超声诊断的基本知识和基本病变
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超声诊断知识点总结
超声诊断知识点总结一、基本原理超声诊断的基本原理是利用超声波在人体组织中的传播和回声反射特性来获取图像信息，从而对疾病进行诊断。
超声波是一种机械波，其频率高于人类听觉的上限20kHz，通常超声波的频率为1-10MHz。
当超声波通过人体组织时，不同组织对超声波的传播速度和回声反射情况有所不同，通过接收和分析回声信号，就可以得到不同组织的形态和结构信息。
二、技术特点1. 非侵入性：超声诊断不需要使用放射性物质或手术切割，因此对患者没有副作用和伤害，非常安全。
2. 实时性：超声图像可以实时显示，医生可以通过移动探头来观察不同角度和深度的组织结构，对病变进行准确评估。
3. 易操作性：超声诊断设备操作简单，不需要特殊的条件和环境，医生可以根据需要自行进行检查。
4. 多方位：超声探头小巧灵活，可以进行多种探测方式，如经腔超声、经皮超声、经食管超声等。
三、常见应用1. 心脏超声：用于检查心脏的大小、形态、功能和瓣膜疾病等。
2. 腹部超声：可用于检查腹部脏器、血管和淋巴结等。
3. 产前超声：用于监测胎儿的生长和发育情况，检查胎儿畸形和异常情况。
4. 乳腺超声：用于检查乳房肿块、囊肿、乳腺炎等情况。
5. 甲状腺超声：用于检查甲状腺结节、肿大和功能异常等。
四、优缺点1. 优点：非侵入性、安全、无辐射、实时显示、易操作。
2. 缺点：受体质条件和技术水平限制，不适用于骨质组织的检查，对深部组织和空气或气体的检测有限。
五、发展趋势1. 高清晰度：超声成像技术不断改进，图像清晰度和分辨率不断提高。
2. 多模式：超声成像设备逐渐实现多模式成像，如彩色多普勒超声、三维超声等。
3. 便携化：超声诊断设备体积不断缩小，已经开始逐渐向便携化方向发展，可以在不同地点和环境进行诊断。
4. 智能化：超声诊断设备开始引入人工智能技术，可以对图像自动分析和辅助诊断。
总之，超声诊断作为一种常见的诊断方法，在临床医学中具有重要的地位。
随着科技的发展和应用，相信超声诊断技术会不断改进和完善，为医生提供更好的诊断工具，为患者提供更安全、快捷、准确的诊断服务。
超声诊断学
（二）腹部疾病的超声诊断
• 肝脏疾病的超声诊断 • 胆系疾病的超声诊断 • 胰腺疾病的超声诊断
1.肝脏疾病的超声诊断
• 脂肪肝 • 肝癌 • 肝囊肿 • 肝脓肿 • 肝硬化
•肝脏饱满肿大
•回声细密模糊
•远区回声衰减 •血管模糊不清
临床意义
根据声像图对脂肪肝作出诊断，
对不同病因引起的脂肪肝不能作鉴别。
牛眼征的组成：
•中心：园形高回声
•暗环：为无回声区
•外周：包膜亮回声
卵巢、结肠、胃 及泌尿系恶性肿瘤 肝转移灶多为强回 声结节。
淋巴瘤、肉瘤及 霍奇金病的肝转移 灶表现为回声减弱 区。
1 2
•椭、圆形无回声暗区 •壁薄而光滑侧方声影 •后方回声有增强效应
• 压 迫 周 围 血 管
• 多 个 大 小 不 等 无 回 声 区
超声检查类型
即幅度调制型。此 法以波幅的高低代表界 面反射信号的强弱，可 探测脏器径线及鉴别病 变的物理特性。
即辉度调制型。
此法以不同辉度光点表 示界面反射信号的强弱，反 射强则亮，反射弱则暗。 因采用多声束连续扫描， 故可显示脏器的二维图像， 本法是目前使用最为广泛的 超声诊断法。
运动型。 M超对人体中的运动脏器 （如心脏、胎心等） 在检查时具有优势, 实质上为一维超声显像。
• 二尖瓣曲线回声增粗， 反光增强； • EF斜率减慢，A峰逐 渐消失，为城垛样曲 线； • 舒张期二尖瓣后叶运 动与前叶同向； • 左房、右室增大。
彩色多普勒超声心动图
彩色血流显像示经二尖瓣
口多色镶嵌型彩色湍流．
似喷泉样。
