超声医学基础课件
《超声医学基础学习》课件
超声造影技术可以显著提高超声成像的对比度和分辨率，对于血管、肿瘤等组 织的显示更加清晰。该技术在心血管、肿瘤等领域具有广泛的应用前景。
介入性超声技术
总结词
介入性超声技术是一种将超声引导与手术操作相结合的技术 。
详细描述
介入性超声技术可以实现实时监控下的精准手术操作，如超 声引导下的穿刺活检、消融治疗等。该技术的应用范围广泛 ，对于肿瘤、肝脏、肾脏等疾病的治疗具有重要意义。
超声医学的应用领域
妇产科
对女性子宫、卵巢、输卵管等 器官的检查和诊断，以及对胎 儿的监测。
浅表器官
对甲状腺、乳腺、眼球等浅表 器官的检查和诊断。
腹部脏器
肝、胆、脾、胰、肾等器官的 常规检查和诊断。
心血管系统
对心脏、血管的形态和功能进 行检查和诊断。
肌肉骨骼系统
对肌肉、骨骼、关节等部位的 检查和诊断。
02
超声医学基础知识
超声波的产生与传播
超声波的产生
通过高频振荡器产生超声波，通常使用压电晶体或磁致 伸缩器件。
超声波的传播
超声波在介质中传播时，会受到介质的吸收、散射和折 射等影响，传播路径和强度会发生改变。
超声波的物理特性
01 频率
超声波的频率高于人耳可听范围，常用频率范围 为1-20MHz。
02
详细描述
彩色多普勒超声诊断技术使用彩色编码显示血流 方向和速度，有助于发现血管病变和评估心脏功
能。
三维超声诊断技术
总结词
三维超声诊断技术通过重建三维图像 ，提供更立体的观察视角和更丰富的 信息。
详细描述
三维超声诊断技术能够显示人体组织 和器官的三维结构，有助于更准确地 判断病变的性质和范围，尤其在胎儿 和妇科检查中具有重要应用价值。
超声基础专业知识讲座课件
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
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基本物理量
超声波有三个基本物理量，即频率（f）、波长（λ）， 声速（c），它们的关系是：c＝f×λ，或λ＝c/f。
频率为单位时间内质点振动的次数，一般以每秒振动 次数表示，以Hz为单位，每秒振动一次为1Hz。
声速为单位时间波动传播的距离，常用单位为m/s。 人体软组织平均声速为：1540m/s，或近似于是
超声诊断学(Ultrasound diagnostics)研究和应用超声的物理物性， 以某种方式扫查人体、诊断疾病的科学称为超声诊断学
超声检查（ultrasonic examination）指运用超声波原理，对人体 软组织的物理特性、形态结构与某些功能状态作出判断的非创伤性 检查方法
一、超声诊断的物理基础
C2
折射角大于入射角。
θ θ2
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声波的特性－散射（scattering）
散射（scattering） 若界面小于超 声波波长，则声波向物体的四 面八方辐射，产生散射。散射 是多向性的，朝向探头者称为 背向散射，可被探头接收。红 细胞的直径比超声波要小得多， 是一种散射体。红细胞的背向 散射是多普勒超声诊断的基础。
声像图分析
内部回声：器官和肿块的内部回声来自其内部结构的界面反 射和微细结构的散射。
超声医学基础学习课件
超声医学基础学习课件CATALOGUE目录•超声医学概述•超声医学基础知识•超声医学检查技术•超声医学临床应用•超声医学的局限性及未来发展01超声医学概述超声医学是医学的一个分支，主要利用超声波的物理特性进行疾病的诊断和治疗。
超声医学定义超声波的频率高于人类能够听到的声音频率，波长较短，能够穿透人体组织，并在不同组织中产生反射、折射和吸收等效果。
超声波的特性超声医学定义1超声医学发展历程23超声医学的起步始于20世纪40年代，当时人们开始研究超声波在医学领域的应用。
起步阶段20世纪50年代至70年代，超声波技术不断发展，出现了A型、B型、M型等多种超声成像技术。
发展阶段20世纪80年代至今，超声波技术逐渐成熟，广泛应用于临床诊断和治疗。
成熟阶段超声医学应用范围超声医学在临床诊断中具有广泛的应用，如腹部、妇科、产科、心血管等领域。
临床诊断介入治疗基础研究其他应用超声波可以引导穿刺活检、抽吸脓液、实施局部药物治疗等介入治疗方式。
超声波还可以用于基础研究，如细胞学、生理学、病理学等领域的研究。
此外，超声波还可以用于辅助生殖技术、肿瘤治疗等领域。
02超声医学基础知识超声波的定义超声波是指频率高于20000赫兹的声波，是人耳无法听到的声音。
超声波的性质超声波具有波长短、频率高、能量集中、穿透力强等特点。
超声波的定义与性质声速与声频超声波的传播速度受到介质密度、温度和声波频率的影响。
声场分布与指向性超声波的声场分布不均匀，具有指向性，能够集中能量对目标进行检测。
超声波的传播特性超声波在不同的人体组织中传播特性不同，会发生衰减。
声波传播特性与衰减超声波对人体组织产生热效应、机械效应和化学效应等生物学效应。
对人体组织的生物学效应超声波对人体组织的作用基于回声的检测原理超声波在人体组织中传播时遇到不同界面会反射或散射，通过接收反射或散射的声波信号，可以判断目标的存在和位置。
基于多普勒效应的检测原理利用多普勒效应，通过接收超声波信号的频率变化，可以判断目标相对于探头的运动状态和速度。
