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超 声 成 像

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 Ultrasonic medicine. 超 声 治 疗 Ultrasonic therapy. 超 声 诊 断 Ultrasonic diagnosis. H U M A N B O D Y. U L T R A S O U N D. 超　 　声. Ultrasonic therapy action reaction

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超 声 成 像

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Presentation Transcript

  1. 超 声 成 像 上海第二医科大学 市六临床医学院 周永昌

  2. 超 声 医 学 Ultrasonic medicine 超 声 治 疗 Ultrasonic therapy 超 声 诊 断 Ultrasonic diagnosis

  3. H U M A N B O D Y U L T R A S O U N D 超　 　声 Ultrasonic therapy action reaction Ultrasonic diagnosis

  4. Ultrasonic therapeutics H U M A N B O D Y themal mechanism U L T R A S O U N D 超　 　声 mechenical mechanism cavitational mechanism

  5. Ultrasonic diagnostics 超　 　声 U L T R A S O U N D 透 射　transmission H U M A N B O D Y 反 射　reflection 折 射　refraction 衍 射　difration 散 射　scattering 衰 减　attenuation 吸 收　absorption

  6. 超 声 成 像 发 展 史 1950s A型 (A-mode)回声图 (echogram) 1960s M型 (M-mode) M型超声心动图 (M-mode echocardiograph) 1970s B型 (B-mode)声像图 (sonograph , ultrasonograph) 1980s 双功( duplex) 声像图 + 多普勒频谱 (sonograph + Doppler spectrum) 1990s 三功(triplex) 声像图+多普勒频谱+彩色多普勒血流显示 (sonograph + Doppler spectrum + colour Doppler flow image CDFI) 1990s 三维 立体声像图 (3 diamentions)

  7. B-mode的技术突破 (1970s) 1. 双稳态 (bistable) 灰阶(gray scale) 2. 静态 (static) 实时(real time)

  8. B-mode的技术突破 (1970s) 实时(real time)

  9. B-mode 的技术改进 ◆ 动态聚焦 (dynemic focusing) ◆ 高频探头 (high frequecy probe) ◆ 二次谐波 (second harmonic wave) ◆ 造影剂 (contrast agent)

  10. 超 声 的 发 生 + - - + 2 1 (1)正压电效应 (2)逆压电效应 压 电 效 应 示 意 图

  11. 超声的物理特性 超声是机械波 具有波长（λ）、频率（f）和传播速度（Ｃ） 　　Ｃ＝ λ· f

  12. 超声是疏密波

  13. 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（Mega Herze,MHz）

  14. 超声的物理特性 声速（sound velocity） 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 。

  15. 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(acoustic beam)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≈1.22 λ/D θ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。

  16. 超声的物理特性 声速、频率、波长的关系 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。

  17. 超声的物理特性 界面（interface）为两种不同声阻抗介质的接触面。 声阻抗（acoustic impedance）为该介质的密度 （ρ）和声速 （C）的乘积 Z = ρ C

  18. 超声的物理特性 Z1 = ρ1 C1 Z2 = ρ2 C2 r = 声阻抗（acoustic impedance） where r is amplitude reflecting coefficient r = where r is intensity reflecting coefficient 2 当Z1与Z2相差0.1%时即有回声反射

  19. 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。 interface Sinθi C1 Sinθt C2 =

  20. 超声的物理特性 Diffraction 衍射或称绕射

  21. 超声的物理特性 Scattering 散射

  22. 超声的物理特性 Simple speckle formation 漫反射

  23. 多普勒效应 (Doppler effect) fd = │ f –fo │ = ± 2v ·f o Cos θ/ C f d = ± 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)

  24. 超声诊断利用回声原理

  25. Transducer 换能器 Sweep Generator 扫描发生器 Pulse Generation 脉冲发生器　Marker Generator 标识发生器 Compensation Circuit and Amplifier 补偿电路和放大器　　　　 Block diagram of a basic A-mode circuitryA型超声仪方框图

