超聲基礎(chǔ)知識入門-超聲基礎(chǔ)知識總結(jié)

超聲基礎(chǔ)知識入門_超聲基礎(chǔ)知識總結(jié)超聲基礎(chǔ)知識入門_超聲基礎(chǔ)知識總結(jié)超聲基礎(chǔ)知識入門_超聲基礎(chǔ)知識總結(jié)最新資料歡迎閱讀超聲基礎(chǔ)知識入門_超聲基礎(chǔ)知識總結(jié)超聲基礎(chǔ)知識總結(jié)物理基礎(chǔ)基本看法――人耳聽覺范圍：20-20000HZ超縱聲波頻率＞20000HZ――縱波（疏密波）：粒子運動平行于波流傳軸；診斷最常用超聲頻率：2-10MHZ基本物理量：頻率（f）、波長（λ）、聲速（c）；三者關(guān)系：λ＝c／f人體軟組織的聲速平均為1540m/s，與水的聲速周邊；骨骼的聲速最高，相當(dāng)于軟組織平均聲速的2倍以上。超聲場：發(fā)射超聲在介質(zhì)中流傳時其能量所達到的空間；簡稱聲場，又稱聲束。聲束的影響因素：探頭的形狀、大??；陣元數(shù)及其排列；工作頻率（超聲的波長）；有無聚焦及聚焦的方式；1最新資料歡迎閱讀吸取衰減；反射、折射和散射等。聲束由一個大的主瓣和一些小的旁瓣組成。超聲的成像主要依賴探頭發(fā)射高度指向性的主瓣并接回收聲；旁瓣的反向總有誤差，簡單產(chǎn)生偽像。聲場可分為近場和遠場兩部分（1）近場聲束集中，呈圓柱狀；直徑――探頭直徑（較粗）；（橫斷面聲能分布不平均）長度――超聲頻率和探頭半徑。公式：L＝（2r·f）／cL為近場長度，r為振動源半徑，f為頻率，c為聲速（2）遠場聲束擴散，呈喇叭狀；聲束擴散角越小，指向性越好。（橫斷面聲能分布較平均）聲束兩側(cè)擴散的角度為擴散角（2θ）；半擴散角（θ）。超聲波指向性利害指標是近場長度和擴散角。2最新資料歡迎閱讀影像因素：增加超聲頻率；――近場變斷、擴散角變??；增加探頭孔徑（直徑）――但橫向分辨率下降。采用聚焦技術(shù)――方法：固定式聲透鏡聚焦；電子相控陣聚焦；聲束聚焦：采用聲束聚焦技術(shù)，可改進圖像的橫向和（或）側(cè)向分辨力。固定式聲透鏡聚焦――將聲透鏡貼附在探頭表面。常用于線陣探頭、凸陣探頭；可提高橫向分辨力，但遠場仍散焦。電子相控陣聚焦――（1）利用延緩發(fā)射是聲束偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)發(fā)射聚焦或多點聚焦；可提高側(cè)向分辨力；常用于線陣探頭、凸陣探頭；（2）動向聚焦：在長軸方向上全程接收聚焦。3最新資料歡迎閱讀（3）利用環(huán)陣探頭進行環(huán)陣相控聚焦；可改進橫向、側(cè)向分辨力；（4）其他聚焦技術(shù)：如二維多陣元探頭。超聲物理特點：一、束射特點（方向性）――是診斷用超聲首要的物理特點；（如反射、折射、聚焦、散焦）大界面：指長度大于聲束波長的界面；大界面的回聲反射有明顯的角度依賴性。入射聲束垂直于大界面時，回聲反射強；入射聲束與大界面傾斜時，回聲反射減弱甚至消失。兩種介質(zhì)存在真聲阻抗，是界面反射的必要條件。聲強反射系數(shù)（R1）＝（Z2－Z1）2／（Z2＋Z1）Z1，Z2代表兩種介質(zhì)的聲阻抗；聲阻抗＝密度×聲速界面回聲反射的能量與界面形狀親近相關(guān)：垂直于凹面――聚焦；垂直于凸面――散焦；4最新資料歡迎閱讀垂直于不規(guī)則面――亂散射。超聲界面反射的特點：特別敏感。人體好多器官如肝、脾、膽囊的包膜、腹壁各層肌肉筋膜以及皮膚層都是典型的大界面。