超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述課件

1、05 十月 2022超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述03 十月 2022超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)詳述超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)2超聲診斷學(xué)物理基礎(chǔ)2講述主要內(nèi)容提示前言 超聲診斷的概念 超聲波的物理特性 超聲診斷的基本原理 人體組織的聲學(xué)分型 超聲診斷的基本方法 超聲診斷的臨床運(yùn)用價值 3講述主要內(nèi)容提示3一 、 前 言4一 、 前 言4超聲醫(yī)學(xué)的組成： 超聲診斷學(xué) 超聲治療學(xué) 超聲工程技術(shù)5超聲醫(yī)學(xué)的組成： 5超聲診斷學(xué) 利用超聲診斷儀對人體器官疾病進(jìn)行診斷的一門學(xué)科超聲治療學(xué) 利用超聲診斷儀對人體器官疾病進(jìn)行治療的一門學(xué)科超聲工程技術(shù) 就是對醫(yī)用超聲設(shè)備的研制和超聲生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)的研究的一門學(xué)科6超聲診斷學(xué) 6起源

2、和發(fā)展 7起源和發(fā)展 7在國外 1942年奧地利的 KT Dussik醫(yī)生使用A型超聲裝置用穿透法探測顱腦稱為示波診斷法(A型超聲診斷法) 1952年美國 D H Howry和Bliss兩位醫(yī)生開始研究用超聲顯像法對人體疾病進(jìn)行診斷稱為超聲顯像診斷法亦稱(B型超聲診斷法)8在國外8在國內(nèi) 始于1958年,上海市第六人民醫(yī)院安適等人將超聲診斷運(yùn)用于臨床,并成立了中國第一個超聲研究組中國超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會的前身9在國內(nèi)9八十年代以后,超聲診斷得到了迅速的發(fā)展。 超聲診斷 X射線 CT 同位素核掃描 核磁共振MRI并稱為當(dāng)代五大影像診斷技術(shù)。它們之間各有優(yōu)點(diǎn),又互為補(bǔ)充,大大地提高了臨床醫(yī)學(xué)的診斷水平

3、10八十年代以后,超聲診斷得到了迅速的發(fā)展。 10二、超聲診斷的概念11二、超聲診斷的概念11超聲診斷 (Ultrasonic examination) 是指運(yùn)用超聲波的反射原理,對人體軟組織的物理特性、形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能狀態(tài)作出判斷的一種非創(chuàng)性檢查方法12超聲診斷 12三、超聲波的物理特性13三、超聲波的物理特性13 概述 超聲波同聲波一樣具有相同的物理特性。 聞聲波：人耳所能感覺到最低頻率的聲波。 1620000Hz 超聲波 ：超過人耳聽覺上限的聲波。大于 20000Hz 診斷用超聲波常大于2.0MHz14 概述14 1：穿透性和方向性 超聲波具有一定的穿透性,因而它能夠達(dá)到人體組織一定的深度

4、。而且發(fā)射的超聲波是呈束狀的,因而它具有明顯的方向性。 Cf f 穿透力 分辨力 f 穿透力 分辨力 15 1：穿透性和方向性152：反射、折射和散射的特性 超聲波從一種介質(zhì)傳至另一介質(zhì)的分界面時,若界面的長度大于聲束波長（大界面）就會在界面上產(chǎn)生反射和折射,反射的強(qiáng)弱與介質(zhì)的聲阻抗差及入射角有關(guān)。 162：反射、折射和散射的特性16界面反射的強(qiáng)度由反射系數(shù)R決定R=(Z2-Z1)2/(Z2+Z1)2 聲阻抗差 反射 聲阻抗差 反射 兩種介質(zhì)的聲阻抗差相差0.1%，就會產(chǎn)生明顯的反射回聲17界面反射的強(qiáng)度由反射系數(shù)R決定R=(Z2-Z1)2/(Z2當(dāng)入射角等于0時（即垂直入射） 回聲反射強(qiáng)當(dāng)入

