超声诊断的基本原理和应用.pptx

超声诊断的基本原理和应用一、基础概念医用超声是由探头（即换能器）内特制晶片在主机所加高频（在0HZ以上）交变电场作用下沿一定方向作强烈压缩和拉伸振动，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高频脉冲波或连续波即为超声波。压电效应（在兽医超声诊疗方面）可简单解释为机械压力和电能经过超声波介导而相互发生能量转换。压电效应发生必需借助含有良好压电性质晶体物质，即压电晶片（Piezoelectricwafer），如石英、钛酸钡、锆钛酸铅、硫酸锂等，最常见是锆钛酸铅。二、超声传输特点(一）透射Transmission超声能够穿过某一介质或经过两种介质界面而进入第二种介质内称为超声透射（Transmission）。除介质外，决定超声透射能力主要原因是超声频率和波长。超声频率越大，其透射能力（穿透力）越弱，探测深度越浅；超声频率越小，波长越长，其穿透力越强，探测深度越深。所以，临床上进行超声探查时，应依据探测组织器官深度及所需图像分辨力选择不一样频率探头。超声波反射强弱主要取决于形成声学界面两种介质声阻抗差值，声阻抗差值越大，反射强度越大，反之则小。两种介质声阻抗差值只需到达0.1%，即两种物质密度（Density）差值只要到达0.1%，超声就可在其界面上形成反射，反射回来超声称回声（Echo）。反射强度通常以反射系数表示：反射系数=反射超声能量/入射超声能量。空气声阻抗值为0.000428，软组织声阻抗值为1.5，二者声阻抗值相差约4000倍，故其界面反射能力尤其强。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声能到达被探测部位。这就是超声探测时必须使用耦合剂（CouplingMedium）原因。超声诊疗基础依据就是被探测部位回声情况。（三）绕射Diffraction超声碰到小于其波长二分之一物体时，会绕过障碍物边缘继续向前传输，称绕射或衍射（Diffraction）。实际上，当障碍物与超声波长相等时，超声即可发生绕射，只是不很显著。依据超声绕射规律，在临床检验时，应依据被探查目标大小选择适当频率探头，使超声波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，把比较小病灶也检验出来，提升分辨力。（四）超声散射与衰减Attenuation超声在介质内传输时，会伴随传输距离增加而减弱，这种现象称作超声衰减（Attenuation）。引发超声衰减原因是：（1）超声束扩散以及在不一样声阻抗街面上发生反射、折射、散射等，使主声束方向上声能减弱；（2）超声在传输介质中，因为介质粘滞性（内摩擦力）、导热系数和温度等影响，使个别声能被吸收（声能吸收），从而使声能降低。声能衰减与超声频率和传输距离相关。超声频率越高，传输距离越远，声能衰减，尤其是声能吸收衰减越大；反之，声能衰减越小。动物体内血液对声能吸收最小，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）发觉，声源与反射物体之间出现相对运动时，反射物体所接收到频率与声源所发出频率不一致，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）现象称为多普勒效应（DopplerEffect）。频移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，反射物体所接收声音频率增高越多，声响越强；声源与反射物体反向运动时，反射物体所接收声音频率比声源发射频率要小，故反射物体所接收声音比实际音响要小。三、超声分辨性能不一样频率超声与显现力关系频率（MHz）2.252.55.07.010显现力（mm）3.353.01.51.050.75（二）超声分辨力超声分辨力（ResolutionofUltrasound）是在超声能够区分两个物体间最小距离。依据方向不一样，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界面上两物体（或病灶）间最小距离，以mm计。决定超声横向分辨力原因是声束直径，声束直径小于两点间距离时，就能区分这两个点；声束直径大于两点间距离时，两个点在屏幕上就会变为一个点。决定声束直径主要原因是探头中压电晶片界面大小和超声发射距离。压电晶片发射出超声以近圆柱体形式向前传递，这被称为超声波束射性；伴随传输距离加大，声束直径会因为声束发散而加大，但近探头处声束直径略同于压电晶片直径。如用聚焦探头，超声发出后，声束直径会逐步变小，在焦点处变最小，随即又增大。高频超声能够增加近场。因而，为提升横向分辨力，可使用高频聚焦探头。2、纵向分辨力DepthResoluti