  26. A- modeA型 Amplitude mode 　回声以波型显示 Echogram　回声图 Ａ型仪

  27. B – mode Ｂ型 Brightness mode 回声以光点显示,二维空间展开,成为断面图像。

  28. M – mode M型　Time – motion mode 回声以光点显示，采用时间展开，形成波群曲线。

  29. Ｄ – mode Ｄ型　Doppler mode 频谱显示 超声射向流动的红细胞，接收到红细胞散射回声，提取　Doppler shift （多普勒频移）,经ＦＦＴ处理，形成频谱显示。频谱在 base line　以上者为迎向探头的血流，base line以下者为离开探头的血流。 base line

  30. Ｄ – mode Ｄ型　Doppler mode 频谱混叠

  31. 彩 色 多 普 勒 血 流 显 示 Color Doppler Flow Imaging CDFI 用自相关处理提取到的多普勒信息,再用伪彩色编码,形成彩色血流图像,叠加到二维声像图上,形成彩色多普勒血流图。

  32. 彩 色 多 普 勒 血 流 显 示 Color Doppler Flow Imaging CDFI 动态实时

  33. 彩 色 多 普 勒 血 流 显 示 Color Doppler Flow Imaging CDFI 动态实时

  34. 彩 色 能 量 图 Color Doppler energy 把提取红细胞散射的多普勒信息，用积分法处理。 彩色图像也叠加在二维声像图上。 此法与红细胞散射的能量强度有关，与频移无关， 故无方向性，不存在混叠。

  35. 三 维 显 示 3 diamentions imaging 用机械或电子方法采集一系列B型超声图像，由计算机重建三维（立体）像，有表面三维、血管树三维、透视三维和多平面重投影等多种显示方法。

  36. 二维声像图是断面图(Tomograph) 体位标志(Body mark) 超声扫查线指示断层部位和切面

  37. 腹部脏器声像图方位 腹部纵断面图 (Trans abdomen sagittal section) 图左为头端 图右为足端 图上为腹 图下为背

  38. 腹 部 横 断 面 图 Trans abdomen cross section 图左为人体右侧，图右为人体左侧 图上为腹， 图下为背

  39. 肝 肋 缘 下 斜 断 面 图 Subcostal oblique section 肝左叶在图右，肝右叶在图右 图上为腹， 图下为背

  40. 右 肋 间 断 面 图 Intercostal section 胆囊在图右，肝右叶在图左 图上为腹， 图下为背

  41. 左 肋 间 断 面 图 Intercostal section 图右为脾膈面 图左为脾门 图上为腹， 图下为背

  42. 背 部 纵 断 面 图

  43. 背 部 横 断 面 图

  44. 右 肾 冠 状 切 面 图

  45. 左肾冠状切面图

  46. 经直肠超声 (trans rectal ultrasound，TRUS) 前列腺横切图 前列腺纵切图 端射式经直肠探头 TRUS end-fire probe

  47. 声 像 图 的 标 尺

  48. ＵＳＧ 图 像 特 点 ◇ USG是断层图 ◇ 以解剖形态学为基础 ◇ 以灰度明暗反应回声的有无和强弱 ◇ 以回声强弱、多少及其均匀性判断其物理性质 ◇ 从脏器剖面的大小、形态、内部结构鉴别正常与病理 ◇ 对伪像需要识别和利用 ◇ 多普勒频谱提供血流动力学参数 ◇ 对血流提取多普勒差频，以伪彩色编码，叠加二维图上， 直观地显示血流方向、速度和性质

  49. 声 像 图 的 阅 读 • 1. 无回声区 echo free area • 低回声区 hypoechoic area • 3. 等回声区 isoechoic area • 高回声区 hyperechoic area • 强回声 strong echo • 6. 透声区　 sonolucent

  50. 声 像 图 的 阅 读

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