5、射角不等于0時 回聲反射減弱甚至消失當(dāng)入射角不等于0時 則會發(fā)生折射1818 當(dāng)超聲波在傳播過程中遇見不規(guī)則的小界面界面小于波長時 , 就會發(fā)生聲波出現(xiàn)不規(guī)則的反射、折射和繞射,我們把這種不規(guī)則的反射、折射和繞射稱為散射。1RBC 2臟器的微小結(jié)構(gòu)等19 當(dāng)超聲波在傳播過程中遇見不規(guī)則的小界1 3：吸收和衰減的特性 超聲波在各種介質(zhì)的傳播過程中,由于聲能的吸收、以及超聲波的反射、 折射等多種因素,使超聲波的能量逐漸被消耗而發(fā)生衰減。聲能衰減后,反射就減弱。從而對深部的組織臟器進(jìn)行超聲檢查就比較困難。20 3：吸收和衰減的特性204：多普勒效應(yīng) Doppler effect 當(dāng)聲源與接受器之間出

6、現(xiàn)相對運(yùn)動時,接收到的頻率與聲源發(fā)射的頻率間 就有一定的差異,這種頻率的改變稱為頻移,發(fā)生的這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。 （心壁、血管壁、心瓣膜的活動及血液的流動等均具有多普勒效應(yīng)）214：多普勒效應(yīng) Doppler effect21四、超聲診斷的基本原理22四、超聲診斷的基本原理22顯示屏探 頭（換能器）操作平臺主 機(jī)23顯示屏探 頭操作平臺主 機(jī)232424探頭換能器主要由壓電晶片構(gòu)成 壓電晶片有天然的和人工合成的 以石英為代表 以鋯鈦酸鉛為代表 25探頭換能器主要由壓電晶片構(gòu)成 25壓電晶片 物理特性 壓電效應(yīng) 可逆 正壓電效應(yīng) 逆壓電效應(yīng)26壓電晶片 物理特性 概 念逆壓電效應(yīng)： 當(dāng)電能作

7、用在壓電晶片的兩端,就會使壓電晶片發(fā)生壓縮或拉伸,從而使壓電晶片的厚度發(fā)生改變,這種交變電場的影響而發(fā)生逆壓電效應(yīng)。從而將電能轉(zhuǎn)變?yōu)槁暷?即轉(zhuǎn)變?yōu)槌暡ā?逆壓電效應(yīng) 電能 聲能超聲波27概 念27正壓電效應(yīng)： 當(dāng)聲能作用在壓電晶片的兩端,就會使壓電晶片兩端的正負(fù)電荷發(fā)生交替性改變, 從而發(fā)生正壓電效應(yīng)。 將反射回來的超聲波轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦枴?正壓電效應(yīng) 超聲波 電訊號28正壓電效應(yīng)：28超聲診斷原理示意圖 電 能 超 聲 波主機(jī) 探頭換能器 人體組織 電訊號 超 聲 波 電訊號加在主機(jī)上經(jīng)過逐級放大,最后成像于主機(jī)的顯示屏上29超聲診斷原理示意圖29五、人體組織的聲學(xué)分型30五、人體組織的聲學(xué)分

8、型30 1：無反射型無回聲型 無聲阻抗差也即是無聲學(xué)界面。 如；血液、尿液、膽 汁、腹水、胸水等等。31 1：無反射型無回聲型31睪丸鞘膜積液心 臟胎兒羊水膀胱子宮32睪丸鞘膜積液心 臟胎兒羊水膀胱子宮32 2：少反射型低回聲型 表現(xiàn)為中等強(qiáng)度的均勻點(diǎn)狀回聲,見于比較均勻的實(shí)質(zhì)性組織。 如 :肝臟、脾臟、胰腺、前列腺、睪丸等等。33 2：少反射型低回聲型33肝實(shí)質(zhì)回聲區(qū)圖1-334肝實(shí)質(zhì)回聲區(qū)圖1-334 正常左葉甲狀 腺實(shí)質(zhì)回聲35 正常左葉甲狀35子宮肌層實(shí)質(zhì)回聲胎兒肝臟實(shí)質(zhì)聲胎盤實(shí)質(zhì)回聲孕三月胎兒面部36子宮肌層實(shí)質(zhì)回聲胎兒肝臟實(shí)質(zhì)聲胎盤實(shí)質(zhì)回聲孕三月胎兒面部36 3：多反射型強(qiáng)回聲型