小界面：指小于聲束波長的界面。以后散射（背向散射）回聲無角度依賴性。后散射：超聲遇到肝、脾等實質(zhì)性器官或軟組織內(nèi)的細胞、包括成堆的紅細胞（稱散射體），會發(fā)生稍微的散射波。散射波向周圍八方分別能量，只有朝向探頭的稍微散射信號――后散射（背向散射），才會被檢測到。現(xiàn)代超聲診斷儀正是利用大界面反射原理，能夠清楚顯示體表和內(nèi)部的表面和輪廓；還利用無數(shù)小界面后散射的原理，清楚顯示人體表層，致使于內(nèi)部器官、組織復(fù)雜而細微的結(jié)構(gòu)。二、衰減特點――衰減與超聲流傳距離和頻率相關(guān)；衰減的原因主要有吸取、散射、聲束擴散。軟組織平均衰減系數(shù)：1dB/cm·MHz；蛋白質(zhì)成分是人體組織衰減的主要因素（占80%）。衰減規(guī)律：骨＞軟骨＞肌腱＞肝、腎＞血液＞尿液、膽汁；5最新資料歡迎閱讀超聲的分辨力：顯示器上能區(qū)分聲束中兩個微小目標的能力或最小距離。影像因素：超聲波得頻率；脈沖寬度；聲束寬度（聚焦）；聲場遠近和能量分布；探頭種類；儀器功能（二維圖像中像素多少、灰階的級數(shù)多少等）。分類：空間分辨力（與聲束特點有關(guān)）――軸向（縱向）分辨力：與超聲頻率（正）和超聲寬度（負）相關(guān)；理論值：λ／2橫向分辨力：與探頭厚度方向上聲束的寬度和曲面聚焦性能相關(guān)；――常采用透鏡聚焦側(cè)向分辨力：與探頭長軸方向上聲束的寬度相關(guān)；――常采用相控聚焦細微分辨6最新資料歡迎閱讀力――寬頻帶和數(shù)字化聲束辦理；比較分辨力――與灰階級數(shù)相關(guān)；時間分辨力――單位時間成像速度即幀頻超聲的生物學(xué)效應(yīng)――聲功率：單位時間內(nèi)探頭發(fā)出的功率。單位：W或mW；聲強：單位面積上聲功率。單位：W/cm2或mW/cm2；ISPTA：空間峰值時間平均聲強（mW/cm2）ISPPA：空間峰值脈沖平均聲強（W/cm2）分貝：兩個聲強的比值；超聲系統(tǒng)可控制的最大能量與最小能量之比為動向范圍。生物學(xué)分類――熱效應(yīng)：診斷用超聲一般不會造成明顯的溫度高升；（mW/cm2級）空化效應(yīng)：可形成氣體微泡；診斷用超聲還沒有獲取證明；對細胞畸變、染色體、組織器官的影響；高強聚焦超聲（HIFU）：熱凝固和殺滅腫瘤細胞作用；7最新資料歡迎閱讀（KW/cm2級）強烈機械震蕩――用于碎石治療；在物理治療學(xué)方面的作用（W級，一般0.5-3W/cm2）超聲輻射劑量是超聲強度與輻射時間的乘積。熱指數(shù)（TI）：1.0以下無致傷性，胎兒應(yīng)調(diào)至0.4以下；眼球應(yīng)0.2以下；機械指數(shù)（MI）：指超聲馳張期的負壓峰值（MPa數(shù)）與探頭中心頻率（MHz）的平方的比值。1.0以下無致傷性，胎兒應(yīng)調(diào)至0.3以下；眼球應(yīng)0.1以下；超聲聲學(xué)造影應(yīng)采用低機械指數(shù)，能夠防范微氣泡破裂，提高造影收效。多普勒超聲技術(shù)的基礎(chǔ)及應(yīng)用多普勒效應(yīng)的公式：fd＝2Vcosθf0／c――V＝fdc／2f0cosθ在超聲醫(yī)學(xué)診斷中，V為紅細胞運動速度；fd為多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的紅細胞散射回聲的頻移；探頭發(fā)射的超聲在人體組織中的流傳速度；f0為探頭發(fā)射的超聲頻率；8最新資料歡迎閱讀θ為探頭發(fā)射的超聲的流傳方向與紅細胞運動方向間的夾角。