M型超声心动图
• 主动脉根部的主动脉 瓣回声增粗，反光增 强且可有多条回声及 钙化块状回声；
腹部超声诊断基础知识简介
述内容
• 外形 – 各种脏器及组织结构有其特定的形态，脏器过 于膨大或缩小可导致形态失常，某些疾病如占 位病变亦可使其形态失常。
– 病变组织形态的描述如圆形、分叶状、管状等。 • 边界-是脏器或病变区与周边组织的界限。
– 肿块有完整的包膜者边界清晰，肿块或脏器与 周边粘连，则不清晰，如慢性胆囊炎时，胆囊 壁与肝之间的界限不清。
• 斜向切面（斜向扫查）：
扫查面与人体的长轴有一定的角度，图像左侧为 上端，右侧为下端，如果斜面与人体横向水平有 一定角度时，图像左侧为患者的右侧，图像右侧 为患者的左侧，近场为下，远场为上。如扫查肝 脏的斜径。
• 冠状切面或额状切面：
属纵切的一种，肾脏的冠状切面，从腰部外向内 发射，显示肾的冠状面，图像左侧为上极，右侧 为下极，近场为肾的外缘，远场近肾门。颅脑额 状面（冠状面）扫查时，扫查平面与头颅额部平 行，图像左侧为患者右侧，反之亦然。
• 探查方法和途径： 直接法：探头与皮肤直接接触（耦合剂可充填皮肤空 隙间的微气泡，导声、润滑） 间接法：探头和皮肤之间有一水囊袋，其目的是使被 探部位落入声束聚焦区。表面不平处得到耦合（如鼻 泪管探查），娇嫩组织避免擦伤。
• 探查注意事项： – 清除或避免气体干扰，寻找最佳透声窗。 – 利用生理特征和解剖特征进行探测，如空腹 胆囊充盈，膈肌运动，Valsalva动作观察静 脉（回流减少，静脉增宽）。
应用微泡超声造影剂：利用所得到的后向散射信 号，进行谐波成像。目前二次谐波成像以二次谐 波为主，即发射频率为f0，接受频率调谐为2 f0， 这种二次谐波成像的信/噪比显著提高。
三维成像
• 三维超声成像（three-dimensioned ultrasound)有 静态和动态三维重建系统，均能提高脏器和组 织的立体影像，有助于空间定位，提高空间分 辨率，并可使定量分析更精确，如对容积的测 量等。
• 外形 – 各种脏器及组织结构有其特定的形态，脏器过 于膨大或缩小可导致形态失常，某些疾病如占 位病变亦可使其形态失常。
– 病变组织形态的描述如圆形、分叶状、管状等。 • 边界-是脏器或病变区与周边组织的界限。
– 肿块有完整的包膜者边界清晰，肿块或脏器与 周边粘连，则不清晰，如慢性胆囊炎时，胆囊 壁与肝之间的界限不清。
• 斜向切面（斜向扫查）：
扫查面与人体的长轴有一定的角度，图像左侧为 上端，右侧为下端，如果斜面与人体横向水平有 一定角度时，图像左侧为患者的右侧，图像右侧 为患者的左侧，近场为下，远场为上。如扫查肝 脏的斜径。
• 冠状切面或额状切面：
属纵切的一种，肾脏的冠状切面，从腰部外向内 发射，显示肾的冠状面，图像左侧为上极，右侧 为下极，近场为肾的外缘，远场近肾门。颅脑额 状面（冠状面）扫查时，扫查平面与头颅额部平 行，图像左侧为患者右侧，反之亦然。
• 探查方法和途径： 直接法：探头与皮肤直接接触（耦合剂可充填皮肤空 隙间的微气泡，导声、润滑） 间接法：探头和皮肤之间有一水囊袋，其目的是使被 探部位落入声束聚焦区。表面不平处得到耦合（如鼻 泪管探查），娇嫩组织避免擦伤。
• 探查注意事项： – 清除或避免气体干扰，寻找最佳透声窗。 – 利用生理特征和解剖特征进行探测，如空腹 胆囊充盈，膈肌运动，Valsalva动作观察静 脉（回流减少，静脉增宽）。
应用微泡超声造影剂：利用所得到的后向散射信 号，进行谐波成像。目前二次谐波成像以二次谐 波为主，即发射频率为f0，接受频率调谐为2 f0， 这种二次谐波成像的信/噪比显著提高。
三维成像
• 三维超声成像（three-dimensioned ultrasound)有 静态和动态三维重建系统，均能提高脏器和组 织的立体影像，有助于空间定位，提高空间分 辨率，并可使定量分析更精确，如对容积的测 量等。