9、表現(xiàn)在聲阻抗差較大的組織。非均質(zhì)性組織 如 :乳腺、心壁、瓣膜等等。37 3：多反射型強(qiáng)回聲型37正常膽囊壁強(qiáng)回聲心肌壁強(qiáng)回聲三尖瓣強(qiáng)回聲38正常膽囊壁強(qiáng)回聲心肌壁強(qiáng)回聲三尖瓣強(qiáng)回聲384：全反射型含氣型 聲能幾乎全部被反射,不能透入下一層組織。 如 :肺和胃腸的氣體等等。394：全反射型含氣型39胃內(nèi)的氣體遮蓋胰腺腸道氣體40胃內(nèi)的氣體遮蓋胰腺腸道氣體40甲狀腺氣管內(nèi)氣體回聲超聲造影劑顯示肝臟內(nèi)腫瘤動脈血管內(nèi)氣體回聲41甲狀腺氣管內(nèi)氣體回聲超聲造影劑顯示41六、超聲診斷的基本方法42六、超聲診斷的基本方法421：A型超聲診斷法超聲示波診斷法 己被淘汰2：M型超聲診斷法超聲光點(diǎn)掃描法 由心臟B

10、超老師講述431：A型超聲診斷法超聲示波診斷法43 3：B型超聲診斷法超聲顯像診斷法 顯示臟器的二維解剖切面圖像,圖像清晰.直觀,還可以發(fā)現(xiàn)較小的病灶,并作出病變的空間方位上的定位。同時能觀察到臟器的活動狀態(tài),稱實(shí)時顯像。臨床運(yùn)用很廣泛。44 3：B型超聲診斷法超聲顯像診斷法444：D型超聲診斷法超聲頻移診斷法又稱多普勒超聲診斷法 與B型超聲診斷法結(jié)合,在B型圖像上進(jìn)行多普勒采樣,來檢測與血流動力學(xué)有關(guān)的臟器病變。如:心臟.血管及其它臟器。454：D型超聲診斷法超聲頻移診斷法45 5：C型和F型診斷法即等深顯示技術(shù) 目前本法主要用于乳房疾病的診斷 C型與F型與B型的區(qū)別之處,僅僅是它改變 了聲

11、波對人體的掃查方位即改變了顯示 斷面,而成像的物理基礎(chǔ)仍無異于B型。46 5：C型和F型診斷法即等深顯示技術(shù)46 七、超聲診斷的臨床運(yùn)用價值47 七、超聲診斷的臨床運(yùn)用價值47 1：檢測實(shí)質(zhì)性器官的形態(tài)、大小,根據(jù)組織的回聲,發(fā)現(xiàn)各種類型的疾病。如肝臟、胰腺、脾臟、腎臟、前列腺、睪丸附睪、腮腺、頜下腺、甲狀腺及乳腺等。正常右肝切面圖48 1：檢測實(shí)質(zhì)性器官的形態(tài)、大小,根據(jù)組織的回聲,發(fā)現(xiàn)各種類2：檢測某些空腔臟器的形態(tài)和功能如膽囊、膽管、膀胱及胃、腸道等。正常膽囊聲像正常膽囊聲像492：檢測某些空腔臟器的形態(tài)和功能如膽囊、膽管、膀胱及胃、腸 3：檢測臟器各種占位性病變的物理特性囊性、實(shí)性或囊

12、實(shí)混合性,根據(jù)這些聲像特性再結(jié)合臨床表現(xiàn)及其它輔助檢查結(jié)果作出良、惡性的判斷。鼻骨旁囊腫圖1-450 3：檢測臟器各種占位性病變的物理特性囊性、實(shí)性或囊實(shí)混合右肝實(shí)質(zhì)性腫瘤 (右肝癌)圖251右肝實(shí)質(zhì)性腫瘤圖251甲狀腺囊腺瘤液性暗區(qū)實(shí)性低回聲反射圖452甲狀腺液性暗區(qū)實(shí)性低回聲反圖452 4：檢測胸、腹腔及其它腔隙有否積液。 如：胸腔、腹腔、盆腔、心包腔、睪丸及精索鞘膜腔、關(guān)節(jié)腔等右肩周積液53 4：檢測胸、腹腔及其它腔隙有否積液。 5：動態(tài)觀察經(jīng)手術(shù)或藥物治療后各種疾病的療效情況 A：肝Ca、結(jié)腸Ca、乳腺Ca等術(shù)后是否轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)。B：肝硬化腹水病人藥物治療后,肝、脾是否縮小、門靜脈壓力是

