超声诊断原理与图像分析原则.pptx
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1、超声诊疗原理及图像分析标准超声诊疗原理及图像分析标准超声诊断原理与图像分析原则第1页第一节第一节超声诊疗物理基础超声诊疗物理基础超声诊断原理与图像分析原则第2页超声传输超声传输超声定义:超声定义:超声为一个高频振动机械波,其超声为一个高频振动机械波,其频率超出人耳能听到声波频率上限。频率超出人耳能听到声波频率上限。人耳能够听到声波频率:人耳能够听到声波频率:200Hz(20KHz)超声频率:超声频率:0Hz(20KHz)惯用诊疗用超声频率:惯用诊疗用超声频率:2.510MHz超声诊断原理与图像分析原则第3页超声速度(超声速度(c)在不一样组织中传输速度在不一样组织中传输速度超声在同一介质中,其
2、声速是恒定,在不一样介质中其声速超声在同一介质中,其声速是恒定,在不一样介质中其声速也会发生改变。也会发生改变。普通说,固体物含量多,声速高;含水多,声速低;含气脏普通说,固体物含量多,声速高;含水多,声速低;含气脏器中气体,声速最低。器中气体,声速最低。依据超声传输速度,把人体组织分为三类:依据超声传输速度,把人体组织分为三类:1,软组织,软组织 2,骨与软骨,骨与软骨 3,含气脏器,含气脏器超声诊断原理与图像分析原则第4页超声波长(超声波长()=c/f在同一介质中,声速恒定,频率与波长关系成在同一介质中,声速恒定,频率与波长关系成反比反比超声诊断原理与图像分析原则第5页超声波发射与接收超声
3、波发射与接收声波发射:将电脉冲转换成机械振动,也即将电声波发射:将电脉冲转换成机械振动,也即将电能转换成声能能转换成声能逆压电效应逆压电效应声波接收:将机械振动(声能)转换成电脉冲声波接收:将机械振动(声能)转换成电脉冲(电能)(电能)正压电效应正压电效应声波接收声波接收声波发射声波发射换能器(其主要材换能器(其主要材料为压电晶体)料为压电晶体)超声诊断原理与图像分析原则第6页各种探头(换能器)各种探头(换能器)3.5MHz凸阵探头凸阵探头7.5MHz线阵探头线阵探头3.5MHz扇形探头扇形探头穿刺探头穿刺探头腔内探头腔内探头术中探头术中探头超声诊断原理与图像分析原则第7页声场声场声场:声场:
4、探头发射超声所能到达最大深度及其探头发射超声所能到达最大深度及其 周围空间范围周围空间范围近场:近场:靠近探头部分,声束比较平行靠近探头部分,声束比较平行远场:远场:远离探头部分,声束开始扩散远离探头部分,声束开始扩散声束:声束:超声所经过空间超声所经过空间束宽:束宽:声束横断面直径声束横断面直径声轴:声轴:代表声束主方向中心轴线代表声束主方向中心轴线近场近场远场远场声轴声轴超声诊断原理与图像分析原则第8页人体组织声学参数人体组织声学参数密度密度声速声速声阻抗(声阻抗(Z)传递介质中某点声压和该点速度比值传递介质中某点声压和该点速度比值 Z c(:密度:密度 c:声速声速 )界面界面 不一样声
5、阻抗组织之间形成接触面不一样声阻抗组织之间形成接触面 大界面:大界面:波长波长 小界面:小界面:波长波长超声诊断原理与图像分析原则第9页指向性:指向性:当声源直径大于在人体中传输当声源直径大于在人体中传输波长时,此时声束含有指向性波长时,此时声束含有指向性能够用声源直径(能够用声源直径(D)与波长()与波长()比值)比值衡量衡量 D/10,指向性差;指向性差;D/20,指向性好指向性好超声诊断原理与图像分析原则第10页人体组织对入射超声作用人体组织对入射超声作用人体组织对入射超声可产生各种物理现人体组织对入射超声可产生各种物理现象,表现为声像图各种特征象,表现为声像图各种特征超声诊断原理与图像
