超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述

超聲診斷學(xué)瀘州醫(yī)學(xué)院超聲醫(yī)學(xué)教研室

陳曉梅超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第1頁(yè)超聲診療學(xué)物理基礎(chǔ)超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第2頁(yè)講述主要內(nèi)容提醒序言超聲診療概念超聲波物理特征超聲診療基本原理人體組織聲學(xué)分型超聲診療基本方法超聲診療臨床利用價(jià)值

超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第3頁(yè)一、前言超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第4頁(yè)超聲醫(yī)學(xué)組成：

超聲診療學(xué)超聲治療學(xué)超聲工程技術(shù)超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第5頁(yè)超聲診療學(xué)

利用超聲診療儀對(duì)人體器官疾病進(jìn)行診療一門學(xué)科超聲治療學(xué)

利用超聲診療儀對(duì)人體器官疾病進(jìn)行治療一門學(xué)科超聲工程技術(shù)

就是對(duì)醫(yī)用超聲設(shè)備研制和超聲生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究一門學(xué)科超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第6頁(yè)起源和發(fā)展

超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第7頁(yè)在國(guó)外1942年奧地利KTDussik醫(yī)生使用A型超聲裝置用穿透法探測(cè)顱腦—稱為示波診療法(A型超聲診療法)

1952年美國(guó)DHHowry和Bliss兩位醫(yī)生開始研究用超聲顯像法對(duì)人體疾病進(jìn)行診療—稱為超聲顯像診療法亦稱(B型超聲診療法)超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第8頁(yè)在國(guó)內(nèi)

始于1958年,上海市第六人民醫(yī)院安適等人將超聲診療利用于臨床,并成立了中國(guó)第一個(gè)超聲研究組〔中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)前身〕超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第9頁(yè)八十年代以后,超聲診療得到了快速發(fā)展。

超聲診療X射線CT同位素核掃描核磁共振〔MRI〕并稱為當(dāng)代五大影像診療技術(shù)。它們之間各有優(yōu)點(diǎn),又互為補(bǔ)充,大大地提升了臨床醫(yī)學(xué)診療水平超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第10頁(yè)二、超聲診療概念超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第11頁(yè)超聲診療

(Ultrasonicexamination)

是指利用超聲波反射原理,對(duì)人體軟組織物理特征、形態(tài)結(jié)構(gòu)及功效狀態(tài)作出判斷一個(gè)非創(chuàng)性檢驗(yàn)方法超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第12頁(yè)三、超聲波物理特征超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第13頁(yè)

概述超聲波同聲波一樣含有相同物理特征。聞聲波：人耳所能感覺到最低頻率聲波。16—0Hz超聲波：超出人耳聽覺上限聲波。大于0Hz診療用超聲波常大于2.0MHz超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第14頁(yè)

1：穿透性和方向性

超聲波含有一定穿透性,因而它能夠達(dá)到人體組織一定深度。而且發(fā)射超聲波是呈束狀,因而它含有顯著方向性。

λ＝C／f

f↑λ↓穿透力↓分辨力↑

f↓λ↑穿透力↑分辨力↓

超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第15頁(yè)2：反射、折射和散射特征

超聲波從一個(gè)介質(zhì)傳至另一介質(zhì)分界面時(shí),若界面長(zhǎng)度大于聲束波長(zhǎng)（大界面）就會(huì)在界面上產(chǎn)生反射和折射,反射強(qiáng)弱與介質(zhì)聲阻抗差及入射角相關(guān)。

超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第16頁(yè)

界面反射強(qiáng)度由反射系數(shù)R決定R=(Z2-Z1)2/(Z2+Z1)2聲阻抗差↑反射↑聲阻抗差↓反射↓兩種介質(zhì)聲阻抗差相差0.1%，就會(huì)產(chǎn)生顯著反射回聲超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第17頁(yè)當(dāng)入射角等于0時(shí)（即垂直入射）回聲反射強(qiáng)當(dāng)入射角不等于0時(shí)回聲反射減弱甚至消失當(dāng)入射角不等于0時(shí)則會(huì)發(fā)生折射超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第18頁(yè)

當(dāng)超聲波在傳輸過程中遇見不規(guī)則小界面〔界面小于波長(zhǎng)〕時(shí),就會(huì)發(fā)生聲波出現(xiàn)不規(guī)則反射、折射和繞射,我們把這種不規(guī)則反射、折射和繞射稱為散射。〈1〉RBC〈2〉臟器微小結(jié)構(gòu)等超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第19頁(yè)

3：吸收和衰減特征

超聲波在各種介質(zhì)傳輸過程中,因?yàn)槁暷芪?、以及超聲波反射、折射等各種原因,使超聲波能量逐步被消耗而發(fā)生衰減。聲能衰減后,反射就減弱。從而對(duì)深部組織臟器進(jìn)行超聲檢驗(yàn)就比較困難。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第20頁(yè)4：多普勒效應(yīng)Dopplereffect

