超声诊断学-基础和原理
超声医学基础
超声医学基础超声医学是一种非侵入性的影像学技术，通过超声波产生的图像来观察人体内部器官和组织的形态、结构和功能，被广泛应用于临床诊断和治疗。
本文主要介绍超声医学的基础知识，包括超声原理、超声成像技术、超声检查、超声诊断以及其在临床应用中的优势和不足等方面。
一、超声原理超声波是一种在物质中传递的机械波，它是由机械振动产生的高频声波，其频率通常超过20kHz，高于人类耳朵能听到的范围。
超声波在物质中传播时，会产生反射、折射和散射等现象，这些现象可以被利用来产生图像，从而观察人体内部结构。
超声波的产生是通过压电效应实现的。
压电材料在受到外界电场的作用下，会发生电荷分布的变化，从而引起电位差的变化，使压电材料内部的晶格发生弯曲和震荡，就能产生超声波。
超声波在空气中可以传播，但由于空气密度低，超声波在空气中的传播速度是远低于在水或组织中的传播速度的。
二、超声成像技术超声成像技术是超声医学的核心技术，通过超声波在人体内部产生的反射和散射等现象，得到影像并进行分析和诊断。
超声成像主要有B超和多普勒超声两种技术。
B超技术是最常见的超声成像技术，可用于成像人体内部的软组织器官和血管等。
B超成像是利用超声波在组织中的反射和散射产生的回波信号来产生图像的，通过对回波信号的时间延迟和幅度变化进行分析，可以得到组织和器官的形态、结构和位置信息。
多普勒超声是一种利用多普勒效应进行血流成像的技术，它可以在成像的同时，衡量血流速度和方向。
多普勒超声通过测量血流中红细胞反向散射的超声信号，来确定血流速度和方向，从而检测血管狭窄、血栓和血流动力学问题等。
三、超声检查超声检查是无创的、安全的临床检查手段，广泛应用于各种内科病和外科手术的前期评估和后期治疗的观察。
超声检查过程中，患者通常躺在检查台上，医生涂上凝胶在患者身上扫描，并观察超声图像，如果发现问题，则可进一步做出诊断和治疗计划。
超声检查适用于许多临床情况，如肝脏疾病、胆囊疾病、肺部感染、妊娠、心脏病等。
超声诊断学基础和原理
超 声 诊 断 学
超声诊断的基础和原理
第一节
诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
1、基本分辨力 （3）横向分辨力（transverse resolution)
声束轴线垂直的平面上，在探 头短轴方向的分辨力。横向分辨力 越好，图像上反映组织的切面情况 越真实。
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超 声 诊 断 学
超声诊断的基础和原理
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超 声 诊 断 学
超声诊断的基础和原理
第一节
诊断超声的物理特性
三、人体组织的声学参数
均质体与无界面区：
在一个脏器、组织中如由分布十分均匀的小
界面所组成，名均质体；无界面区仅在清晰的液
区中出现。液区内各小点的声阻抗完全一致。
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超 声 诊 断 学
超声诊断的基础和原理
第一节
诊断超声的物理特性
四、人体组织对入射超声的作用
入射超声遇到活动的 小界面或大界面后， 散射或反射回声的频 率发生改变，名多普 勒频移。
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超 声 诊 断 学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性 四、人体组织对入射超声的作用
9、多普勒效应(Doppler effect):
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超 声 诊 断 学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性 四、人体组织对入射超声的作用
2、反射（reflection）：
大界面对入射 超声产生反射 现象。
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超 声 诊 断 学
超声诊断的基础和原理
第一节
诊断超声的物理特性
四、人体组织对入射超声的作用
2、反射（reflection）：
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超 声 诊 断 学
超声诊断的基础和原理
超声诊断的基础和原理计算机技术、电子技术高速发展背景下，超声成像技术取得了一定成果，由于其具有经济实用，快速，诊断效率高等优点，现已广泛应用于临床。
那么超声诊断基础与原理是什么呢，下面对超声诊断知识开展科普。
1.超声诊断原理是什么？超声诊断原理可总结为“脉冲-回波”原理，即利用超声探头发射出脉冲超声后，在组织器官界面生成反射、散射信号，在脉冲期间由探头接收回波信号，并利用特定仪器计算声束轴线各界面反射深度及回声强度，开展灰阶编码操作，生成超声信息线，收集多条信息线即可生成灰阶图像。
总结如下：①超声波为成像载体：超声波是指振动频率＞20000Hz的机械波，存在直线传播性，且具有反射、散射、折射、绕射、衰减等特性。
②发射超声波：高频交变电场作用下，超声探头内压电晶体可出现振动，而振动频率＞20000Hz即可生成超声波，探头发射超声波后，可以脉冲方式向人体内发射[1]。
③传播超声波：超声具有束射性，及进入人体后遇到不同器官、组织可发生反射、散射，出现回博信号，而回声强度与界面声阻抗差有关。
④接收超声波：回声信号作用于超声探头中压电晶体后，可在表面生成微弱电信号，而探头接收回声信号后，可转为电信号。