分類――脈沖多普勒：選擇性接回收聲信號，所需檢測地址的深度用延緩電路完成；連續(xù)多普勒：無選擇檢測深度的功能，但可測很高速的血流；高脈沖重復(fù)頻率（HPRF）多普勒：增大檢測血流的能力；可有多個取樣容積。多普勒超聲所檢測的不是一個紅細胞，而是眾多的紅細胞，各個紅細胞的運動速度及方向不能能完好相同，所以，出現(xiàn)多種不相同顏色的頻移信號，被接受后成為復(fù)雜的頻譜分布（波形），對它用快速傅立葉變換技術(shù)（FFT）進行辦理后，把復(fù)雜的頻譜信號分解為若干個單頻信號之和，以流速-時間曲線波形顯示，以便于從中認識血流的方向、速度、時相、血流性質(zhì)等問題。脈沖多普勒技術(shù)的限制性：（1）最大頻移即最大測量速度受脈沖重復(fù)頻譜頻率的限制（fdPRF/2）（2）PRF與檢測深度（d）的關(guān)系：d＝c/2PRF，說明檢測深度受PRF的影響；（3）檢測深度（d）與速度（v）關(guān)系：vd＝c2/8f0cosθ，為常數(shù)，v、d互相限制；9最新資料歡迎閱讀（4）當(dāng)被檢測目標的運動速度高出PRF/2時，出現(xiàn)混迭現(xiàn)象。增大脈沖波多普勒技術(shù)檢測速度、檢測深度的方法：降低發(fā)射頻率；搬動零位基線；減低檢測深度；增大超聲入射角（θ），但cosθ在分母地址，值越小計算出速度值誤差越大，所以此法不能取。用HPRF的頻譜多普勒：fd＝HPRF/2彩色多普勒――原理：以脈沖多普勒技術(shù)為基礎(chǔ)，用運動目標顯示器（MTI），自相關(guān)函數(shù)計算（自相關(guān)辦理技術(shù)），數(shù)字掃描變換、彩色編碼等技術(shù)，達到對血流的彩色現(xiàn)象。三基色――紅、藍、綠三色；三基色混雜時，可產(chǎn)生其他彩色，稱為二次色；紅色加綠色產(chǎn)生黃色（二次色），就以紅-黃表示正向高速血流。種類――速度型彩色多普勒：以紅細胞運動速度為基礎(chǔ)；10最新資料歡迎閱讀能量型彩色多普勒：以紅細胞散射能量（功率）的總積分進行編碼；速度能量型彩色多普勒：顯示方式――速度-方差顯示：朝向探頭―黃色；背向探頭―青藍色。速度顯示：朝向探頭―紅色；背向探頭―藍色；明暗表示快慢。方差顯示：高速血流顯示時從單一彩色變成五彩鑲嵌。能量顯示：適應(yīng)于對低速血流的顯示；光明度表示多普勒振幅。限制性――（1）受入射角的影響；（2）高出尼奎斯特頻率極限（PRF/2）時，彩色信號發(fā)生混迭；（3）檢測深度與成像幀頻及可檢測流速間的互相限制；（4）對二位圖像質(zhì)量的影響；11最新資料歡迎閱讀（5）湍流顯示的判斷誤差。彩色多普勒技術(shù)的調(diào)治方法：、彩色標尺（PRF）的選擇：中、低速血流――速度顯示方式；高速血流――速度-方差及方差顯示方式；、發(fā)射超聲頻率：檢測較淺表的器官、組織及經(jīng)腔道檢測――高頻超聲；對高速血流的檢測――低頻超聲；對低速血流的檢測，達到被檢測深度的情況下―高頻超聲；、濾波器調(diào)治：低速血流――低通濾波；高速血流――高通濾波；、速度標尺：腹部及外周血管――低速標尺；心血管系統(tǒng)――高速標尺；、增益調(diào)治：檢測開始時，用較高的增益調(diào)治，使血流12最新資料歡迎閱讀易于顯示；爾后再降低增益使血流現(xiàn)象最清楚而又無噪音信號。