當(dāng)聲源與接收器之間出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),接收到頻率與聲源發(fā)射頻率間就有一定差異,這種頻率改變稱為頻移,發(fā)生這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。

（心壁、血管壁、心瓣膜活動(dòng)及血液流動(dòng)等均含有多普勒效應(yīng)）超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第21頁(yè)四、超聲診療基本原理超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第22頁(yè)顯示器探頭（換能器）操作平臺(tái)主機(jī)超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第23頁(yè)超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第24頁(yè)探頭〔換能器〕—主要由壓電晶片組成

壓電晶片—有天然和人工合成

以石英為代表以鋯鈦酸鉛為代表

超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第25頁(yè)壓電晶片物理特征

壓電效應(yīng)

可逆正壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第26頁(yè)概念逆壓電效應(yīng)：當(dāng)電能作用在壓電晶片兩端,就會(huì)使壓電晶片發(fā)生壓縮或拉伸,從而使壓電晶片厚度發(fā)生改變,這種交變電場(chǎng)影響而發(fā)生逆壓電效應(yīng)。從而將電能轉(zhuǎn)變?yōu)槁暷?即轉(zhuǎn)變?yōu)槌暡āＤ鎵弘娦?yīng)電能聲能〔超聲波〕超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第27頁(yè)正壓電效應(yīng)：

當(dāng)聲能作用在壓電晶片兩端,就會(huì)使壓電晶片兩端正負(fù)電荷發(fā)生交替性改變,從而發(fā)生正壓電效應(yīng)。將反射回來超聲波轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦?hào)。正壓電效應(yīng)超聲波電訊號(hào)超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第28頁(yè)超聲診療原理示意圖

電能

超聲波主機(jī)

探頭〔換能器〕人體組織

電訊號(hào)

超聲波

電訊號(hào)加在主機(jī)上經(jīng)過逐層放大,最終成像于主機(jī)顯示器上超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第29頁(yè)五、人體組織聲學(xué)分型超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第30頁(yè)

1：無反射型〔無回聲型〕

無聲阻抗差也即是無聲學(xué)界面。

如；血液、尿液、膽汁、腹水、胸水等等。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第31頁(yè)睪丸鞘膜積液心臟胎兒羊水膀胱子宮超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第32頁(yè)

2：少反射型〔低回聲型〕

表現(xiàn)為中等強(qiáng)度均勻點(diǎn)狀回聲,見于比較均勻?qū)嵸|(zhì)性組織。

如:肝臟、脾臟、胰腺、前列腺、睪丸等等。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第33頁(yè)肝實(shí)質(zhì)回聲區(qū)圖1-3超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第34頁(yè)正常左葉甲狀腺實(shí)質(zhì)回聲超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第35頁(yè)子宮肌層實(shí)質(zhì)回聲胎兒肝臟實(shí)質(zhì)聲胎盤實(shí)質(zhì)回聲孕三月胎兒面部超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第36頁(yè)

3：多反射型〔強(qiáng)回聲型〕

表現(xiàn)在聲阻抗差較大組織。〔非均質(zhì)性組織〕

如:乳腺、心壁、瓣膜等等。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第37頁(yè)正常膽囊壁強(qiáng)回聲心肌壁強(qiáng)回聲三尖瓣強(qiáng)回聲超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第38頁(yè)4：全反射型〔含氣型〕

聲能幾乎全部被反射,不能透入下一層組織。

如:肺和胃腸氣體等等。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第39頁(yè)胃內(nèi)氣體遮蓋胰腺腸道氣體超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第40頁(yè)甲狀腺氣管內(nèi)氣體回聲超聲造影劑顯示肝臟內(nèi)腫瘤動(dòng)脈血管內(nèi)氣體回聲超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第41頁(yè)六、超聲診療基本方法超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第42頁(yè)1：A型超聲診療法〔超聲示波診療法〕

己被淘汰2：M型超聲診療法〔超聲光點(diǎn)掃描法〕

由心臟B超老師講述超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第43頁(yè)

3：B型超聲診療法〔超聲顯像診療法〕

顯示臟器二維解剖切面圖像,圖像清晰.直觀,還能夠發(fā)覺較小病灶,并作出病變空間方位上定位。同時(shí)能觀察到臟器活動(dòng)狀態(tài),稱實(shí)時(shí)顯像。臨床利用很廣泛。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第44頁(yè)4：D型超聲診療法〔超聲頻移診療法又稱多普勒超聲診療法〕

與B型超聲診療法結(jié)合,在B型圖像上進(jìn)行多普勒采樣,來檢測(cè)與血流動(dòng)力學(xué)相關(guān)臟器病變。如:心臟.血管及其它臟器。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第45頁(yè)

5：C型〔和F型〕診療法即等深顯示技術(shù)

當(dāng)前本法主要用于乳房疾病診療

C型與F型與B型區(qū)分之處,僅僅是它改變了聲波對(duì)人體掃查方位〔即改變了顯示斷面〕,而成像物理基礎(chǔ)仍無異于B型。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第46頁(yè)七、超聲診療臨床利用價(jià)值超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第47頁(yè)

