《超声成像原理》PPT课件.ppt

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1、超声医学总论一、超声成像基本原理二、图像伪象三、图像描述与分析四、不同成像的观察、分析及综合应用一、超声成像基本原理检查方法超声成像过程1、探头发射超声波。2、超声波穿过人体组织器官产生反射、散射等回波被探头接收。3、经过超声压电效应产生电信号并经处理后显示出来。（一）超声波的定义振动的传播称为波动（波）。波动分为两大类——机械波和电磁波。超声波：是指振动频率超过2万Hz的机械波，称为超声波。诊断用的超声波频率通常为2.5~10MHz。横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直纵波：质点的振动方向与波的传播方向平行1、

2、波长：λ2、频率：f3、声速：c。声波在人体中平均速度为1540m/s三者关系：c=λ*f（二）超声波的物理参数（三）人体组织的声学参数1、密度：2、声速：3、声阻抗(Z)：介质的密度（ρ）与介质中声速（c）的乘积。即：Z＝ρ×c(Kg/m2·s）声阻抗是超声诊断中最基本的物理量，声像图中各种回声图像都主要由于声阻抗差别造成。人体各组织声阻抗值大小排列顺序:骨>肌肉>肝脾>肾、血液>乳腺>水>脂肪>肺>空气（四）超声波的特性1、方向性：直线传播2、声衰减现象：扩散、散射、组织对声能的吸收3、多普勒效应（Dopple

3、r效应）：声源与接受体之间存在相对运动，产生频率变化。超声遇到活动的界面，散射或反射回声的频率发生改变，又名多普勒频移。界面活动朝向探头时，回声频率升高，呈正频移；界面活动背离探头时，回声频衰减低，呈负频移。频移的大小与活动速度呈正比。4、非线性传播：声源所发射的声波在介质中传播遇到界面时，可发生反射和折射，此即声波在介质中的线性传播。当声波遇到不规则界面时，声波在组织中传播时可发生波形畸变、谐波成分增多和声衰减系数增大，声波的这种传播方式称为非线性传播。5、穿透性：（五）超声波在人体中的传播超声波在人体中传播时产

4、生的现象1、反射：大界面对入射超声产生反射现象。2、全反射：全反射发生时不能使声束进入第二介质，而出现“折射声影”。3、折射：由于人体各种组织、脏器中的声束不同，声束在经过这些组织间的大界面时，产生声束前进方向的改变，称为折射。4、散射：小界面对入射超声产生散射现象。散射无方向性。5、衍射：又称绕射。超声波通过一到两个波长的物体，其传播方向将偏离原来的方向。6、衰减：吸收、散射、声束扩散7、多普勒效应（Doppler效应）：8、非线性传播：（六）超声图像形成超声传播系通过介质中粒子的机械振动进行的，它不同于电磁波，

5、故在真空中不能传播。人体组织为什么表现为各种图像？1、因为不同组织声阻抗不同：超声在介质的传播过程中，遇到两种不同介质，只要两者的密度或声速不同，在其交界面即产生声阻抗，其间只要有0.1％的差值即可产生反射与折射等。2、超声具有上述各种物理特性（反射、折射、散射、衰减、多普勒效应、方向性、穿透力等）。1、超声波的发生与接收压电现象：经过人工极化的压电陶瓷，在机械力的作用下会在电极表面产生电荷。反之，若对陶瓷施加以电场，陶瓷也会产生应变。这种机械能转变为电能，电能转变为机械能的现象称为压电效应。正压电效应：机械能转变

6、为电能。负压电效应：电能转变为机械能。2、超声成像的显示方式（1）A型：基本已淘汰。（2）B型：为辉度调制型。也称二维超声。一个平面由X轴和Y轴形成的坐标表示，Y轴代表时间，X轴代表范围。将单条声束传播途径中遇到各个界面所产生的一系列散射和反射回声的强度，在示波屏时间轴上以光点的辉度表达。声束顺序扫切脏器时，每一单条声束线上的光点群按次分布在X轴上，形成一切面声像图。包括3个重要概念：①回声界面以光点表达；②各界面回声振幅（或强度）以辉度（灰度）表达；③声束顺序扫切脏器时，每一单条声束线上的光点群按次分布成一切面

7、声像图。（3）M型：为活动显示型。获得“距离－时间”曲线。其原理为：①单声束取样获得界面回声；②回声辉度调制；③示波屏y轴为时间轴，代表界面深浅；④示波屏x轴为另一外加的慢扫描时间基线，代表在一段时间内的超声与其他有关生理参数的显示线。（4）差频回声式基本工作原理为：①发射固定频率的脉冲式或连续式超声；②提取频率已经变化的回声（差频回声）；③将差频回声频率与发射频率相比，取得两者间的差别量值及正负值；④显示。多普勒超声基础（1）频谱多谱勒多普勒效应：是奥地利科学家Doppler于1842年首先提出，用于阐明振动源与

8、接收器之间存在相对运动时，所接受的振动频率因为运动而发生改变的物理现象。多普勒公式：2VcosθfR－f0＝fd＝±×f0C将上式改写为：C(±fd)V＝2f0cosθ多普勒效应基本条件V不等于0，同时必须有强的反射源。0<θ<90度时，cosθ为正值，表示血流方向朝向探头，为正频移。90<θ<180度时，cosθ为负值,表示血流方向背离探头，为负频移。θ=