、取樣框調(diào)治：取樣框應(yīng)包括需檢測區(qū)的血流，但不宜太大，使幀頻及顯像矯捷度下降；、零位基線的調(diào)治：零位基線下移，可增大檢測的速度范圍；、余輝調(diào)治：persistence調(diào)治鈕可使幀頻圖像重疊，增大信/噪比，使低速度、低流量的血流更易于顯示清楚；、掃查范圍與方向的調(diào)治：較小的掃查范圍（角度）可增加幀頻，彩色顯像更清楚。與血流方向相同的掃查方法，可使彩色顯像更敏感，更清楚。、除掉彩色信號的閃爍：可采用高速度標尺、高通濾波抗攪亂，最正確方法是令病人屏住呼吸頻譜多普勒血流流動學(xué)基礎(chǔ)知識――一般規(guī)律：當(dāng)雷諾數(shù)（Re）＞2000時成為湍流能量守恒定律：P＝4V2max；估計跨瓣壓、心腔及肺動脈壓；質(zhì)量守恒定律：ρAV＝恒定（連續(xù)方程），計算瓣膜口面積；13最新資料歡迎閱讀頻譜多普勒技術(shù)的調(diào)治方法：、多普勒種類的選擇：中、低速血流――脈沖多普勒；高速血流――連續(xù)多普勒2、濾波條件：檢測低速血流，用低通濾波；對高速血流，用高通濾波；、速度標尺：選擇與被檢測血流相般配的速度標尺；、取樣容積：對血管檢測，取樣容積應(yīng)小于血管內(nèi)徑；、零位基線：可增大頻移測量范圍；、頻譜信號上下翻轉(zhuǎn)：便于測量及自動包絡(luò)頻譜波形；、超聲入射角：心血管系統(tǒng)檢查θ≦20°；外周血管檢測θ≦60°頻譜寬度（頻帶寬度）：表示在某一剎時取樣容積中紅細胞運動速度分別范圍的大小。層流――窄頻譜；湍流――寬頻譜；14最新資料歡迎閱讀取樣容積小――窄頻譜；取樣積大――寬頻譜；大動脈――窄頻譜；外周小動脈――寬頻譜；超聲診斷儀超聲探頭―核心部分：壓電資料，如天然石英晶體、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、壓電有機聚合物；吸聲資料（壓電晶片反面）：產(chǎn)生短促的超聲脈沖信號，提高縱向分辨率；般配層（聲能壓電晶片前面）：保護壓電資料；使壓電資料與人體皮膚之間的聲阻抗周邊；減少聲能損失，提高探頭矯捷度；種類――電子掃描探頭：線陣探頭:采用電子開關(guān)控制；陣子呈直線排列；凸陣探頭：采用電子開關(guān)控制；15最新資料歡迎閱讀陣子呈弧形排列；相控陣探頭：掃描角度80-90，最大深度20cm；用于心臟檢查機械掃描探頭：扇形掃描探頭；單晶片；電機驅(qū)動；環(huán)陣（相控）探頭；電子相控聚焦；電機驅(qū)動；其他旋轉(zhuǎn)式掃描探優(yōu)等頻率――單頻探頭：中心頻率固定的探頭（頻帶較窄）；變頻探頭：可依照臨床需要選擇2-3種發(fā)射頻率；寬頻探頭：采用寬頻帶復(fù)合電資料（發(fā)射頻率范圍：2-5MHz、5-10MHz、6-12MHz）；接收時分三種情況：選頻接收：選擇某一特定的1-3其中心頻率；動向接收：隨深度變化采用不相同的頻率；16最新資料歡迎閱讀寬頻接收：接收寬頻帶內(nèi)所有頻率回聲；高頻探頭：頻率高達40-100MHz，如皮膚超聲成像、超聲生物顯微鏡等。陣子數(shù)――是超聲探頭質(zhì)量的重要標志。