超声诊断-(3).ppt
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1、 超超 声声 诊诊 断断 一一、绪论绪论超声医学的组成:超声医学的组成:超声诊断学超声诊断学 超声治疗学超声治疗学 超声工程技术超声工程技术超声诊断学超声诊断学 利用超声诊断仪对人体器官疾病进行诊断的一门学科超声治疗学超声治疗学 利用超声诊断仪对人体器官疾病进行治疗的一门学科超声工程技术超声工程技术 就是对医用超声设备的研制和超声生物医学基础的研究的一门学科起源和发展起源和发展 在国外在国外 1942年奥地利的 K T Dussik医生使用A型超声装置用穿透法探测颅脑称为示波诊断法(A型超声诊断法型超声诊断法)1952年美国 D H Howry和Bliss两位医生开始研究用超声显像法对人体疾病
2、进行诊断称为超声显像诊断法亦称(B型超型超声诊断法声诊断法)在国内在国内 始于1958年,上海市第六人民医院安适等人将超声诊断运用于临床,并成立了中国第一个超声研究组中国超声医学工程学会中国超声医学工程学会的前身八十年代以后八十年代以后,超声诊断得到了迅超声诊断得到了迅速的发展。速的发展。lB型(brightness mode)超声显像诊断法 lM型(motion mode)超声光点扫描诊断法 lD(doppler)型超声频移诊断法 l近年来又开拓了新的领域,如彩色多普勒能量成像、对比谐波成像、组织谐波成像、三维超声重建成像、超声内镜及高强度超声聚焦治疗等,扩展了临床诊断和应用范围。超声诊断超
3、声诊断 X射线射线 CT 同位素核扫描同位素核扫描 核磁共振核磁共振MRI并称为当代并称为当代五大影像诊断五大影像诊断技术。它们之间各技术。它们之间各有优点有优点,又互为补充又互为补充,大大地提高了临床医学大大地提高了临床医学的诊断水平的诊断水平二、二、超声成像的基本知识超声成像的基本知识超声诊断超声诊断 Ultrasonic examination 是指运用超声波的反射原理,对人体软组织的物理特性、形态结构及功能状物理特性、形态结构及功能状态态作出判断的一种非创性检查非创性检查方法(一一)超声波的定义超声波的定义 超声波同声波一样具有相同的物理特性。人耳所能感觉到的声波:1620000Hz超
4、声波超声波:超过人耳听觉上限的声波。大于 20000Hz诊断用超声波常大于诊断用超声波常大于2.0MHzl(二)与超声有关的物理量(二)与超声有关的物理量l超声诊断最常用的物理量是波长、频率、声速。波长()为声振动一个周期传播的距离。频率(f)为声每秒振动的次数。声速(c)为声单位时间内在介质中传播的距离。三者之间的关系是:cf。l超声在固体中传播速度最快,例如颅骨中为3360m/s;在软组织和液体(包括体液、血液)中次之,平均为1540m/s;在空气中很慢,为332m/s。(三)超声的物理特性(三)超声的物理特性 1:穿透性和方向性:穿透性和方向性 超声波具有一定的穿透性穿透性,因而它能够达
5、到人体组织一定的深度。而且发射的超声波是呈束状的,因而它具有明显的方向性方向性。Cf f 穿透力穿透力 分辨力分辨力 f 穿透力穿透力 分辨力分辨力 2:反射、折射和散射的特性:反射、折射和散射的特性 超声波从一种介质传至另一介质的分界面时,就会在介面上产生反射反射,反射的强弱与介质的声阻抗差及入射角有关。声阻抗差声阻抗差 反射反射 声阻抗差声阻抗差 反射反射 l声阻抗(Z)指阻挡声波在介质中传播的阻力。Z=c(为介质的密度)。声速越快,介质密度越高,声阻抗就越大。所以超声在固体中传播时声阻抗最大,如颅骨为5.57105;在软组织和液体中次之,平均为1.57105;气体中最小,空气为0.000