6、分析原则第11页1、散射:散射:碰到小界面时(散射体),散射使入射超声能量碰到小界面时(散射体),散射使入射超声能量 向各个空间方向分散辐射,故散射无方向性向各个空间方向分散辐射,故散射无方向性提醒了脏器内部细小结提醒了脏器内部细小结构回声信息,是超声成构回声信息,是超声成像研究内部结构主要依像研究内部结构主要依据据超声诊断原理与图像分析原则第12页2、反射:反射:入射声束碰到大界面产生反射现象。大界面反射恪入射声束碰到大界面产生反射现象。大界面反射恪守守Snell定律:定律:1,入射和反射回声在同一平面上;,入射和反射回声在同一平面上;2,入,入射声束与反射声束在法线两侧;射声束与反射声束在
7、法线两侧;3,入射角与反射角相等,入射角与反射角相等 反射系数:反射系数:R(Z2Z1)/(Z2Z1)超声诊断原理与图像分析原则第13页3、折射:折射:入射声束碰到大界面其两侧介质传输速度不一入射声束碰到大界面其两侧介质传输速度不一样,声束在经过这些组织间大界面时,产生声样,声束在经过这些组织间大界面时,产生声束前进方向改变。折射角与入射角正弦比值与束前进方向改变。折射角与入射角正弦比值与界面两侧声速比值相等界面两侧声速比值相等sina/sinb=c1/c2超声诊断原理与图像分析原则第14页4、全反射:全反射:如第二介质中声速大于第一介质,如第二介质中声速大于第一介质,则折射角大于入射角。入射
8、角增大至某一角度则折射角大于入射角。入射角增大至某一角度时,可使折射角等于时,可使折射角等于900,即折射声束与界面平,即折射声束与界面平行。此时入射角名:临界角。入射角大于临界行。此时入射角名:临界角。入射角大于临界角时,折射声束完全返回至第一介质,称为全角时,折射声束完全返回至第一介质,称为全反射。反射。超声诊断原理与图像分析原则第15页5、衰减衰减(衰减为反射、散射及吸收总和)(衰减为反射、散射及吸收总和)衰减与选取频率及传输深度成正比衰减与选取频率及传输深度成正比超声诊断原理与图像分析原则第16页6、多普勒效应多普勒效应(DOPPLER)超声在探测移动目标时,其回声频率发生改变利用超声
9、在探测移动目标时,其回声频率发生改变利用多普勒效应可检测血管内有没有血流,及血流方向多普勒效应可检测血管内有没有血流,及血流方向和血流速度和血流速度正频移正频移负频移负频移超声诊断原理与图像分析原则第17页入射超声对人体组织作用入射超声对人体组织作用生物效应和安全生物效应和安全剂量 空间峰值时间平均声强(空间峰值时间平均声强(SPTAI)(通常要求(通常要求SPTAI100mw/cm2)超声诊断原理与图像分析原则第18页第二节第二节超声成像原理超声成像原理超声诊断原理与图像分析原则第19页超声成像包含以下步骤超声成像包含以下步骤1.单轴声束声照射入人体单轴声束声照射入人体2.声束扫查声束扫查3
10、.人体组织对入射超声反应回声人体组织对入射超声反应回声4.回声放大与前处理回声放大与前处理5.数字扫描转换器(数字扫描转换器(DSC)6.显示和纪录显示和纪录超声诊断原理与图像分析原则第20页1、声照射声照射指电脉冲经探头压电晶体产生超声脉冲沿指电脉冲经探头压电晶体产生超声脉冲沿声轴向前发射声轴向前发射。超声诊断原理与图像分析原则第21页2、声束扫查声束扫查线扫线扫 指声束在人体体表进行直线式移动,相邻各条指声束在人体体表进行直线式移动,相邻各条声束间等距又平行;取得一幅矩形声像图声束间等距又平行;取得一幅矩形声像图超声诊断原理与图像分析原则第22页扇扫扇扫 指声束在人体体表并不位移,而作角度
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