1個陣元由4-6個陣子分組組成；陣子數(shù)愈多，理論上成像質(zhì)量愈好。采用高密度探頭，可提高聲束掃描線的密度，圖像分辨率明顯提高。超聲成像原理聲束掃描――利用探頭發(fā)射的聚焦束進行的斷層掃描。聚焦超聲的特點：聲束形態(tài)特別，聚焦區(qū)較細，遠、近區(qū)即兩端均較粗，呈喇叭形；超聲波長取決于所用探頭頻率，故其分辨率、穿透力隨之改變。聲像圖――將探頭在體表（橫向或縱向）搬動，示屏上的超聲掃描線（系列回聲信號）作相應(yīng)的搬動，這樣組成一幅（橫向或縱向）超聲聲像圖，也稱聲像圖（B型超聲）或二維超聲。幀頻（f）――每秒所成聲像圖的幀數(shù)；17最新資料歡迎閱讀幀頻數(shù)目不應(yīng)低于16f/s；理想幀頻:20cm深宜達到20-30f/s；淺表成像宜高出30f/s；限制因素：脈沖重復(fù)頻率（PRF）；所需觀察聲像圖的深度；多點聚焦的數(shù)目等。增加彩色多普勒血流顯示，幀頻可能下降；彩色取樣框愈大，幀頻更低。超聲診斷裝置基本組成：發(fā)射與接收單元（包括探頭），即超聲掃描器；數(shù)字掃描變換器（DSC）；超聲圖像顯示裝置；超聲圖像記錄裝置；超聲電源。18最新資料歡迎閱讀超聲診斷儀器的種類：靜態(tài)超聲診斷儀（已被裁汰）；實時灰階超聲診斷儀；雙功超聲診斷儀：實時灰階超聲診斷儀兼有血流多普勒顯示彩色多普勒超聲診斷儀（三功超聲診斷儀）：能夠彩色編碼；超聲新技術(shù)和新方法三維超聲成像――種類：靜態(tài)三維超聲成像；動向三維超聲成像；顯示方式：表面成像；（高檔彩色三維模式中還包括三維血流顯像）透明成像；結(jié)構(gòu)成像。超聲造影――基根源理：超聲造影的散射回聲源（微氣泡）；散射回聲信號強度――與微氣泡、發(fā)射功率大小成正比；19最新資料歡迎閱讀與檢測的深度成反比；造影劑在血液中連續(xù)時間――與微氣泡密度、最大截面成正比；與微氣泡彌散度、飽和度成反比；路子：右心造影――直徑大于紅細胞（大于8um）；左心造影――直徑小于紅細胞（小于8um）；心肌造影――與左心造影相同，但需使用彩色能量多普勒諧波成像、反向脈沖諧波成像以增強造影劑顯示；如造影劑直徑小于1-2um，用二次諧波成像、間歇式超聲成像技術(shù)即可；全身血管及外周血管超聲造影：采用的造影劑參照上述。成分：以人血白蛋白、脂類、糖類及有機聚合物作包裹；20最新資料歡迎閱讀以空氣、氧、二氧化碳、氟烷類、氟碳類、六氟化硫等為微氣泡。注入人體的方法：彈丸式注射；――一次性注入；連續(xù)性注射；――與靜脈輸液法相似；增強超聲造影收效的技術(shù)：1、二次諧波成像：超聲的流傳及散射存在非線性關(guān)系，可出現(xiàn)兩倍于發(fā)射波（基頻）的反射頻率，即二次諧波；其強度比基波低，但頻率高。信/噪比高，分辨力高。2、間歇式超聲成像：專心電觸發(fā)或其他方法使探頭間歇發(fā)射超聲，使造影劑防范連續(xù)性破壞而大量積累于檢測區(qū)，再次觸發(fā)能剎時產(chǎn)生強烈的回收信號。3、能量多普勒諧波成像：對低速低血流量能成像；4、反向脈沖諧波成像：在甚短的時間間隔內(nèi)接踵發(fā)射兩組相位相反的超聲（基波），在反射回聲時基波因相位相反而被抵消；而諧波相相加所以信號更為強。21最新資料歡迎閱讀5、實時超聲造影成像：其方法是交替發(fā)射高功率和低功率超聲，能實時顯示微氣泡在血管內(nèi)的充盈情況。自然組織二次諧波成像：原理與造影劑諧波成像不相同。