6、428105。l2种声阻抗不同的物体相接触形成一个界面(interface)。界面尺寸大于波长时叫大界面,小于波长时叫小界面。当入射角等于当入射角等于0时时 几乎发生全几乎发生全反射反射当入射角不等于当入射角不等于0时时 则发生则发生折射折射 当超声波在传播过程中遇见不规则的小界当超声波在传播过程中遇见不规则的小界面或界面小于波长时面或界面小于波长时,就会发生声波出现就会发生声波出现不规则的反射、折射和绕射不规则的反射、折射和绕射,我们把这种不规则我们把这种不规则的反射、折射和绕射称为的反射、折射和绕射称为散射散射。1RBC 2脏器的微小结构脏器的微小结构等等 3:吸收和衰减的特性:吸收和衰减
7、的特性 超声波在各种介质的传播过程中,由于声能的吸收吸收、以及超声波的反射、折射等多种因素,使超声波的能量逐渐被消耗而发生衰减衰减。声能衰减后声能衰减后,反射就减反射就减弱弱。同而对深部的组织脏器进行超声检深部的组织脏器进行超声检查就比较困难查就比较困难。4:多普勒效应:多普勒效应 Doppler effect 当声源与声靶之间出现相对运动时,接收到的频率与声源发射的频率有一定的差异,这种频率的改变称为频移频移,发生的这种现象称为多普勒效应多普勒效应。(心壁、血管壁、心瓣膜的活动及血液的心壁、血管壁、心瓣膜的活动及血液的流动等均具有多普勒效应)流动等均具有多普勒效应)三、超声成像的基本原理三、
8、超声成像的基本原理显示屏显示屏探探 头头(换能器)(换能器)操作平台操作平台操作平台操作平台主主主主 机机机机探头换能器探头换能器主要由压电晶片压电晶片构成 压电晶片压电晶片有天然的和人工合成的 以石英石英为代表 以锆钛酸铅锆钛酸铅为代表 压电晶片压电晶片 物理特性物理特性 压电效应压电效应 可逆可逆 正压电效应正压电效应 逆压电效应逆压电效应概概 念念逆压电效应:逆压电效应:当电能作用在压电晶片的两端,就会使压电晶片发生压缩或拉伸压缩或拉伸,从而使压电晶片的厚度厚度发生改变。这种交变电场交变电场的影响而发生逆压电效应。从而将电能电能转变为声能声能,即转变为超声波超声波。逆压电效应逆压电效应
9、电能电能 声能超声波声能超声波正压电效应正压电效应:当声能作用在压电晶片的两端,就会使压电晶片两端的正负电荷发生交替性改变。正压电效应 将反射回来的超声波超声波转变为电讯电讯号号。正压电效应正压电效应 超声波超声波 电讯号电讯号超声诊断原理示意图超声诊断原理示意图 电电 能能 超超 声声 波波主机主机 探头换能器探头换能器 人体组织人体组织 电讯号电讯号 超超 声声 波波 电讯号电讯号加在主机上经过逐级加在主机上经过逐级放大放大,最后最后成像成像于主机的显示屏上于主机的显示屏上四、人体组织的声学分型四、人体组织的声学分型 1:无反射型无回声型:无反射型无回声型 无声阻抗差也即是无声学界面。无声
10、阻抗差也即是无声学界面。如;血液、尿液、胆如;血液、尿液、胆 汁、腹水、胸水汁、腹水、胸水等等。等等。心心 脏脏睾丸鞘膜积液睾丸鞘膜积液胎儿羊水胎儿羊水 2:少反射型低回声型:少反射型低回声型 表现为中等强度的均匀点状回声表现为中等强度的均匀点状回声,见见于比较均匀的实质性组织。于比较均匀的实质性组织。如如:肝脏、脾脏、胰腺、前列腺、睾肝脏、脾脏、胰腺、前列腺、睾丸等等。丸等等。肝实质回声区肝实质回声区图图1-3 正常左叶甲状正常左叶甲状 腺实质回声腺实质回声子宫肌层实质回声子宫肌层实质回声胎儿肝脏实质声胎儿肝脏实质声胎盘实质回声胎盘实质回声孕三月孕三月胎胎儿儿面面部部 3:多反射型强回声型:
11、多反射型强回声型 表现在声阻抗差较大声阻抗差较大的组织。非均质性组织 如如:乳腺、心壁、瓣膜等等。乳腺、心壁、瓣膜等等。正常胆囊壁强回声正常胆囊壁强回声心肌壁强回声心肌壁强回声三尖瓣强回声三尖瓣强回声4:全反射型含气型:全反射型含气型 声能几乎全部被反射,不能透入下一层组织。如如:肺和胃肠的气体等等。肺和胃肠的气体等等。肠肠道道气气体体回回声声十十二二指指肠肠气气体体回回声声甲状腺气管内气体回声气管内气体回声超声造影剂显示超声造影剂显示肝脏内肿瘤动脉血肝脏内肿瘤动脉血管内气体回声管内气体回声五、超声诊断的基本方法五、超声诊断的基本方法1:A型超声诊断法超声示波诊断法型超声诊断法超声示波诊断法
