第一章超声诊断物理基础1.docx
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第一章超声诊断物理基础1
彩色多普勒超声技术上岗资质考试大纲
第一章超声诊断物理基础
第一节超声波的概念
一、超声波的基本概念
声波的性质:
可听声与超声的频率范围。
诊断常用的超声频率范围
二、声学基本物理量
波长、频率、声速及三者的关系
三、声场
1.超声场:
又称声束
2.声场特性:
声束形状、近场、远场,
主瓣、旁瓣(注:
近场、远场易与显示屏上“近区”、“远区”相互混淆)
3.聚焦与分辨力;聚焦的方法,聚焦声束
第二节超声的物理特性
一、束射特性(方向性)
1.大界面:
反射、折射(透射)。
反射系数。
超声的垂直入射与斜入射;大界面回声反射的特点——角度依赖性
2.小界面:
散射体与散射。
背向散射(后散射)
二、衰减特性
1.衰减的概念:
声吸收、散射、扩散的总和
2.不同介质声衰减的显著差别(肺、骨骼、肝、脾、体液)
3.衰减与距离、频率的关系:
衰减系数(单位:
dB/(cm.MHz),也有的表示为dB/cm/MHz)
4.人体衰减吸收的重要因素:
水分含量、蛋白(胶原蛋白)含量、钙(骨)
三、超声的分辨力
纵向分辨力、横向分辨力、侧向分辨力
其他:
对比分辨力、细微分辨力、实时分辨力
影响分辨力的诸多因素:
超声频率、脉冲宽度、声束宽度、聚焦性能、声场以及仪器档次、探头性能等
四、超声的多普勒效应
五、超声的生物学效应
1.超声剂量概念(声强与作用时间的乘积)。
几种声强单位:
W/cm2,或mW/cm2,空间峰值时间平均声强ISPTA,空间峰值脉冲平均声强ISPPA
2.超声的生物学作用
人体敏感组织器官(胎胚、眼)
超声生物学作用机制(大剂量):
热效应,空化作用对于细胞、组织、器官以至染色体的影响
3.医学超声的应用与功率级别
诊断用超声:
功率通常为mw/cm2级。
灰阶超声仪的功率范围
理疗用超声:
功率为W/cm2级
高强聚焦超声(HIFU):
功率通常为kW/cm2级,常用于破坏肿瘤细胞、碎石
4.诊断用超声的安全原则和规定
第二章彩色多普勒基础
第一节超声多普勒基础
一、多普勒基本概念、血流测量、主要应用、多普勒角度与血流检测关系、连续波多普勒(CW)、脉冲多普勒(PW)、脉冲重复频率(PRF)
二、探头安放角度与血流信息检测的关系
三、多普勒血流频谱分析基础
四、脉冲多普勒局限性、尼奎斯特频率极限、探测深度与速度测量
五、提高脉冲多普勒检测血流速度的方法
第二节彩色血流显像
一、彩色血流显像的品质评价
二、彩色血流显像原理,运动目标(MTI)原理,彩色血流显示:
速度、方向、分散,自相关技术,彩色血流显像临床应用
三、彩色血流显像的局限性声束入射角的关系彩色混叠
四、彩色血流显像的几个基本概念:
速度标尺、滤波器、常用显示方式
五、彩色多普勒能量图(CDE)组织多普勒成像(TDI)
第三节彩超与彩阶
一、彩色基础
二、彩色多普勒血流显像(CDFI)描述要点
三、彩阶——灰阶到彩色变换
第四节血流动力学基础
一、基本概念:
稳流、非稳流、粘滞性、流体阻力、流量、层流、加速度、减速度
二、几何形体对流速剖面的影响:
入口效应、出口效应、弯曲血管,湍流流动
三、流体能量与伯努利方程
四、血管弹性与平均动脉压:
血管顺应性、平均动脉压
第三章超声仪器
第一节超声探头
一、压电换能器:
压电效应、多层匹配探头
二、超声探头的种类与临床应用
三、探头频率与振子:
宽频探头、高密探头
第二节实时超声显像原理
一、超声诊断仪的类型
1.反射型:
A型、B型、M型;2.D型;3.CDFI;4.三维
二、B型超声诊断仪的工作原理:
电子线性扫描、电子凸阵扫描、电子扇形扫描
三、超声诊断仪基本结构及信号流程:
