。橫向分辨力：橫向分辨力是指超聲能分辨與聲束相垂直的界面上兩物體（或病灶）間的最小距離，以mm計。決定超聲橫向分辨力的因素是聲束直徑。縱向分辨力：縱向分辨力是指聲束能夠分辨位于超聲軸線上兩物體（或病灶）間最小距離。決定縱向分辨力的因素是超聲的脈沖寬度。Q：決定聲束直徑的主要因素是探頭中的壓電晶片界面的大小和超聲發(fā)射的距離。那么：壓電晶片面積越大，則？靠近探頭的部位，橫向分辨力大還是?。咳绻镁劢固筋^，會有什么情況發(fā)生？為提高橫向分辨力，應(yīng)該用高頻探頭還是低頻探頭？超聲的縱向分辨力約為脈沖寬度的一半。脈沖寬度＝脈沖時間×超聲速度。超聲在動物體組織內(nèi)傳播速度約為1.5×106mm/s＝1.5mm/μs，假設(shè)三種頻率探頭脈沖持續(xù)時間分別為1μs、3.5μs、5μs，其脈沖寬度則分別為？其縱向分辨率分別為？決定脈沖時間的一個因素是超聲頻率，頻率越高，脈沖時間越短，脈沖寬度越小，超聲的縱向分辨力越大，反之，則越小。3、超聲的透入深度：超聲頻率越高，其顯現(xiàn)力和分辨力越強(qiáng)，顯示的組織結(jié)構(gòu)或病理結(jié)構(gòu)越清晰；但頻率越高，其衰減也越顯著，透入的深度就會大為下降。脈沖寬度不僅決定縱向分辨力，也決定了超聲能檢測的最小深度。探測的組織或病灶與探頭的距離應(yīng)大于1/2脈沖寬度，才能被檢出，小于1/2脈沖寬度的近場稱為盲區(qū)。2.超聲波的發(fā)生和接收超聲的發(fā)生和接收實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換過程，具有可逆性。由超聲診斷儀的換能器-探頭來完成。壓電效應(yīng)的發(fā)生必需借助具有良好壓電性質(zhì)的晶體物質(zhì)，即壓電晶片，如石英、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、硫酸鋰等，最常見的是鋯鈦酸鉛。在晶片面上加力或加電時會發(fā)生下述現(xiàn)象：正壓電效應(yīng)

逆壓電效應(yīng)

壓電諧振

I.正壓電效應(yīng)(機(jī)械能電能)

當(dāng)晶片兩面受壓而變薄時，在兩面產(chǎn)生等量異性電荷。反之，當(dāng)晶片兩面受拉而變厚時，在兩面上產(chǎn)生與前者相反的等量異性電荷。受力越大，電壓也越大。當(dāng)壓電晶片受到某一規(guī)律的壓縮和拉伸而使其按此規(guī)律發(fā)生薄厚變化時，就在兩面上產(chǎn)生相同規(guī)律的電壓變化，這種現(xiàn)象叫“正壓電效應(yīng)”。