12、己被淘汰己被淘汰2:M型超声诊断法超声光点扫描法型超声诊断法超声光点扫描法 3:B型超声诊断法超声显像诊断法型超声诊断法超声显像诊断法 显示脏器的二维解剖切面图像脏器的二维解剖切面图像,图像清晰.直观,还可以发现较小的病灶,并作出病变的空间方位上的定位。同时能观察到脏器的活动状态,称实时显像。临床运用很广泛。4:D型超声诊断法超声频移诊断法型超声诊断法超声频移诊断法又称多普勒超声诊断法又分为彩色多普勒又称多普勒超声诊断法又分为彩色多普勒血流显像(血流显像(color Doppler flow imaging,CDFI)和频谱多普勒()和频谱多普勒(spectral Doppler echoca
13、rdiogram)。)。与B型超声诊断法结合,在B型图像上进行多普勒采样多普勒采样,来检测与血流动力学有关血流动力学有关的脏器病变。如:心脏.血管及其它脏器。l.CDFI 在实时二维图像上叠加彩色编码的实时血流显像,由红、蓝、绿三种基本颜色组成。红色表示迎向探头流动的血流,蓝色表示背向探头流动的血流,即“红迎蓝离”,绿色表示有湍流(流速不均、方向不一的紊乱血流)。血流速度越快则血流信号颜色越明亮,血流速度越慢则血流信号颜色越暗淡。有湍流时呈现特征性的多色镶嵌形(mosaic pattern)血流信号。可准确地对血流方向、速度、范围,有无分流或反流,以及程度等,进行诊断。l频谱多普勒 为幅度调制
14、型,回声形式是频移形成的示波曲线。在CDFI图像上将取样容积置于所需部位,如某瓣膜口,转换成频谱多普勒,可准确测定该点的血流方向和速度大小。频谱多普勒又可分为脉冲波多普勒(pulsed wave Doppler,PW)和连续波多普勒(continual wave Doppler,CW)。PW定位准确,但可测的最大血流速度受限。CW可测的最大血流速度不受限,但定位不准确。现一般先用PW准确定位,再转为用CW测高速血流。5:C型和型和F型诊断法即等深显示技术型诊断法即等深显示技术 目前本法主要用于乳房疾病的诊断目前本法主要用于乳房疾病的诊断 C型与F型与B型的区别之处,仅仅是它改变 了声波对人体的
15、扫查方位即改变了显示改变了显示 断面断面,而成像的物理基础仍无异于B型。六、超声诊断的临床运用价值六、超声诊断的临床运用价值 1:检测实质性器官的形态、大小:检测实质性器官的形态、大小,根据组根据组织的回声织的回声,发现各种类型的疾病。发现各种类型的疾病。如肝脏、胰腺、脾脏、肾脏、前列腺、睾丸附睾、腮腺、颌下腺、甲状腺及乳腺等。正常右肝正常右肝切面图切面图2:检测某些空腔脏器的形态和功能:检测某些空腔脏器的形态和功能如胆囊、胆管、膀胱及胃、肠道等。正常胆囊声像正常胆囊声像正常胆囊声像正常胆囊声像 3:检测脏器各种占位性病变的物理特性:检测脏器各种占位性病变的物理特性囊性、实性或囊实混合性囊性、
16、实性或囊实混合性,根据这些声像特性再结根据这些声像特性再结合临床表现及其它辅助检查结果作出良、恶性的判断。合临床表现及其它辅助检查结果作出良、恶性的判断。鼻骨旁囊肿鼻骨旁囊肿图图1-4右肝实质性肿瘤右肝实质性肿瘤 (右肝癌右肝癌)图图2腹主动脉壁腹主动脉壁明显增厚明显增厚 腹主动脉腔腹主动脉腔 变窄变窄图图3甲状腺甲状腺囊腺瘤囊腺瘤液性暗区液性暗区实性实性低回低回声反声反射射图图4 4:检测胸、腹腔及其它腔隙有否积液。:检测胸、腹腔及其它腔隙有否积液。如:胸腔、腹腔、盆腔、心包腔、睾丸及精索鞘膜如:胸腔、腹腔、盆腔、心包腔、睾丸及精索鞘膜腔、关节腔等腔、关节腔等右肩周积液右肩周积液 5:动态观
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