腹部超声诊断
3 厚壁型： 壁局限性或弥漫性增厚，不 均匀，底 体多见。
4 混合型： 2型加3型，此型较多见。 5 实块型： 胆囊肿大，腔消失，弱回声或回声粗
而不均实性团，可伴结石。
6 CDFI： 病灶内可见点状或线状血流信息。
三、 胰腺
（一）胰腺解剖
胰腺横跨1、2腰椎，
Caput of Pancreas
CDFI：可呈网篮状包绕肿物，也有伸向瘤内，或 在瘤内呈水灾彩点分布，常可测出高速度动脉血流和门 静脉血流。
5、肝 硬 化
（cirrhosis of liver）
病 理：肝细胞变性坏死——细胞结节状再 生、纤维组织增生——假小叶形成。
超声图像：
（1）肝脏形态失常；表面高，低不平呈锯齿状。 右叶缩小，左、尾状叶增大，严重者肝门右移。
声像图表现： 1、胆囊增大 ２、壁厚，双边征 ３、囊内回声出现斑点 ４、扫查胆囊时压痛 ５、周围出现低回声 ６、多伴有结石
3、胆囊癌 carcinoma of gallbladder
声像图特征分为五型： 1、小结节型： 1~2cm，乳头状，基地较宽
表面不平整。 2 、菌伞型 ： 基底较宽轮廓不整齐，多发。
4、超声新技术——
超声造影 介入超声 超声弹性成像 三维（四维超声） 超声断层显像 彩色多普勒能量图
医学诊断：1～20MHz。
四、适用范围
1、消化系统 2、泌尿系统 3、生殖系统 4、腹腔扫查：淋巴结，胃肠道 5、腹部大血管：下腔静脉及其属支
胡桃夹 腹主动脉及其分支 十二指肠压迫综合征
五、检查注意事项
1.肝内见局灶性回声肿物，可单发，多发或弥散分布。 2.边界欠清晰，且多不规则。 3.可呈低、等、强、无回声及混合回声型等。 4.病灶周边可有低回声晕环。 5.部分病灶可见后方的声衰减。
超声诊断基础知识
无回声(Echoless)
液体内部十分均质，其 声阻抗无差别，没有反 射界面形成。正常状态 下呈现无回声表现的有 胆汁、尿液等。病理情 况下呈现无回声表现的 有鞘膜、胸腔、腹腔积 液及各个脏器的囊性病 变、液化性病变等。
低回声(Low-echo)
在超声介质比较均匀， 其的声阻抗差别较小， 仅有少数反射界面，在 正常灵敏度时表现为低 回声状态，如正常肾实 质、肝脏、脾脏及透明 细胞癌及玻璃样变性的 病理组织等。
频率越低，波长越长，分辨力越低， 但穿透力越好, 适合于心脏等深部脏器的 探查。
（三） 超声波的物理特性：
1.方向性（束射性） 2.反射、折射 3.衍射、散射 4.吸收衰减特性 5.多普勒 ( Doppler ) 效应
1.方向性（束射性）
是超声对人体定向探测的基础。 频率越高，方向性越好。
超声在介质中传播时，由于不同介质的声 阻抗不同，界面大小不一，可发生反射、 折射与衍射、散射。 回声反射的强弱由界面两侧介质的声阻抗 差决定。 人体软组织声阻抗差异很小，只要有1‰ 的声阻抗差，便可产生反射。
4 心内超声成像
用心导管技术，把心导管探头插入右心 内，对心内结构成像。
5 超声引导下介入性超声
a. 细胞学检查、组织学活检、引流； b. 注人药物治疗：注人酒精、药物； c. 微波、激光、射频、冷冻、高温等 消融治疗； d. 乳腺肿瘤微创手术治疗。
LATER
谢谢大家！
4.吸收衰减特性
超声波在介质内的传播过程中，随着传 播距离的增大，声波的能量逐渐减少， 这一现象称为超声波衰减。 声波衰减与介质对声波的吸收、散射以 及声束扩散等原因有关，其中吸收是衰 减的主要因素。
5. 多普勒 ( Doppler ) 效应
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。
超声诊断基础
超声诊断物理基础
重庆医科大学附属第一医院