基本组成部件、数字扫描转换器
四、二维图像基本概念:
灰阶、存储容量、成像帧速率、信号动态范围
五、二维图像分辨力
六、监视器
第三节“彩超”的正确调节使用
一、超声诊断仪主要控制器
二、脉冲波多普勒的调节选择
三、彩色多普勒超声仪基本操作调节要领
第四节超声诊断仪的一般维护
一、医用电器设备安全注意事项
二、定期检测
第四章超声新技术的临床应用
第一节数字化彩超概念与特点
一、波束形成
二、数字式声束聚焦
三、阵元与通道
四、主要特点
五、高分辨力与高速率成像技术:
回声信号处理、多参数同步处理
第二节三维超声显像技术与超声数字化管理
一、三维超声波扫描技术
二、三维超声图像重建
三、三维超声显像临床应用:
心脏、腹部、妇产科、血管
四、超声医学图像存储和通信系统:
PACS及Dicom3.0
第三节二次谐波显像
一、声学造影剂与谐波显像技术:
要求、作用
二、造影剂谐波成像原理
三、二次谐波成像的几个相关问题:
非线性显像、二次谐波接收
四、二次谐波的接收
五、谐波成像可以明显改变图像质量:
消除近场伪像干扰、消除近场混响
六、谐波成像的临床应用
第五章超声临床诊断基础
第一节人体不同组织和体液回声强度
一、回声强度分级
高(水平)回声、(中)等回声、低(水平)回声、无回声四级
二、一般规律
1.均质性液体(介质):
无回声(低回声)
2.非均质性液体(介质):
有回声(echogenic)
3.引起回声增强的常见原因
4.人体不同组织回声强度的排列顺序
5.人体脂肪组织(不同部位)回声的特殊性
第二节人体不同组织声衰减程度的一般规律
一、组织内含水分愈多,声衰减愈低(后方回声增强)
二、体液中含蛋白质成分或组织中含胶原纤维和钙质愈多,声衰减愈高(声影)
三、人体不同组织和体液成分衰减程度比较和顺序:
不同的体液、皮下脂肪、肝、脾、肾、肌腱、软骨和骨骼
第三节声像图基本断面与声像图分析
一、基本断面:
纵断面(正中、正中旁)也称矢状断面(长轴断面),横断面(短轴断面),斜断面,冠状断面
二、声像图——超声断层图像分析:
皮肤、皮下组织(脂肪)、肌肉组织、腹膜壁层、内脏和器官
三、内脏声像图描述(以肝脏为例):
包膜回声、实质内部回声、后方回声(有无衰减)、血管回声、脏器位置和毗邻关系
四、囊肿和实性肿瘤的声像图比较:
外形、边界、内部回声、侧边声影、后方声影
五、识别和利用超声伪像(后述)
第四节超声伪像(伪差)
一、伪像的概念
1.什么是声像图伪像
2.伪像的常见性
3.识别伪像的重要性
二、超声伪像产生的主要原因分类
1.反射:
混响、多次内部混响、回声失落、镜面反射
2.折射:
折射声影、棱镜现象
3.衰减:
衰减声影、后方回声增强
4.断层厚度(扫描厚度)伪像:
部分容积效应伪像:
近场、远场(聚焦区外)图像分辨力减低所致伪像
5.旁瓣效应
6.声速伪像(实际组织声速与仪器设定的平均软组织平均声速的差别)和超声测量误差
7.仪器设备:
仪器和探头的品质
8.操作者技术因素:
增益、DCG、聚焦调节不当;声像图测量方法不规范
三、彩色多普勒超声成像(CDFI)和频谱图的常见伪像分类及其识别
(一)CDFI伪像分类
1.有血流,彩色信号减少或缺失
2.有血流,彩色信号过多
3.无血流,出现彩色信号
4.血流方向、速度表达错误
(二)频谱多普勒超声伪像的主要来源、表现
1.频移(差频)衰减:
频率与距离因素
2.频率滤波调节
3.脉冲重复频率(PPF)调节与混迭伪像
4.多普勒取样角度不当
5.取样容积(取样门)、取样框大小设置不当
6.多普勒增益过高或过低
7.运动(呼吸、心搏)所致闪烁伪像
8.其他:
快闪伪像(twinklingartifact)
(三)如何正确调节仪器,减少或改善伪像产生条件
(四)小结
第五节腹部超声扫查与超声图像方位标识方法