⑤处理信号及成像：收集电信号经超声仪放大、处理后，依据信号强弱进行编码，可在显示器内生成二维图像。
⑥分析声像图：基于临床资料观察声像图，有利于诊断疾病。
2.超声诊断基础是什么？2.1超声诊断仪目前临床应用超声诊断仪类型众多，构成基本类似，主要由控制电路、信号处理电路、换能器、图像处理器、发射或接收电路、图像输出器、电源等构成。
其中控制电路可生成各类时序信号，能够协调电路工作，还可监测系统运行情况；信号处理电路可对发射信号（如有序发射各类信号）与接收信号（如放大、降噪处理等）进行处理；换能器即人们常说的探头，可进行电/声转换，发现电脉冲驱动生成声波后向特定诊断位置进行发射，而人体反射回波又可经换能器作用转为电信号；图像处理器可依据成像算法重构人体图像；发射或接收电路能够控制换能器工作方案，动态聚集各类技术，以完成电路控制；图像输出器具有显示、打印、存储、记录、传输图文作用；电源可为超声诊断器械提供电能。
《超声诊断学基础》课件
泌尿系统 疾病：肾 结石、肾 炎、膀胱 炎等
妇科疾病： 子宫肌瘤、 卵巢囊肿、 输卵管炎 等
腹部肿瘤： 肝癌、胃 癌、结肠 癌等
腹部创伤： 肝破裂、 脾破裂、 肠破裂等
心血管疾病的超声诊断
心脏结构：了解心脏的解剖结构和功能
超声检查：了解超声检查的原理和操作方法
心血管疾病的超声表现：了解各种心血管疾病的超声表现，如心肌病、心包炎、心律失 常等
感谢观看
汇报人：PPT
工作原理：通过发射超声波， 接收反射波，形成图像
仪器类型：A型、B型、M型、 D型等
操作技术：掌握超声波的发射、 接收、图像处理等技术
超声探头及使用方法
超声探头类型：线性探头、扇 形探头、相控阵探头等
超声探头频率：低频、中频、 高频等
超声探头选择：根据诊断部位 和疾病类型选择合适的探头
超声探头操作：正确放置探头， 调整探头角度和深度，确保图 像清晰稳定
超声波的传播方式
超声波在介质中 的传播方式：声 波在介质中传播 时，其传播速度、 频率和波长都会
发生变化。
超声波的传播速 度：超声波的传 播速度与介质的 性质有关，不同 介质中的传播速
度不同。
超声波的频率： 超声波的频率 范围很广，从 几赫兹到几千 兆赫兹不等。
超声波的波长： 超声波的波长 与频率成反比， 频率越高，波
超声诊断学的发展趋势与展望
技术进步：超声诊断技术不断进步，如三维超声、弹性成像等 应用领域扩大：超声诊断在临床各科室中的应用越来越广泛 智能化发展：人工智能、大数据等技术在超声诊断中的应用越来越广泛 远程诊断：远程超声诊断技术的发展，使得超声诊断更加便捷和高效 前景展望：超声诊断技术在未来将继续发展，成为临床诊断的重要手段之一
超声诊断的基础和原理
多无症状，体检发现；大血管瘤可有继 发症状，继发于肿块内出血，压迫或罕见的 破裂所致的腹腔内出血。
★声像图表现
好发部位：肝边缘、临近血管处 病变形态：类圆形、不规则形 病变边界：境界清晰、边缘裂开征（血管出入） 病变回声：高回声（筛网状结构）
→
2、低回声型
回声低于正常肝实质，如肾髓质，小肝癌。 组织成分单一均匀，声学界面少，回声少。
3. 等回声型
与肝实质回声相等，如肝脏、子宫。组 织成分稍多，声学界面多，回声多。
4、高回ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ型
回声高于肝实质但不伴声影,如肾窦、肝血管 瘤。组织成分杂乱，声学界面多，回声多。
高回声型
5、强回声型
三维超声
声束在互相垂直的3个方向进行扫描， 电脑技术合成组织的立体三维图像
胎儿三维超声
胎儿三维超声 唇裂
超声造影－革命性进步
可以反映组织的微循环灌注过程 反映病理形态学改变－－病理生理过程迈进
人体组织的声学分型
无回声、低回声、等回声、高回声、强回声
1、无回声型 均匀的液性物质，如尿液、胆汁、血液等。这些 物质内部不存在声学界面，不产生回声。
低回声、混合回声
病变血流：血流信号少见，部分见静脉血流 特殊表现：低回声型者内强回声分隔；
靠近腹壁较大肿块受压变形
边缘裂开征
高回声 筛网样结构
血流信号少
肝巨大血管瘤
★原发性肝细胞肝癌
病因：病毒性肝炎和肝硬化、化学致癌物质、 肝血吸虫病
临床：肝区痛，腹胀、腹痛、食欲减退、体 重减轻、血AFP ↑
M型超声和B型超声
超声诊断基础必学知识点
超声诊断基础必学知识点
超声诊断是一种以超声波为媒介进行诊断的医学技术。
以下是超声诊断的基础必学知识点：
1. 超声波产生和传播原理：超声波是指频率超过人耳能听到的20kHz 的声音波。
超声波通过超声发射器产生，并经过介质传播，最后通过超声接收器接收。
2. 超声图像的形成原理：超声波在体内遇到不同组织的界面时，会发生反射、散射和传播，形成声波回波。
通过接收和处理回波信号，可以生成超声图像。
3. 超声图像解剖学：了解人体常见的超声图像解剖结构，包括器官、血管、淋巴结等。
4. 超声诊断设备：了解超声诊断设备的基本组成，包括超声发射器、超声接收器、显示器等。
5. 超声检查技术：掌握超声检查的基本操作技术，如探头的选择、扫描方式、探头的移动和操作等。
6. 超声图像评估：学习如何评估超声图像的特征，包括组织的形态、内部结构、血流情况等。
7. 超声诊断常见病变：了解超声图像上常见的病变表现，如肿块、囊肿、结石等。
8. 超声引导下穿刺和介入治疗：了解超声引导下进行穿刺和介入治疗
的技术和步骤。
9. 超声检查的安全性和注意事项：了解超声检查的安全性和注意事项，如探头选择、扫描时间和强度等。
以上是超声诊断的基础必学知识点，通过学习和实践，医生可以进行
基本的超声检查和超声诊断。
超声诊断的基础和原理
超声诊断的基础和原理超声是物体的机械振动波，它的频率高于20000赫兹。