一、医学超声发展简史
起源于20世纪40年代，1942年德国精神科医 师用A型超声探查颅脑，1949年二维超声用于 检诊疾病；
80年代彩色多谱勒超声问世并用于临床； 90年代以后，三维超声、超声造影、能量多
普勒、腔内超声、超声组织定征及弹性成像 等新技术相继出现并用于临床； 20世纪末，我校王智彪教授等成功研制出高 强度超声（HIFU）肿瘤治疗系统，并在临床 得到广泛应用。
8/6/2021
镜像伪像（镜面折返虚像）
超声束在体内传播，遇到较深的平滑 大界面时，其浅面与之接近的结构或病灶在 声像图上会在该界面的两侧对称显示，即镜 面伪像，近侧者为实像，远侧者为虚像，为 入射声束按入射径路反射折回探头所致。
8/6/2021
声影
在常规深度增益补偿正补偿调节后，在组织 或病灶后方所显示的回声减弱，甚或接近无回声 的平直条状区。系声通道上较强衰减体所致。
传统X线成像 现
代
X线电子计算机断层扫描（CT）
医
学
核磁共振成像（MRI）
影
像
放射性核素扫描
学
超声成像(ultrasound ging,USI)
二、超声诊断学定义
借助超声诊断仪，利用超声波的物 理特性和人体组织器官的声学特性相互 作用而产生的信息，经处理后形成图像、 曲线或其他数据，通过分析这些资料进 而对人体疾病进行诊断的一门学科即超 声诊断学。
它是指声源与接收器之间发生相对运动时， 接收体接收到的超声波频率发生改变的现象。 这种现象即为多普勒效应(Doppler effect)。 频率的变化值称为频移fd。
频率改变的差叫频移，频移与速度和角
度成正比。利用这个技术可以检测人体血
重庆医科大学附属第一医院
一、医学超声发展简史
起源于20世纪40年代，1942年德国精神科医 师用A型超声探查颅脑，1949年二维超声用于 检诊疾病；
80年代彩色多谱勒超声问世并用于临床； 90年代以后，三维超声、超声造影、能量多
普勒、腔内超声、超声组织定征及弹性成像 等新技术相继出现并用于临床； 20世纪末，我校王智彪教授等成功研制出高 强度超声（HIFU）肿瘤治疗系统，并在临床 得到广泛应用。
8/6/2021
镜像伪像（镜面折返虚像）
超声束在体内传播，遇到较深的平滑 大界面时，其浅面与之接近的结构或病灶在 声像图上会在该界面的两侧对称显示，即镜 面伪像，近侧者为实像，远侧者为虚像，为 入射声束按入射径路反射折回探头所致。
8/6/2021
声影
在常规深度增益补偿正补偿调节后，在组织 或病灶后方所显示的回声减弱，甚或接近无回声 的平直条状区。系声通道上较强衰减体所致。
传统X线成像 现
代
X线电子计算机断层扫描（CT）
医
学
核磁共振成像（MRI）
影
像
放射性核素扫描
学
超声成像(ultrasound ging,USI)
二、超声诊断学定义
借助超声诊断仪，利用超声波的物 理特性和人体组织器官的声学特性相互 作用而产生的信息，经处理后形成图像、 曲线或其他数据，通过分析这些资料进 而对人体疾病进行诊断的一门学科即超 声诊断学。
它是指声源与接收器之间发生相对运动时， 接收体接收到的超声波频率发生改变的现象。 这种现象即为多普勒效应(Doppler effect)。 频率的变化值称为频移fd。
频率改变的差叫频移，频移与速度和角
度成正比。利用这个技术可以检测人体血
超声诊断学基础
(四) 多平面重投影 从三维数据中沿任何倾斜角度提取切 面二维图，或显示三个轴向的任何平面切面图和与之相应 的一幅立体图。
.
超声诊断仪
.
超声诊断仪基本的结构
(一) 探头（probe） 探头由换能器（transducer）、 外壳、电缆和插头组成，换能器是探头的关键部 件。通常由压电陶瓷构成，担负电↔声转换的作 用，也即发射超声和接收超声的作用。
超声诊断学基础
总论 滕州市中心人民医院彩超室 王磊
.