1：檢測(cè)實(shí)質(zhì)性器官形態(tài)、大小,依據(jù)組織回聲,發(fā)覺各種類型疾病。〔如肝臟、胰腺、脾臟、腎臟、前列腺、睪丸附睪、腮腺、頜下腺、甲狀腺及乳腺等〕。正常右肝切面圖超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第48頁(yè)2：檢測(cè)一些空腔臟器形態(tài)和功效〔如膽囊、膽管、膀胱及胃、腸道等〕。正常膽囊聲像正常膽囊聲像超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第49頁(yè)

3：檢測(cè)臟器各種占位性病變物理特征〔囊性、實(shí)性或囊實(shí)混合性〕,依據(jù)這些聲像特征再結(jié)合臨床表現(xiàn)及其它輔助檢驗(yàn)結(jié)果作出良、惡性判斷。鼻骨旁囊腫圖1-4超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第50頁(yè)右肝實(shí)質(zhì)性腫瘤(右肝癌)圖2超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第51頁(yè)甲狀腺囊腺瘤液性暗區(qū)實(shí)性低回聲反射圖4超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第52頁(yè)

4：檢測(cè)胸、腹腔及其它腔隙有否積液。

如：胸腔、腹腔、盆腔、心包腔、睪丸及精索鞘膜腔、關(guān)節(jié)腔等右肩周積液超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第53頁(yè)

5：動(dòng)態(tài)觀察經(jīng)手術(shù)或藥品治療后各種疾病療效情況A：肝Ca、結(jié)腸Ca、乳腺Ca等術(shù)后是否轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)。B：肝硬化腹水病人藥品治療后,肝、脾是否縮小、門靜脈壓力是否減小,腹水是否消失等。急性肝炎治療后肝臟體積縮小急性胰腺炎治療后,胰腺體積縮小,網(wǎng)膜囊積液消失。胰腺網(wǎng)膜囊LLSTO右肝靜脈超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第54頁(yè)

6：彩色多普勒超聲〔被譽(yù)為無創(chuàng)性血管造影〕—檢測(cè)心臟、腹部血管、外周血管形態(tài)結(jié)構(gòu)和血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。

A：心臟—是否長(zhǎng)大、有沒有房缺或室缺等。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第55頁(yè)

B：腹部血管—?jiǎng)用}系：AO、HA、SPA、KA、SMA、GIA、UTA等;靜脈系：IVC、PV、SPV、SMV、HV、KV、GIV等顯示腎動(dòng)靜脈能量圖正常腹主動(dòng)脈超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第56頁(yè)

C：外周血管—頸血管〔CCA、HA、BA、ICV等〕;四肢血管〔CFA、V,SFA、V,PA、V,PTA、V,ATA、V,等〕正常頸總動(dòng)脈分叉平面頸總動(dòng)脈血流頻譜超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第57頁(yè)D：腫瘤血流動(dòng)力學(xué)改變〔介入或手術(shù)治療前后〕。乳腺腫瘤周圍血供豐富右肝腫瘤周圍和中心都有豐富血供超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第58頁(yè)

E：在小器官血流動(dòng)力學(xué)改變中應(yīng)用〔甲狀腺、乳腺、精索靜脈、陰莖動(dòng)、靜脈等〕。甲狀腺腫瘤內(nèi)有高速動(dòng)脈供血

PS:76.45Cm/s甲狀腺腫瘤內(nèi)有豐富動(dòng)、靜脈血流信號(hào)超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第59頁(yè)

7：介入超聲—在超聲導(dǎo)向下進(jìn)行診療和治療。

A：肝、腎穿刺活檢明確診療。

B：肝癌、肝囊腫、腎囊腫、卵巢囊腫超聲導(dǎo)向穿刺行無水酒精治療。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第60頁(yè)

8：術(shù)中超聲。優(yōu)點(diǎn)：A：能檢測(cè)出術(shù)中不能捫及腫塊。

B：顯示術(shù)前漏診。

C：門靜脈有沒有微栓子。

D：作為術(shù)中結(jié)節(jié)定位診療。

E：監(jiān)測(cè)手術(shù)進(jìn)行。超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第61頁(yè)

9：腔內(nèi)超聲。A：經(jīng)食道、直腸、陰道超聲。B：經(jīng)血管內(nèi)超聲。C：超聲內(nèi)窺鏡。經(jīng)直腸超聲撿測(cè)前列腺經(jīng)陰道超聲清楚顯示子宮內(nèi)膜經(jīng)陰道超聲清楚顯示卵巢囊實(shí)性腫物超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述第62頁(yè)

10：三維超聲〔被譽(yù)為超聲CT〕

現(xiàn)應(yīng)用在心臟、腹部腫瘤、胎兒等方面。胎兒手胎兒大腿胎兒足超聲診斷學(xué)