超声诊断的基本原理和应用ppt课件.ppt

超声诊断的基本原理和应用一、基本概念医用超声是由探头（即换能器）内的特制晶片在主机所加的高频（在20000HZ以上）交变电场作用下沿一定的方向作强烈的压缩和拉伸振动，使电振荡转换为机械运动，从而产生纵波。这种由逆压电效应产生的高频脉冲波或连续波即为超声波。
压电效应（在兽医超声诊断方面）可简单解释为机械压力和电能通过超声波的介导而相互发生能量转换。压电效应的发生必需借助具有良好压电性质的晶体物质，即压电晶片（Piezoelectricwafer），如石英、钛酸钡、锆钛酸铅、硫酸锂等，最常见的是锆钛酸铅。

二、超声的传播特点(一）透射Transmission
超声可以穿过某一介质或通过两种介质的界面而进入第二种介质内称为超声的透射（Transmission）。
除介质外，决定超声透射能力的主要因素是超声的频率和波长。超声频率越大，其透射能力（穿透力）越弱，探测的深度越浅；超声频率越小，波长越长，其穿透力越强，探测的深度越深。因此，临床上进行超声探查时，应根据探测组织器官的深度及所需的图像分辨力选择不同频率的探头。
超声波反射的强弱主要取决于形成声学界面的两种介质的声阻抗差值，声阻抗差值越大，反射强度越大，反之则小。两种介质的声阻抗差值只需达到0.1%，即两种物质的密度（Density）差值只要达到0.1%，超声就可在其界面上形成反射，反射回来的超声称回声（Echo）。
反射强度通常以反射系数表示：
反射系数=反射的超声能量/入射的超声能量。
空气的声阻抗值为0.000428，软组织的声阻抗值为1.5，二者声阻抗值相差约4000倍，故其界面反射能力特别强。临床上在进行超声探测时，探头与动物体表之间一定不要留有空隙，以防声能在动物体表大量反射而没有足够的声能达到被探测的部位。这就是超声探测时必须使用耦合剂（CouplingMedium）的原因。
超声诊断的基本依据就是被探测部位回声状况。
（三）绕射Diffraction
超声遇到小于其波长一半的物体时，会绕过障碍物的边缘继续向前传播，称绕射或衍射（Diffraction）。实际上，当障碍物与超声的波长相等时，超声即可发生绕射，只是不很明显。
根据超声绕射规律，在临床检查时，应根据被探查目标的大小选择适当频率的探头，使超声波的波长比探查目标小得多，使超声波在探查目标上不发生绕射，把比较小的病灶也检查出来，提高分辨力。
（四）超声的散射与衰减Attenuation
超声在介质内传播时，会随着传播距离的增加而减弱，这种现象称作超声衰减（Attenuation）。
引起超声衰减的原因是：
（1）超声束的扩散以及在不同声阻抗街面上发生的反射、折射、散射等，使主声束方向上的声能减弱；
（2）超声在传播介质中，由于介质的粘滞性（内摩擦力）、导热系数和温度等的影响，使部分声能被吸收（声能吸收），从而使声能降低。声能的衰减与超声频率和传播距离有关。超声频率越高，传播距离越远，声能的衰减，特别是声能的吸收衰减越大；反之，声能衰减越小。
动物体内血液对声能的吸收最小，其次是肌肉组织、纤维组织、软骨和骨骼。
（五）多普勒效应
HristianDoppler（1803-1853）发现，声源与反射物体之间出现相对运动时，反射物体所接收到的频率与声源所发出的频率不一致，当声源向着反射物体运动时，声音频率升高，反之降低，此种频率发生改变（频移）的现象称为多普勒效应（DopplerEffect）。
频移的大小取决于声源与反射物体间相对运动速度。
速度越大，频移越大，反射物体所接收的声音频率增高的越多，声响越强；
声源与反射物体反向运动时，反射物体所接收的声音频率比声源发射的频率要小，故反射物体所接受的声音比实际音响要小。
三、超声的分辨性能不同频率超声与显现力的关系
频率（MHz）
2.252.55.07.010
显现力（mm）
3.353.01.51.050.75（二）超声的分辨力
超声的分辨力（ResolutionofUltrasound）是在超声能够区分两个物体间的最小距离。
根据方向不同，将分辨力分为：
横向分辨力或侧分辨力（LateralResolution）；
纵向分辨力（DepthResolution）或轴向分辨力（AxialResolution）。
1、横向分辨力LateralResolution
横向分辨力是指超声能分辨与声束相垂直的界面上两物体（或病灶）间的最小距离，以mm计。
决定超声横向分辨力的因素是声束直径，声束直径小于两点间的距离时，就能区分这两个点；
声束直径大于两点间的距离时，两个点在屏幕上就会变为一个点。
决定声束直径的主要因素是探头中的压电晶片界面的大小和超声发射的距离。
压电晶片发射出的超声以近圆柱体的形式向前传递，这被称为超声波的束射性；随着传播距离的加大，声束直径会因为声