几个常见概念
超声医学（ultrasonic medicine）是利用超声波的物理特性 与人体器官、组织的声学特性相互作用后得到诊断或治疗 效果的一门学科。
超声诊断学（ultrasonic diagnostics）是向人体发射超声， 并利用其在人体器官、组织中传播过程中，由于声的透射、 反射、折射、衍射、衰减、吸收而产生各种信息，将其接 收、放大和信息处理形成波型、曲线、图像或频谱，籍此 进行疾病诊断的方法学。
超声治疗学（ultrasonic therapeutics） ：是利用超声波的能 量（热学机制、机械机制、空化机制等），作用于人体器 官、组织的病变部位，以达到治疗疾病和促进机体康复的 目的方法学
.
超声诊断的发展历史
超声治疗（ultrasonic therapy）的应用早于超声诊断，1922年德国就有 了首例超声治疗机的发明专利，超声诊断到1942年才有德国Dussik应 用于脑肿瘤诊断的报告。但超声诊断发展较快，20世纪50年代国内外 采用A型超声仪，以及继之问世的B型超声仪开展了广泛的临床应用， 至20世纪70年代中下期灰阶实时（grey scale real time）超声的出现，获 得了解剖结构层次清晰的人体组织器官的断层声像图，并能动态显示 心脏、大血管等许多器官的动态图像，是超声诊断技术的一次重大突 破，与此同时一种利用多普勒（Doppler）原理的超声多普勒检测技术 迅速发展，从多普勒频谱曲线能计测多项血流动力学参数。20世纪80 年代初期彩色多普勒血流显示（Color Doppler flow imaging, CDFI）的 出现，并把彩色血流信号叠加于二维声像图上，不仅能直观地显示心 脏和血管内的血流方向和速度，并使多普勒频谱的取样成为快速便捷， 80 ~ 90年代以来超声造影、二次谐波和三维超声的相继问世，更使超 声诊断锦上添花。
.
超声诊断仪
.
超声诊断仪基本的结构
(一) 探头（probe） 探头由换能器（transducer）、 外壳、电缆和插头组成，换能器是探头的关键部 件。通常由压电陶瓷构成，担负电↔声转换的作 用，也即发射超声和接收超声的作用。
超声诊断学基础
总论 滕州市中心人民医院彩超室 王磊
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几个常见概念
超声医学（ultrasonic medicine）是利用超声波的物理特性 与人体器官、组织的声学特性相互作用后得到诊断或治疗 效果的一门学科。
超声诊断学（ultrasonic diagnostics）是向人体发射超声， 并利用其在人体器官、组织中传播过程中，由于声的透射、 反射、折射、衍射、衰减、吸收而产生各种信息，将其接 收、放大和信息处理形成波型、曲线、图像或频谱，籍此 进行疾病诊断的方法学。
超声治疗学（ultrasonic therapeutics） ：是利用超声波的能 量（热学机制、机械机制、空化机制等），作用于人体器 官、组织的病变部位，以达到治疗疾病和促进机体康复的 目的方法学
.
超声诊断的发展历史
超声治疗（ultrasonic therapy）的应用早于超声诊断，1922年德国就有 了首例超声治疗机的发明专利，超声诊断到1942年才有德国Dussik应 用于脑肿瘤诊断的报告。但超声诊断发展较快，20世纪50年代国内外 采用A型超声仪，以及继之问世的B型超声仪开展了广泛的临床应用， 至20世纪70年代中下期灰阶实时（grey scale real time）超声的出现，获 得了解剖结构层次清晰的人体组织器官的断层声像图，并能动态显示 心脏、大血管等许多器官的动态图像，是超声诊断技术的一次重大突 破，与此同时一种利用多普勒（Doppler）原理的超声多普勒检测技术 迅速发展，从多普勒频谱曲线能计测多项血流动力学参数。20世纪80 年代初期彩色多普勒血流显示（Color Doppler flow imaging, CDFI）的 出现，并把彩色血流信号叠加于二维声像图上，不仅能直观地显示心 脏和血管内的血流方向和速度，并使多普勒频谱的取样成为快速便捷， 80 ~ 90年代以来超声造影、二次谐波和三维超声的相继问世，更使超 声诊断锦上添花。