II.逆壓電效應(yīng)(電能機(jī)械能)當(dāng)晶片兩面加上電壓，晶片就將產(chǎn)生厚度的增加或減少。當(dāng)某一規(guī)律的交變電壓加在晶片的兩面，晶片的厚度也就作相應(yīng)的變化，此種現(xiàn)象叫“逆壓電效應(yīng)”。通常在超聲治療中，只是發(fā)生超聲波作用于機(jī)體組織。在超聲診斷中，既有超聲波發(fā)生系統(tǒng)，又有超聲波接收系統(tǒng)。一般使用一個晶片，發(fā)射和接收兼用，稱“單收單發(fā)”工作方式。3.獸醫(yī)超聲診斷儀超聲診斷儀的類型根據(jù)超聲回聲顯示方式的不同，獸醫(yī)超聲診斷分為A型、B型、D型和M型四類，這也是超聲診斷最主要的分類方法。II.超聲診斷儀的基本組成超聲診斷儀的種類很多，不論什么樣的超聲診斷依都是由探頭、主機(jī)、信號顯示、編輯及記錄系統(tǒng)組成。探頭：電子線陣探頭是一種線陣(1inear)探頭，由64至256片壓電晶片組成，發(fā)射的聲束為矩形；電子相控陣探頭是一種扇掃(sector)探頭，多由32個壓電晶片組成，發(fā)射的聲束為扇形。顯示及記錄系統(tǒng)：顯示系統(tǒng)主要由顯示器、顯示電路（或可聽聲）和有關(guān)電源組成。B型、M型回聲信號以圖像形式表示出來，A型主要以波形表現(xiàn)出來，而D型則以可聽聲表現(xiàn)出來。線陣探頭掃描聲像圖扇掃探頭掃描聲像圖線陣探頭超聲發(fā)射面扇掃探頭超聲發(fā)射面隨著電子技術(shù)的發(fā)展，許多現(xiàn)代超聲診斷儀都采用了數(shù)字化技術(shù)，具有自控、預(yù)置、測量、圖像編輯和自動識別等功能。如AlokaSSD-1400型數(shù)字化超聲診斷儀等，具有電腦聲束成像、連續(xù)的動態(tài)頻率掃描、寬頻帶(RSP)探頭、智能B模式增益控制(ABC)、圖像處理選擇(IPS)、廣泛的多普勒圖像和數(shù)字化圖像管理輔助系統(tǒng)(DMS)等功能。III.超聲診斷儀的性能要求功能狀態(tài)良好的超聲診斷儀性能必須穩(wěn)定且符合以下要求：電源性能穩(wěn)定。在外接電源電壓上下波動10%時對儀器靈敏度無影響，持續(xù)工作3~4小時時儀器性能無改變。輝度和聚焦良好。在室內(nèi)日常光照條件下，A型超聲診斷儀波型清晰，B型超聲診斷儀光點(diǎn)明亮。A型超聲診斷儀始波飽和且較窄，B型超聲診斷儀盲區(qū)較小、掃描線性較好,M型超聲掃描光點(diǎn)分布均勻且連續(xù)性好。A型超聲診斷儀對信號的放大能力均勻，波級清楚，B型超聲診斷儀對強(qiáng)弱信號的放大能力一致，灰界明顯。時標(biāo)距離和掃描深度應(yīng)準(zhǔn)確且符合其機(jī)械和電子性能。儀器的配套設(shè)施和各個配備探頭與主機(jī)應(yīng)保持一致性。M型超聲診斷儀的超聲心動圖(UCG)、心電圖(ECG)和心音圖(PCG)等多種顯示的同步性強(qiáng)。D型超聲診斷儀電器性能穩(wěn)定，靈敏度正常，信號失真度小，結(jié)構(gòu)簡單旦牢固。IV.超聲診斷儀的基本操作規(guī)程⑴電壓必須穩(wěn)定在199~240V之間。⑵選用合適的探頭。⑶打開電源，選擇超聲類型。⑷調(diào)節(jié)輝度及聚焦。⑸動物保定，剪（剔)毛，涂耦合劑（包括探頭發(fā)射面）。⑹掃查。⑺調(diào)節(jié)輝度、對比度、靈敏度和視窗深度。⑻凍結(jié)、存儲、編輯、打印。⑼關(guān)機(jī)、斷電源。V.超聲診斷儀的基本維護(hù)要點(diǎn)⑴儀器應(yīng)放置平穩(wěn)、防潮、防塵、防震。⑵儀器持續(xù)使用2h后應(yīng)休息15min，一般不應(yīng)持續(xù)使用4h以上，夏天應(yīng)有適當(dāng)?shù)慕禍卮胧＂情_機(jī)前和關(guān)機(jī)前，儀器各操縱鍵應(yīng)復(fù)位。⑷導(dǎo)線不應(yīng)折曲、損傷。⑸探頭應(yīng)輕拿輕放，切不可撞擊；探頭使用后應(yīng)揩拭干凈，切不可與腐蝕劑或熱源接觸。⑹經(jīng)常開機(jī)，防止儀器因長時間不使用而出現(xiàn)內(nèi)部短路、擊穿以至燒毀。⑺不可反復(fù)開關(guān)電源（間隔時間應(yīng)在5s以上）。⑻配件連接或斷開前必須關(guān)閉電源。⑼儀器出現(xiàn)故障時應(yīng)請人排查和修理。4.超聲診斷切面常用超聲診斷切面每一探頭都有其超聲發(fā)射面，探查時以發(fā)射面緊貼皮膚，在探查部滑行掃查或探頭位置不變而改變探頭方向做扇形掃查，也可做橫切面、縱切面或?qū)崰钋忻鎾卟?，從而?gòu)建臟器掃查的立體圖象。橫切面掃查縱切面掃查矢狀切面掃查5.B超聲像圖基礎(chǔ)B超聲像圖回聲強(qiáng)度（弱回聲/等回聲/強(qiáng)回聲）回聲次數(shù)（無回聲暗區(qū)/稀疏回聲/密集回聲）回聲形態(tài)（光點(diǎn)/光斑/光團(tuán)/光條/…）I.回聲強(qiáng)度（聲像圖中光點(diǎn)的亮度或輝度）弱回聲或低回聲：光點(diǎn)亮度低，有衰竭現(xiàn)象中等回聲或等回聲：與正常組織回聲強(qiáng)度相等較強(qiáng)回聲或回聲增強(qiáng)強(qiáng)回聲或高回聲：明亮的回聲光點(diǎn)，伴有聲影或二次、多次回聲II.回聲次數(shù)無回聲（暗區(qū)），包括：液性暗區(qū)（液體中不反射）衰減暗區(qū)（被吸收，加大靈敏度可出現(xiàn)少量光點(diǎn)）實(shí)質(zhì)性暗區(qū)稀疏回聲（光點(diǎn)稀而小，間距在1.0mm以上）較密集回聲（光點(diǎn)較多，間距在0.5~1.0mm）密集回聲（光點(diǎn)密集而