而超声诊断则是以超声为基础，将超声检测技术应用于人体，通过超声诊断仪器检测生理或组织结构的数据和形态，从而侦测人体疾病一种诊断方法。
超声诊断频率一般为1-40兆赫兹，常用频率为2.2-10兆赫兹。
本文即就超声诊断的基础和原理进行相关介绍。
一、声源、声束、声场、分辨力1.1声源声源是指能产生超声的物体，一般组成成分为压电物质。
其中，超声的放射是逆压电效应，即电能转变为机械能，而接收的过程则与放射相反。
1.2声束声束是指自声源放射出的超声波，它的传播区域通常在小立体角中。
实际操作中，可使用声束聚焦的方法将声束变细，从而使最终成像更加清晰。
1.3声场声场可分为近场和远场两种。
近场是指声束宽度均匀，但声强不均匀的声场，而远场是指声束扩散，声强均匀的声场。
1.4分辨力分辨力可分为基本分辨力与图像分辨力两种。
前者是指在测量结果中，辨别同一声束线上两个细微之处间差异的能力，根据实际测量的方向关系可继续划分为轴向、侧向与横向分辨力。
后者是指组成最终成像的分辨力，可继续划分为细微分辨力与对比度分辨力，其中，细微分辨力针对的是图像上呈现散射点的大小，对比度分辨力则是指呈现不同回声信号间细小差异的能力。
二、人体组织的声学参数1.1密度(ρ)人体内不同组织的密度是声阻抗的重要构成之一，单位是g/cm3。
需要注意的是，实际密度测定需要在活体组织血供正常时进行，否则会导致测量值缺乏真实意义。
1.2声速(c)声速是指声波在介质中的传播速度，单位是m/s或mm/us。
人体内不同组织中的声速存在差异，通常情况下，由于组成成分及含量的差别，不同组织的声速可按逐渐降低的次序呈以下排布：固体物含量高、纤维组织含量高、含水量高、体液、含气脏器中的气体。
1.3声特性阻抗(Z)声特性阻抗是密度与声速的乘积，单位是g/( cm3·s)。
该参数可简称为声阻抗，在仪器生成的图像中，不同回声的形态变化主要是受声阻抗差异的影响。
超声诊断学-02基础和原理
入射超声遇到活动的 小界面或大界面后， 散射或反射回声的频 率发生改变，名多普 勒频移。
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
四、人体组织对入射超声的作用
9、多普勒效应(Doppler effect):
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
四、人体组织对入射超声的作用
超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
四、人体组织对入射超声的作用
1、散射（scattering）：
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
四、人体组织对入射超声的作用
2、反射（reflection）：
大界面对入射 超声产生反射 现象。
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
四、人体组织对入射超声的作用
2、反射（reflection）：
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
四、人体组织对入射超声的作用
3、折射(refraction)：
由于人体各种组 织、脏器中的声 速成不同，声束 在经过这些组织 间的大界面时， 产生声束前进方 向的改变。
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
3．多普勒超声分辨力：
指多普勒超声系统测定流向、流速及 与之有关方面的分辨力。
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
1、基本分辨力：指根据单一声束线上所测出的 分辨两个细小目标的能力。
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超声诊断学
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
1、基本分辨力
（1）轴向分辨力（axial resolution)
第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
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超声诊断学
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
横向分辨力对超精品声PPT图像的影响
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
2．图像分辨力: 指构成整幅图像的目标分辨力。
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超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
超声换能器（transducer）
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探 头
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
2、声束（sound beam）:
指从声源发出的声波，一般它在一个较小 的立体角内传播。
US----首选
CT
优势：无创、精确、方便。
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第一节 诊断超声的物理特性
一、定 义
1．超声：
声波频率大于 20KHz(20000Hz)，为机械 波或称应力波。