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• 反射和折射产生的各层回波给我们带来了人体内部 各层组织的信息，人们利用这些信息进行超声诊断
• 两介质声阻抗差越大，反射就越强，折射就越小，反 之，声阻抗差越小，反射就越小，折射就越强
• 空气与人体软组织间特异性阻抗差异较大，当超声在 人体中传播遇到空气时，反射强烈，回波幅度很大， 出现亮点、亮团，而折射声波能力减少，很难看到空 气后方的组织。
（2）垂直入射到三层相邻介质
A
d B
理想情况下，第一介质中的入射波全 部进入第三介质，此时第二介质就是 一个透声层。
Z1 透声层条件：也称阻抗匹配层 该层厚度d=1/ 4*λ
Z2
Z2= Z1*Z3
探头
Z3 耦合剂作用：排除空气，增 加透声性，其Z接近人体Z
人体
耦合剂
(3)斜入射到两个相邻介质的界面
θ θ1
θ3
反射角θ1=θ2
sinθ1 sinθ2
C1 = C2
声波在具有不同声速的介质中 传播，产生声波的折线传播， 将产生超声伪像。
3、衍射和散射
• 当声波通过一个线度为 一到二个波长的障碍物， 声波的传播方向将偏离 原来方向产生衍射。
• 声波传播过程中遇到线 度大大小于波长的微小 粒子，微粒吸收声波能 量后再向四周各个方向 辐射声波形成球面波， 这种现象称为散射。
声波（纵波），水波， 地震波
横波：质点的振动方向与 波的传播方向垂直
纵波：质点的振动方向 与波的传播方向平行
声波
• 声波：发声体产生的振动在空气或其他物质 中的传播（机械波，纵波）
➢次声波：频率<16Hz的声波 ➢可闻声波：人耳听觉范围内声波频率
16~20000Hz ➢超声波：频率>20000Hz的声波 ➢超声诊断用超声波频率1-30MHz
机械能
正压电 逆压电
电能
超声诊断仪的类型
1、A型超声诊断仪：
• 将超声探头置于人体表面一点，发射声束入体内，由组 织界面返回的回波幅度，显示于显示器上。图像横坐标 表示超声波的传播时间，即探测深度，纵坐标表示回波 脉冲的幅度（amplitude）
回 波 幅 度
深度
2、B型超声诊断仪：
• 利用声束进行一维扫查，工作时探头不动而发射的超 声束不断变动传播方向，并用亮度（Blightness,灰阶、 辉度）表示回波幅度大小，显示组织器官的切面图。
超声波的主要物理量
1、声速（C）、频率（f ）和波长（λ）：
C 超声波在介质中的传播速度（穿透力）
C=f * λ
(f 频率， λ 波长）
➢ 频率越高，波长越短，穿透力越差，但分辨力越高， 适用于浅表器官的探查
➢ 频率越低，波长越长，分辨力越低，但穿透力越好， 适用于心脏、腹部等深部器官的探查
2-3.5MHz 心脏
3、M型超声诊断仪：
• 在辉度调制（B型）的基础上，加上一个慢扫描电路， 使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形
成曲线。主要用于心脏瓣膜活动的观察。
深 度
时间
4、D型（Doppler）超声诊断仪：
• 原理：利用声学多普勒原理，对运动中的脏器和血液 所反射回波的多普勒频移信号进行检测并处理，转换 成声音、波形、色彩和辉度等信号，从而显示出人体 内部器官的运动状态。
ρ 介质密度，c 声速
特异性阻抗反映了介质的 密度和弹性
介质
Z（105瑞利）
空气
0.000429
水 37°C
1.513
血液
1.656
脂肪
1.410
软组织（平均）
1.524
肌肉
1.684
肝
1.648
颅骨
5.571
超声波的物理特性
1、指向性 超声波一般频率高，波长短，在人体介质
中呈直线传播，具有良好的指向性。
3-5MHz 腹部
5-12MHz 浅表器官
5-9MHz 经阴道直肠
• 人体各种介质声速：一 级近似下，人体软组织 中声速大致在 1500m/s左右
介质
声速（m/s）
空气
332
水 37°C
1523
血液
1570
脂肪
1476
软组织（平均）
1500
肌肉
1568
肝
1570
肾
1560
皮肤
1518
颅骨
3860
2、特异性阻抗（Z）： Z=ρ*c
f 发射频率，ν’ 血流速度
Δf 频移（fd） c 声速
超声诊断仪的组成
主控电路