一、被检查者的体位
二、腹部断面扫查解剖标志
三、声像图方位的识别
第六章彩色多普勒技术
第一节彩色多普勒技术的种类
一、彩色多普勒血流成像
三基色与二次色原理,能显示血流的方向,血流速度的快慢,血流的种类(动脉、静脉血流),血流的性质(层流、射流、湍流),知道频谱多普勒取样,成像受超声入射角影响,显示的流速超过Nyquist极限时,出现彩色信号混叠。
二、彩色多普勒能量图:
成像原理,血流成像对超声入射角的相对非依赖性,能显示低流量、低流速的血流,能显示平均速度为零的灌注区血流,显示的信号动态范围广,不出现彩色信号混叠现象,不能显示血流的方向、速度快慢及性质
三、速度能量型彩色多普勒:
图像显示特点
第二节彩色多普勒技术的用途
一、检测血流:
检出二维超声不能显示的小血管,鉴别二维超声显示的管道是否有血流,识别动脉与静脉血流,了解血流的起始部位、走向、时相,反映血流的性质如层流、射流,达血流流速的快慢,引导频谱多普勒的检测取样位置
二、与二维超声、三维超声、M型超声、频谱多普勒并用
三、与超声负荷实验并用:
血流速度增快﹑流量增大,彩色多普勒成像的敏感性提高
四、与心腔超声显影、心肌超声造影并用
第三节彩色多普勒的调节技术
一、彩色图(colormap)的选择:
心血管系用三色彩图,其他系统用两色彩图
二、滤波(filter)条件选择:
高速血流用高通滤波,低速血流用低通滤波
三、速度标尺(scale)选择:
根据所检测血流速度高低,选择相匹配的彩色图速度标尺
四、零位基线下移:
增大检测的速度范围
五、余辉(persistence):
调节余辉增大,使低速低流量血流容易显示
六、选通门(gate):
要与血管腔大小匹配,使彩色信号不“溢出”血管外
七、消除彩色信号的闪烁(flash):
选择适当的滤波条件和速度标尺(较高的可“切除”呼吸等低速运动的噪音信号),缩小取样框,屏住呼吸
第四节彩色多普勒的临床应用
一、心血管系
二、腹部及盆腔器官
三、浅表器官
四、外周血管
第五节频谱多普勒技术的种类
一、脉冲波频谱多普勒
二、连续波频谱多普勒
第六节频谱多普勒技术的用途
一、速度时间积分及有关参数:
vs、vm、vd、VTId、VTIs、PI、RI、S/D、Act、mAv、Dct、mDv
二、确定血流方向
三、判断血流的种类、性质:
动脉血流、静脉血流、层流、射流、湍流
四、测量跨瓣压差、心腔和肺动脉压力
第七节频谱多普勒技术的调节
一、脉冲波、连续波多普勒的选择
高速血流(>3m/s)选用连续波频谱多普勒,较低速血流选择脉冲波频谱多普勒
二、滤波条件选择
三、速度标尺选择
四、取样容积大小选择
五、探头频率选择
六、防止频谱多普勒信号混叠的方法
七、超声入射角校正
第七章超声造影
第一节超声造影原理
一、微气泡是超声造影的反射源:
气体压缩系数明显大于固体,在探头发射超声频率、反射源(造影剂)半径、介质物理性质相同条件下,微气泡的截面积最大
二、右心超声造影原理:
微气泡较大,从末梢静脉经腔静脉进入右心
三、左心腔及外周血管超声造影原理:
微气泡直径小于红细胞直径,从末梢静脉经腔静脉进入右心,又经肺循环进入左心,经左心进入外周循环
四、心肌超声造影原理:
微气泡直径小于5μm,可通过左心进入冠脉在心肌的小分支
第二节超声造影剂种类
一、含空气超声造影剂
二、含二氧化碳气体超声造影剂
三、含氧气超声造影剂
四、含氟碳气体造影剂
五、糖类为基质的超声造影剂
六、人体白蛋白为基质的超声造影剂
七、脂类为基质的超声造影剂
八、聚合物为基质的超声造影剂
第三节超声造影检查方法
一、超声造影的注射装置
二、弹丸注射式超声造影方法
三、连续注射式超声造影方法
第四节增强超声造影效果的技术
一、二次谐波成像技术
造影剂在超声场作用下呈非线性反应,谐振时