13、否減小,腹水是否消失等。急性肝炎治療后肝臟體積縮小急性胰腺炎治療后,胰腺體積縮小,網(wǎng)膜囊積液消失。胰腺網(wǎng)膜囊LLSTO右肝靜脈54 5：動態(tài)觀察經(jīng)手術(shù)或藥物治療后各種疾病的療效情況 A 6：彩色多普勒超聲被譽(yù)為無創(chuàng)性血管造影檢測心臟、腹部血管、外周血管的形態(tài)結(jié)構(gòu)和血流動力學(xué)狀態(tài)。 A：心臟是否長大、有無房缺或室缺等。55 6：彩色多普勒超聲被譽(yù)為無創(chuàng)性血管造影檢測心臟、腹部 B：腹部血管動脈系：AO、HA、SPA、KA、 SMA、GIA、UTA等;靜脈系：IVC、PV、SPV、SMV、HV、KV、GIV等顯示腎動靜脈能量圖正常腹主動脈56 B：腹部血管動脈系：AO、HA、SPA、KA、 SMA

14、、 C：外周血管頸血管CCA、HA、BA、ICV等;四肢血管CFA、V,SFA、V,PA、V,PTA、V,ATA、V,等正常頸總動脈分叉平面頸總動脈血流頻譜57 C：外周血管頸血管CCA、HA、BA、ICV等;四肢D：腫瘤的血流動力學(xué)改變介入或手術(shù)治療前后。乳腺腫瘤周邊血供豐富右肝腫瘤周邊和中心均有豐富的血供58D：腫瘤的血流動力學(xué)改變介入或手術(shù)治療前后。乳腺腫瘤周邊 E：在小器官血流動力學(xué)改變中的應(yīng)用甲狀腺、乳腺、精索靜脈、陰莖動、靜脈等。甲狀腺腫瘤內(nèi)有高速動脈供血 PS:76.45Cm/s甲狀腺腫瘤內(nèi)有豐富的動、靜脈血流信號59 E：在小器官血流動力學(xué)改變中的應(yīng)用甲狀腺、乳腺、精索靜脈 7

15、：介入超聲在超聲導(dǎo)向下進(jìn)行診斷和治療。 A：肝、腎穿刺活檢明確診斷。 B：肝癌、肝囊腫、腎囊腫、卵巢囊腫超聲導(dǎo)向穿刺行無水酒精治療。60 7：介入超聲在超聲導(dǎo)向下進(jìn)行診斷和治療。60 8：術(shù)中超聲。優(yōu)點(diǎn)：A：能檢測出術(shù)中不能捫及的腫塊。 B：顯示術(shù)前漏診。 C：門靜脈有無微栓子。 D：作為術(shù)中結(jié)節(jié)的定位診斷。 E：監(jiān)測手術(shù)進(jìn)行。61 8：術(shù)中超聲。61 9：腔內(nèi)超聲。A：經(jīng)食道、直腸、陰道超聲。B：經(jīng)血管內(nèi)超聲。C：超聲內(nèi)窺鏡。經(jīng)直腸超聲撿測前列腺經(jīng)陰道超聲清晰顯示子宮內(nèi)膜經(jīng)陰道超聲清晰顯示卵巢囊實(shí)性腫物62 9：腔內(nèi)超聲。A：經(jīng)食道、直腸、陰道超聲。B：經(jīng)血管內(nèi)超聲 10：三維超聲被譽(yù)為超聲

16、CT 現(xiàn)應(yīng)用在心臟、腹部腫瘤、胎兒等方面。胎兒手胎兒大腿胎兒足63 10：三維超聲被譽(yù)為超聲CT胎兒手胎兒大腿胎兒足63胎兒頭面部胎兒脊柱圖264胎兒頭面部胎兒脊柱圖264小結(jié)：超聲診斷的優(yōu)點(diǎn):無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、運(yùn)用范圍廣泛及可重復(fù)性等;：超聲診斷運(yùn)用了超聲波的反射原理;：超聲診斷研究的是：人體軟組織的物理特性、形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能狀態(tài);：人體組織大致可以分為四大聲學(xué)類型;：超聲診斷的基本方法:A,M.B,D型;：超聲診斷有著廣泛的臨床運(yùn)用價值.65小結(jié)65課堂討論題一、選擇題 1、哪些器官的檢查應(yīng)首選超聲檢查（USG）：（ ） A、肝臟彌散性病變B、骨折后愈合情況 C、胃炎D、肺炎性假瘤2、以下那種超聲診斷法是以