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第一节 诊断超声的物理特性
一、定 义
振源 ：声带、鼓面 介质：空气、人体组织 接收：鼓膜、换能器
第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
4、声束的聚焦：(convergence)
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
•分辨力(resolution power)
超声诊断中极为重要的技术指标
1、基本分辨力
2、图像分辨力
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
1、声源:
能发生超声的物体称为声源（sound source）。
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
是将电能转换成超 声能，同时将也可 将超声能转换成电 能的一种器件。
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第二章 超声诊断的基础和原理
教学要求：
1、掌握超声基础知识一些基本概念 2、掌握超声基本物理特性 3、掌握超声成像原理 4、掌握超声诊断方法及不同显示方式 5、掌握识别常见超声效应与图像伪差、意义及 判断
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MRI
------现代三大医学影像诊断技术之一
3、近场与远场 ：
声束各处宽度不等。在邻近探头的一段距离 内，束宽几乎相等，称为近场区，近场区为一复 瓣区，此区内声强高低起伏。
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
3、近场与远场 ：
远方为远场区，声束开始扩散，远场区内 声强分布均匀。
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沿声束轴线方向的分辨力。 轴向分辨力的优劣影响靶标在浅 深方向的精细度。
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二、声源、声束、声场与分辨力
1、基本分辨力 （2）侧向分辨力(lateral resolution)
声束轴线垂直的平面上，在探 头长轴方向的分辨力。声束越细， 侧向分辨力越好。
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二、声源、声束、声场与分辨力
3、近场与远场 ：
近场区及远场区都有严格的物理定义，它 随探头工作频率及探头发射时的有效面积而变 化。实用超声仪上near及far名为近段（程）及 远段（程）调节，而非近场区及远场区。
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<16Hz ：次声波 16～20000Hz：可闻波 >20000Hz：超声波
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第一节 诊断超声的物理特性
一、定 义
2．超声诊断：
应用超声，从人体内部获得声学信息后， 形成图形(声像图)、曲线（A型振幅曲线，M 型心动曲线，流速频谱曲线）或其他数据， 用以分析临床疾病。
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
1、基本分辨力
（3）横向分辨力（transverse resolution)
声束轴线垂直的平面上，在探 头短轴方向的分辨力。横向分辨力 越好，图像上反映组织的切面情况 越真实。
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(1)细微分辨力：用以显示散射点的大小 (2)对比分辨力：用以显示回声信号间的微小 差别
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
3．多普勒超声分辨力：
指多普勒超声系统测定流向、流速及 与之有关方面的分辨力。
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
3．多普勒超声分辨力：
（1）多普勒侧向分辨力 （2）多普勒流速分布分辨力 （3）多普勒流向分辨力 （4）多普勒最低流速分辨力
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超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
4．彩色多普勒分辨力
将血管或心腔内的血流状态用彩色标 示并重叠在实时灰阶图之上。
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
声轴（sound axis) 声束的中心轴线，它代表超声在声源发生
后其传播的主方向 束宽 声束两侧边缘间的距离。
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
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第一节 诊断超声的物理特性
二、声源、声束、声场与分辨力
4．彩色多普Biblioteka 分辨力（1）空间分辨力指彩色血流信号的边缘光滑程度以及这种彩 色信号能在正确解剖学和管腔内显示的能力。
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