发射电路
探头
扫描发生器
显示器
接收电路
• 超声探头：
基本结构： • 压电换能器：功能件，发射和接收超声波 • 壳体 • 电缆 • 其他
• 压电效应：
经过人工极化后的一些陶瓷，在机械应力的作用 下会在电极表面产生电荷，反之，若对这些陶瓷施 以一电场，陶瓷也会产生应变。这种机械能转换成 电能，电能转变成机械能的现象称为压电效应。
血液中红细胞、超声造影剂微泡 线度5-8μm，产生散射
4、衰减
声波在介质中传播时，质点振动的振幅（声能）将随传 播距离的增大而减小，这种现象称为声波的衰减。 衰减的主要原因： （1）介质对声波的吸收：声能损耗（黏滞性、热传导） （2）散射衰减：微粒，如红细胞、造影剂 （3）声速扩散：随着传播距离的增加，声波向传播轴 线两旁横向扩散引起单位面积上声波能量的减少 应用：穿透力受限，深部组织分辨力不足
5、回波测距原理：离开超声探头（换能器）x距离的
地方有一目标，换能器发生射一组超声波，经t时刻后到 达目标，然后反射回去，再经t时刻重新回到换能器。 t=x/c，S---2t
x
x
6、多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运
动，使观察者接受到的频率发生变化的现象。 当波源与观察者之间有相对运动时，两者相互接近， 观察者接收到的频率增大，两者相互远离，观察者 接收到的频率减小。
超声诊断的基本知识和基本病变
主要内容
• 超声波的物理特性 • 超声诊断仪的组成和类型 • 超声检查的优缺点 • 超声成像新技术
超声医学
• 凡研究超声波在医学领域中的应用，即超声 医学，是声学、医学和电子工程技术项结合 的一门学科。
波动
波动
电磁波 （横波）
机械波 （横波，纵波）
无线电波，微波，红外线，可见 光，紫外线，X射线，伽马射线
2、反射和折射：声波入射到两个介质的分界 面上，如界面的线度远大于波长，则产生反射 与折射。
（1）垂直入射到两层相邻的介质
反射z1 z2源自入射 折射声压反射系数= 声压折射系数=
z2- z1 z2+z1
2z2 z2+ z1
声阻抗差Δz=z2- z1
• 人体软组织声阻抗差异很小，但只要有1‰的声阻 抗差，便可产生反射
• 两介质声阻抗差越大，反射就越强，折射就越小，反 之，声阻抗差越小，反射就越小，折射就越强
• 空气与人体软组织间特异性阻抗差异较大，当超声在 人体中传播遇到空气时，反射强烈，回波幅度很大， 出现亮点、亮团，而折射声波能力减少，很难看到空 气后方的组织。
（2）垂直入射到三层相邻介质
A
d B
理想情况下，第一介质中的入射波全 部进入第三介质，此时第二介质就是 一个透声层。
Z1 透声层条件：也称阻抗匹配层 该层厚度d=1/ 4*λ
Z2
Z2= Z1*Z3
探头
Z3 耦合剂作用：排除空气，增 加透声性，其Z接近人体Z
人体
耦合剂
(3)斜入射到两个相邻介质的界面
θ θ1
θ3
反射角θ1=θ2
sinθ1 sinθ2
C1 = C2
声波在具有不同声速的介质中 传播，产生声波的折线传播， 将产生超声伪像。
3、衍射和散射
• 当声波通过一个线度为 一到二个波长的障碍物， 声波的传播方向将偏离 原来方向产生衍射。
• 声波传播过程中遇到线 度大大小于波长的微小 粒子，微粒吸收声波能 量后再向四周各个方向 辐射声波形成球面波， 这种现象称为散射。
声波（纵波），水波， 地震波
横波：质点的振动方向与 波的传播方向垂直
纵波：质点的振动方向 与波的传播方向平行
声波
• 声波：发声体产生的振动在空气或其他物质 中的传播（机械波，纵波）
➢次声波：频率<16Hz的声波 ➢可闻声波：人耳听觉范围内声波频率
16~20000Hz ➢超声波：频率>20000Hz的声波 ➢超声诊断用超声波频率1-30MHz
机械能
正压电 逆压电
电能
超声诊断仪的类型
1、A型超声诊断仪：
• 将超声探头置于人体表面一点，发射声束入体内，由组 织界面返回的回波幅度，显示于显示器上。图像横坐标 表示超声波的传播时间，即探测深度，纵坐标表示回波 脉冲的幅度（amplitude）
回 波 幅 度
深度
2、B型超声诊断仪：
