超声医学概论2012.ppt

1、超超 声声 医医 学学 概概 论论Medical Ultrsound Biomedical Ultrasonics超声科 简文豪什么是超声医学超声医学是声学、医学、电子工程技术相结合的学科超声医学的范畴超声诊断学超声治疗学超超 声声 诊诊 断断 学学一一.基本物理原理基本物理原理（一）超声的物理学概念1.振动 物体沿直线或弧线经过中心位置来回重复的运动 振动属机械能 振动的图线是正弦（sin）或余弦（cos）曲线(cos)(sin)2.波动 振动在其周围介质中的传播称为波动或波3.波动的种类（1）横波 振动周围介质的质点振动方向与波的传 播方向垂直(2）纵波 质点的振动方向与波的传播方向相同4

2、.波长（）、频率（f）、波速（C）、周期（T）C=/T f=1/T =C/fT T5.超声的定义 机械振动传播形成的波动（波）的频率大于20,000（Hertz,Hz）（赫兹）医用超声是在固体、液体中传播的纵波 （二）超声波在医疗上所应用的物理原理1.波长 频率相同，在不同介质（组织结构）的传播速度不同，波长也不同。2.声速（超声速）频率相同，在不同组织结构中传播，因介质的密度不同，声速也不同。在人体传播的平均速度1540m/s、1500 m/s 3.选用超声频率范围：1MHz12MHz20MHz100MHz 1500m/s 1MHz的波长（）-0.15mm 1000000Hz 3.0MHz的

3、波长0.50mm 8.0MHz的波长0.188mm4.声阻抗，特性阻抗（Z)表达介质的声学特性 声阻抗介质密度()声速（C)5.超声在人体中的传播规律声阻抗值介质1 或 介质2反射：反射角入射角折射：声阻抗值 介质1或 肌肉 肝、脾 血液、肾 乳腺 水 脂肪 肺 空气7.超声在人体传播时的吸收和衰减（1）声能吸收 原因：质点之间的弹性摩擦（内摩擦）热能 方式：被组织吸收（粘液性吸收）热传导（热传导吸收）：超声频率高低 介质粘滞性 导热性 温度 传导距离（2）声能衰减：原因：热能吸收 传播过程中声束扩散 反射、散射 散射:介质的声阻抗呈不连续性，即介质表面粗糙，由许多小 于波长的凹凸面介质构成，

4、介质由一系列小的介质构成8.超声在人体传播时在组织中的衰减规律（db/cm）肺 骨骼 肌肉 肾 乳腺 脂肪 血液 尿液、胆汁 9.医用超声的分辨力（分辨率）纵向分辨力：轴向分辩力主要与超声频率有关，理论值为/2,3.0MHz，波长0.5mm，分辩 力0.25mm，实际分辩力为理论值的58倍 横向分辩力：与超声垂直的平面上的分辩力，主要与超声束的 直径宽窄有关。近场、远场不同 10.医用超声的穿透力 随传播距离加深，声能衰减，不能 产生可被接收的反射。穿透力主要与超声频率有关，频率 高，衰减越大小结：超声诊断的主要物理原理1.人体组织结构间存在声阻抗差异2.反射、散射回声被探头（换能器）接收3.

5、反射、散射回声通过声、电转换及处理形成人体的断面图4.透射、声能衰减也构成图像的特异性因素1、A型：幅度调制型2、B型：辉度调制型，实时灰阶二维超声显像 用伪彩色编码处理称B型彩色超声3、M型：也称辉度调制型，一维超声扫描，以 运动曲线显示4、多普勒（Doppler，D）型二、超声诊断技术种类多普勒原理多普勒原理是奥地利数学家、物理学家Doppler C.J于1842年创立多普勒原理：振动源（波动源）与接受体之间存在运 动时，所接收的频率因而发生改变的物 理现象（1）频谱多普勒：脉冲波型(PW-Doppler)连续波形（CW-Doppler）以脉冲波形表示检测速度（2）彩色多普勒血流成像：速度

6、成像（CDFI）能量成像（CDE)速度能量成像（CCD)（3）彩色多普勒组织成像（DTI、TDI）速度型（DTV)能量型（DTE)加速度型（DTA)14：超声诊断基本技术5、腔内超声成像：经直肠、阴道成像、胃镜超声、腹腔镜超声6、三维超声(3D)：二维成像的三维重建 实时三维成像7、血管内超声成像(IVUS)：二维超声成像 多普勒超声 三维超声成像8、心内超声成像(ICUS）9、超声造影：经末梢静脉注入造影剂，组织器 官、淋巴系超声成像1.反射回声强度等级的划分：无回声、低回声、等回声、高回声、强回声2.影响回声强度的因素：界面声阻抗差别 声衰减 （1）含水越多，生衰减越低 （2）含胶原、钙质

7、越多、声速越快，声衰减越高超声仪使用的参数三、超声诊断临床基础3.人体组织回声强度规律（1）肺骨骼胃窦胎盘胰腺肝脾肾皮质皮下 脂肪肾髓质脑血液胆汁尿液（2）强回声，后方伴声影：骨骼、钙化、结石、含气组织（肺）（3）高回声，无声影：纤维组织、脏器包膜、血管壁、末梢神经、肌腱（4）等回声：实质脏器（肝、胰、脾、肾及髓质）（5）低回声或较高回声：脂肪（6）无回声：尿、胆汁、囊肿液、胸水、腹水（漏出 液）、血 液4.病变定性判断的依据（1）病灶形态规整性（2）病灶边界与邻近组织的分解清晰度（3）内部回声强度均匀否，有无强回声、无回声、声影（4）内部回声分布均匀、混杂（5）与邻近器官、大血管的关系四.超

8、声诊断临床应用诊断能力、大体病理解剖学学的形态学诊断（mm级）1.占位性病变：实质性、空腔性脏器，软组织、含液性2.先天性畸形：如心血管系、消化系、泌尿生殖系等3.含液性病变：囊肿，心包、胸腔、腹腔、盆腔积液等4.正常产科、病理产科5.大体解剖学形态上有明显改变的病变：炎症、肝硬化、脂肪肝6.测量：一级数据、面积、体积、测量、功能测量7.介入性超声（Interventional Ultrasound)超声引导下穿刺活检：细胞学检查、组织学检查 血管内超声 心内超声 内窥镜超声 经食道超声五.超声医学的治疗应用1.介入性超声 超声引导下注入药物、核素、硬化剂等 超声引导下微波、射频、氩氦刀等消融治疗 术中超声2.超声造影剂定向靶目标治疗3.高强度聚焦超声（超声刀）治疗