《医学超声影像学》总论课件

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1、医学超声影像学总论教学目的掌握超声基本概念、超声物理特性、常用声学参数、人体对超声的作用。了解超声发展的历史、超声效应和图像伪差、超声相关常识和仪器及医学超声新技术。第一节概述医学超声影像学，以超声医学工程学的最新成就和人体解剖学、病理学等形态学为基础，与临床医学密切结合，可实时、无创获得活体器官、组织的断层解剖图像，达到诊断疾病的目的。医学超声还可进行超声理疗等治疗。介入超声及高强度聚焦超声的问世，使医学超声可对肿瘤等疾病进行介入或直接治疗，并行实时声像图监控及随访。一、医学超声的主要功用超声波是机械振动波，超声图像可反映介质中声学参数的差异，对人体

2、组织有良好的分辨能力，有利于识别组织的细微变化。主要功用有：形态学检测功能学检测组织特性检测介入超声检测医学超声治疗二、超声诊断发展史（略）第二节医学超声诊断基础和原理一、医学超声的物理特性（一）超声波定义声源振动频率〉2万赫兹（Hz）的机械波为超声波。超声诊断所用声源振动频率一般为：1~10兆赫（MHz），常用为：2.5~5.0MHz。（二）超声波的主要物理量1、波长（λ）在波的传播方向上，质点完成一次振动的距离，单位是mm。2、周期(T)质点完成一次振动的时间。3、频率（f）单位时间内质点完成一个振动过程的次数，单位是赫兹（Hz）。4、声速（c）单位

3、时间内声波在介质中的传播距离,单位是m/s，人体软组织平均声速为1540m/s。c=f.λ并与介质的弹性（E）和密度（ρ）相关（三）超声波的方向性直线传播。可获定向传播的超声波束。在相同声源直径的条件下，频率越高，波长越短，束射性或方向性越强。（四）声源、声束、声场与分辨力1.声源能产生超声的物体称为声源，通常采用压电陶瓷、压电有机材料或混合压电材料组成。声源由超声换能器发出。2.声束从声源发出的声波，一般在一个较小的立体角内传播。其中心轴线称为声轴，为声束传播的主方向。声束两侧边缘间的距离称为束宽。3.近场与远场超声束各处宽度不等。在临近探头的一段距离

4、内，束宽几乎相等，称为近场；远方为远场。4.分辨力分基本分辨力和图像分辨力（1）基本分辨力：1）轴向分辨力沿声束轴线方向的分辨力。其优劣影响靶标在深浅方向的精细度。分辨力佳则在轴向的图像点细小、清晰。通常用3-3.5MHz探头时，轴向分辨力在1mm左右。2）侧向分辨力指在与声束轴线垂直的平面上在探头长轴方向的分辨力。声束越细，侧向分辨力越好。3）横向分辨力指在与声束轴线垂直的平面上在探头短轴方向的分辨力（有称厚度分辨力）。（2）图像分辨力指构成整幅图像的目标分辨力。有细微分辨力和对比分辨力。二、人体组织的声学参数（一）密度（ρ）组织、脏器的声学密度，单位

5、为g/cm3。（二）声速（C）单位为m/s。一般固体物含量高者声速最高，含纤维组织（主要成分为胶原纤维）高者，声速较高，含水量较高的软组织声速较低，液体声速更低，含气脏器中的气体声速最低。（三）声阻抗（Z）各种回声图像主要由声阻抗差别造成。系密度与声速的乘积，单位为g/cm2.s。（四）界面两种声阻抗不同物体接触在一起时，形成一个界面。接触面大小称为界面尺寸。尺寸小于波长时名小界面，反之称为大界面。三、人体组织对入射超声的作用（一）散射小界面对入射超声产生散射现象，使入射超声的部分能量向各个空间方向分散辐射。返回至声源的能量甚低。散射来自脏器内的细小结构

6、，临床意义十分重要。（二）反射超声波入射到比自身波长大的大界面时，入射声波的较大部分能量被该界面阻挡而返回，这种现象称之为反射。大界面对入射超声产生反射现象，使入射超声能量的较大部分返回至声源。入射角与反射角相等。（三）折射组织、脏器声速不同，声束经过其大界面时，前进方向改变称为折射。（四）绕射又名衍射。声束绕过物体后，又以原来的方向偏斜传播。（五）衰减系声波轴向振动与介质之间摩擦致能量消耗的结果，它与超声探头频率及声波运行距离有关。在正常及病理情况下，组织的衰减会发生变化。（六）多普勒效应当一定频率的超声波由声源发射并在介质中传播时，如遇到与声源作相对

7、运动的界面，则其反射的超声波频率随界面运动的情况而发生改变，称之为多普勒效应（Dopplereffect）。1842年，奥地利数学家及天文学家克约斯琴.约翰.多普勒发现，当星球与地球近向运动时，光色向光谱的紫色端移位，表明光波频率增高；向红色方向移位，表明光波频率降低。其差称为多普勒频移。这种物理学效应命名为多普勒效应。此亦适用于各种类型的波源和接受器之间的相对运动。多普勒方程：fd=2fo×(V.cosθ÷c)fd:多普勒频移；fo:发射频率；V:血流速度；θ:声束与血流夹角；c:超声波在介质中的传播速度。实际应用中fo:即为换能器（探头）频率；c：超

8、声波在人体软组织中的平均传播速度为1540m/s。多普勒频移与声速成正比。为获得