• 利用声束进行一维扫查，工作时探头不动而发射的超 声束不断变动传播方向，并用亮度（Blightness,灰阶、 辉度）表示回波幅度大小，显示组织器官的切面图。
超声波的主要物理量
1、声速（C）、频率（f ）和波长（λ）：
C 超声波在介质中的传播速度（穿透力）
C=f * λ
(f 频率， λ 波长）
➢ 频率越高，波长越短，穿透力越差，但分辨力越高， 适用于浅表器官的探查
➢ 频率越低，波长越长，分辨力越低，但穿透力越好， 适用于心脏、腹部等深部器官的探查
2-3.5MHz 心脏
3、M型超声诊断仪：
• 在辉度调制（B型）的基础上，加上一个慢扫描电路， 使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形
成曲线。主要用于心脏瓣膜活动的观察。
深 度
时间
4、D型（Doppler）超声诊断仪：
• 原理：利用声学多普勒原理，对运动中的脏器和血液 所反射回波的多普勒频移信号进行检测并处理，转换 成声音、波形、色彩和辉度等信号，从而显示出人体 内部器官的运动状态。
ρ 介质密度，c 声速
特异性阻抗反映了介质的 密度和弹性
介质
Z（105瑞利）
空气
0.000429
水 37°C
1.513
血液
1.656
脂肪
1.410
软组织（平均）
1.524
肌肉
1.684
肝
1.648
颅骨
5.571
超声波的物理特性
1、指向性 超声波一般频率高，波长短，在人体介质
中呈直线传播，具有良好的指向性。
3-5MHz 腹部
5-12MHz 浅表器官
5-9MHz 经阴道直肠
• 人体各种介质声速：一 级近似下，人体软组织 中声速大致在 1500m/s左右
介质
声速（m/s）
空气
332
水 37°C
1523
血液
1570
脂肪
1476
软组织（平均）
1500
肌肉
1568
肝
1570
肾
1560
皮肤
1518
颅骨
3860
2、特异性阻抗（Z）： Z=ρ*c
f 发射频率，ν’ 血流速度
Δf 频移（fd） c 声速
超声诊断仪的组成
主控电路
发射电路
探头
扫描发生器
显示器
接收电路
• 超声探头：
基本结构： • 压电换能器：功能件，发射和接收超声波 • 壳体 • 电缆 • 其他
• 压电效应：
经过人工极化后的一些陶瓷，在机械应力的作用 下会在电极表面产生电荷，反之，若对这些陶瓷施 以一电场，陶瓷也会产生应变。这种机械能转换成 电能，电能转变成机械能的现象称为压电效应。
血液中红细胞、超声造影剂微泡 线度5-8μm，产生散射
4、衰减
声波在介质中传播时，质点振动的振幅（声能）将随传 播距离的增大而减小，这种现象称为声波的衰减。 衰减的主要原因： （1）介质对声波的吸收：声能损耗（黏滞性、热传导） （2）散射衰减：微粒，如红细胞、造影剂 （3）声速扩散：随着传播距离的增加，声波向传播轴 线两旁横向扩散引起单位面积上声波能量的减少 应用：穿透力受限，深部组织分辨力不足
5、回波测距原理：离开超声探头（换能器）x距离的
地方有一目标，换能器发生射一组超声波，经t时刻后到 达目标，然后反射回去，再经t时刻重新回到换能器。 t=x/c，S---2t
x
x
6、多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运
动，使观察者接受到的频率发生变化的现象。 当波源与观察者之间有相对运动时，两者相互接近， 观察者接收到的频率增大，两者相互远离，观察者 接收到的频率减小。
超声诊断的基本知识和基本病变
主要内容
• 超声波的物理特性 • 超声诊断仪的组成和类型 • 超声检查的优缺点 • 超声成像新技术
超声医学
• 凡研究超声波在医学领域中的应用，即超声 医学，是声学、医学和电子工程技术项结合 的一门学科。
波动
波动
电磁波 （横波）
机械波 （横波，纵波）
无线电波，微波，红外线，可见 光，紫外线，X射线，伽马射线
2、反射和折射：声波入射到两个介质的分界 面上，如界面的线度远大于波长，则产生反射 与折射。
（1）垂直入射到两层相邻的介质
反射z1 z2源自入射 折射声压反射系数= 声压折射系数=
z2- z1 z2+z1
2z2 z2+ z1
声阻抗差Δz=z2- z1
• 人体软组织声阻抗差异很小，但只要有1‰的声阻 抗差，便可产生反射