《超声诊断》超声成像

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1、超声成像上海第二医科大学市六临床医学院周永昌超声医学Ultrasonicmedicine超声治疗Ultrasonictherapy超声诊断Ultrasonicdiagnosis超　　声UltrasonictherapyactionreactionUltrasonicdiagnosisULTRASOUNDHUMANBODY超　　声ULTRASOUNDUltrasonictherapeuticsHUMANBODYthemalmechanismmechenicalmechanismcavitationalmechanism超　　声透射transmission反射refle

2、ction折射refraction衍射difration散射scattering衰减attenuation吸收absorptionUltrasonicdiagnosticsHUMANBODYULTRASOUND超声成像发展史1950sA型(A-mode)回声图(echogram)1960sM型(M-mode)M型超声心动图(M-modeechocardiograph)1970sB型(B-mode)声像图(sonograph,ultrasonograph)1980s双功(duplex)声像图+多普勒频谱(sonograph+Dopplerspectrum)1990s三

3、功(triplex)声像图+多普勒频谱+彩色多普勒血流显示(sonograph+Dopplerspectrum+colourDopplerflowimageCDFI)1990s三维立体声像图(3diamentions)B-mode的技术突破(1970s)1.双稳态(bistable)灰阶(grayscale)2.静态(static)实时(realtime)B-mode的技术突破(1970s)实时(realtime)B-mode的技术改进◆动态聚焦(dynemicfocusing)◆高频探头(highfrequecyprobe)◆二次谐波(secondharmonic

4、wave)◆造影剂(contrastagent)超声的发生(1)正压电效应(2)逆压电效应压电效应示意图12++--超声的物理特性具有波长（λ）、频率（f）和传播速度（Ｃ）Ｃ＝λ·f超声是机械波超声是疏密波超声的物理特性超声的频率单位为赫兹（Herze,Hz）诊断用的超声频率在2.5MHz-20,0MHz常用的3.5MHz-5.0MHz其单位用兆赫（MegaHerze,MHz）超声的物理特性超声在介质中传播的速度,称为声速。声速与传播的介质的弹性和密度有关，遵循下列公式：C=，一般在固体中声速值最大，液体次之，气体又次之，人体软组织的平均声速为1540m/s，其中脂

5、肪的声速较低（1450m/s）,骨与软骨声速高，约为4500m/s，含气脏器声速最低，仅350m/s。声速（soundvelocity）超声传播时有方向性音频波为球面波，超声波由于波长短,其声束(acousticbeam)具有指向性,但仍有一定的扩散角,其扩散角与波长与声源直径有关。Sinθ≈1.22λ/Dθ角为半扩散角λ为波长D为探头直径为消除声束的扩散，现用仪器均采用声束聚焦技术。超声的物理特性C=f·λ在人体软组织中传播时，由于所用频率甚高，故波长短。在3.5MHz条件，波长仅为4.4mm。声速、频率、波长的关系超声的物理特性界面（interface）为两种不

6、同声阻抗介质的接触面。声阻抗（acousticimpedance）为该介质的密度（ρ）和声速（C）的乘积Z=ρCZ1=ρ1C1Z2=ρ2C2r=whererisamplitudereflectingcoefficientr=whererisintensityreflectingcoefficient2当Z1与Z2相差0.1%时即有回声反射超声的物理特性声阻抗（acousticimpedance）超声的物理特性超声在介质(medium)中传播遇到界面(interface)会有反射、折射、散射和绕射。interfaceSinθiC1SinθtC2=Diffraction

7、衍射或称绕射超声的物理特性Scattering散射超声的物理特性Simplespeckleformation漫反射超声的物理特性多普勒效应(Dopplereffect)fd=│f–fo│=±2v·foCosθ/Cfd=±fd为频移,fo为入射超声频率V为活动物体的速度(血流速度)C为介质的声速Cosθ为移动方向与声轴方向的角度余弦即(血流方向与声束探测方向间的角度余弦)超声诊断利用回声原理Transducer换能器SweepGenerator扫描发生器PulseGeneration脉冲发生器MarkerGenerator标识发生器CompensationCirc