超聲在人體組織中流傳時，在壓縮期聲速增加，而馳張期聲速減低。此即產(chǎn)生聲速的非線性效應(yīng)而可提取其二次諧波。自然組織二次諧波成像擁有分辨力高，噪聲信號小，信/噪比高等特點。多普勒組織成像：改變?yōu)V波條件為低通，速度低、能量高的組織被顯像，而血流不顯像。顯示方式――速度型：用于顯示心肌活動速度、方向；能量型：以單一彩色顯示室壁的運動，但不能夠表示方向和速度。速度型的顯示方式――二維成像：以彩色編碼顯示和測量心肌運動速度的分布情況（心內(nèi)膜＞心肌＞心外膜）M型：以彩色編碼表示心肌在必然的運動速度與時相變化，可表示室壁運動方向及運動速度；脈沖多普勒：用于檢測室壁及瓣環(huán)的運動速度、方向。用途：室壁運動異常的檢測診斷；縮短功能及舒張功能減低；心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的電生理研究；22最新資料歡迎閱讀心肌超聲造影，能量型多普勒成像，可增強心肌造影的回聲強度。超聲臨床診斷基礎(chǔ)超聲回聲的一般規(guī)律1、有些均質(zhì)的固體如透明軟骨、小兒腎椎體，能夠出現(xiàn)無回聲或湊近無回聲；典型的淋巴瘤呈圓形或橢圓形，湊近于無回聲，有時酷似囊腫；、非均質(zhì)性液體及軟骨等均質(zhì)性組織若是纖維化、鈣化，則由無回聲變成有回聲；、人體不相同組織回聲強度序次：肺、骨骼＞腎中央?yún)^(qū)（腎竇）＞胰腺、胎盤＞肝、脾實質(zhì)＞腎皮質(zhì)＞腎髓質(zhì)（腎錐）＞血液＞膽汁和尿液；、脂肪組織的特別性：由于其中膠原纖維含量和血管成分的多少的不相同，回聲不相同。皮下脂肪組織――典型的低回聲回聲；腎中央?yún)^(qū)――呈高水平回聲或強回聲；23最新資料歡迎閱讀腹腔動脈和腸系膜上動脈周圍脂肪組織――高回聲；大網(wǎng)膜中的脂肪組織（含血管、纖維成分）――高回聲；不相同組織聲衰減程度的一般規(guī)律組織內(nèi)含水分愈多，聲衰減愈低；液體中含蛋白成分愈多，聲衰減愈高；組織中含膠原蛋白和鈣質(zhì)愈多，聲衰減愈高；超聲偽像（偽差）――超聲顯示中的斷層圖像與其相應(yīng)解剖斷面圖像之間存在的差別。產(chǎn)生原因――反射、折射：混響、多次內(nèi)部混響、鏡面反射、回聲失落、折射聲影、棱鏡現(xiàn)象；衰減：衰減聲影、后方回聲增強；斷層厚度（掃描厚度）偽像：部分容積效應(yīng)偽像；24最新資料歡迎閱讀旁瓣效應(yīng)；聲速偽像：實質(zhì)組織聲速與儀器設(shè)定的平均速度1540m/s）差別所造成偽像和測量誤差；儀器設(shè)備：儀器和探頭的質(zhì)量；操作者技術(shù)因素：增益、DCG、聚焦調(diào)治不當(dāng)、測量不規(guī)范；分類――混響：產(chǎn)生的條件超聲垂直照射到平展的界面；鑒別混響的方法：合適側(cè)動探頭，使超聲勿垂直于胸壁或腹壁；加壓探測，可見多次反射的間距減??；內(nèi)部混響：超聲在器官組織的異物內(nèi)來回反射直至衰減，產(chǎn)生特點性的彗星尾征，此現(xiàn)象稱內(nèi)部混響；振鈴效應(yīng)：超聲束在若干微氣泡包裹的很少量液體中強烈地來回反射，產(chǎn)生很長的條狀圖像攪亂。振鈴效應(yīng)在胃腸道內(nèi)（含微氣泡和粘25最新資料歡迎閱讀液）相當(dāng)常有。切片（斷層）厚度偽像：超聲束形狀特別而且波束較寬，即超聲斷層掃描時