超声医学基础学习课件课件最新版
超声医学在现代医学领域中扮演着越来越重要的角色，为临床诊断和治疗提供了 丰富的信息。
超声医学发展历程
超声医学的发展经历了多个阶段。
20世纪50年代，医学界开始将超声波应用于临床诊断 ，开启了超声医学的先河。
患者女性，35岁，常规体检时发现甲状腺结节。
超声图像
甲状腺右侧叶可见一个低回声结节，边界清晰，形态规则，周边 可见环状血流信号。
诊断结论
考虑诊断为甲状腺结节，建议进一步检查以排除恶性病变。
06 超声医学发展趋 势与展望
超声医学展，超声成像的分辨率越来越高，能够提供 更清晰、细致的图像，为临床诊断提供更准确的信息。
与其他医学影像技术结合
超声医学将会与其他的医学影像技术结合，如MRI、CT 等，形成更加全面、准确的诊断方法。
教育和培训
加强超声医学专业人才的培养和培训，提高从业人员的 专业素质和服务能力，推动超声医学事业的持续发展。
THANKS
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超声波的传播特性
传播速度
超声波在人体组织中的传播速度大约为1540米/秒。在传播过程中，超声波会发生反射、 折射和散射等现象。
反射和折射
当超声波遇到不同密度的组织或介质时，会发生反射和折射现象。反射是声波从高密度组 织向低密度组织传播时发生的反射，而折射是声波从低密度组织向高密度组织传播时发生 的折射。这些现象对于超声成像和诊断非常重要。
根据检查部位选择合适体 位，涂抹耦合剂，选择合 适探头进行检查。
图像记录与分析
实时记录并储存图像资料 ，进行图像分析，评估病 情并出具诊断报告。
超声医学基础PPT课件
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超声波的发射与接收
超声波的发生是利用逆压电效应
• 当在压电材料两端加一交变电场时，则压电材料出现与
交变电场同样频率的机械振动，将电能变为机械能。这种 效应称逆压电效应。
+++++++
-+-
++ -
---------
+++++++
-
-
-
++ +
---------
超声波发射形成
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超声波的发射与接收
孔径
阵元
阵元是换能器的基本单元 孔径是发射或接收中同时使用的阵元数
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超声诊断原理与基础
三、超声波的传播
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超声波的传播
超声波在组织内的传播特性
1.反射和折射：超声波在体内传播中遇到不同介质形成的界面时，一 部 分产生反射，另一部分可透过该界面进入下一介质，称为透过，若透过 的声波改变方向传播时，称折射。
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彩色多普勒模式
彩色多普勒技术种类—彩色多普勒组织成像法（TDI）
与CDFI不同点在于采用血流滤波器代替壁滤波器去除低幅高频的血流信息而保 留高幅低频的组织运动信息，一般用来观察心肌组织运动情况。显示的速度范围
在0.03~0.24m/s。
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40
彩色多普勒模式
边缘增强 余辉
线密度 灰度图
伪彩 帧频
扫描的滚动速度
35
2D和M模式
超声基础ppt课件
凸阵探头: (Curve probe) 主要主要应用于腹部,妇产科检查. 多以C加频带宽为序号，如C5-2
不同类型的探头
线阵探头: (Linear probe) 主要应用于表浅或小器官检查。 多以L加频带宽为序 号，如L12-5。也可用 探头宽加频率如L1038
声束形成器
晶片
时间延迟环路
信号复合环路
声束形成器
时间延迟环路完成声束聚焦和偏转
脉冲波超声
脉冲回波模式 探头发射脉动的超声波 这些超声波在人体内不同的组织和器官内传播 反射波信号为探头接收并被主机处理 代表了反射信号的图像形成在监视器上
图像的形成
图像由显示线组成 每个显示线和探头的阵子数相关 每幅图像中的显示线越多,线密度越高,图像越细腻,但需要更高的处理能力
强度(Intensity)
声波内任意点在指定时间的能量 也可以为声波的高度所代表
动态范围(Dynamic Range)
最大回波信号强度与最小回波信号强度之比 最小 = 血液的红细胞 最大 = 空气 与组织的界面
动态范围的单位
分贝
强度改变
dB 数
1
0
2
3
4
6
100
20
1,000,000
频率越高, 在人体内的穿透能力越低 频率越低,穿透能力越好
这就是超声成像过程中的挑战!
因此-
高频探头分辨率好,但穿透力差(e.g. CL15-7) 频率低的探头穿透力好但分辨率稍差 (e.g.C5-2)
频 带 宽
频带宽为探头发射频率的范围
5MHz
12 MHz
7.5 MHz
频 带 宽
宽频探头即应用全部发射频率成像的探头 窄频探头在成像过程中只使用部分发射频率成像
《超声医学基础》ppt课件
目录•超声医学概述•超声诊断技术•超声图像分析与解读•超声引导下介入治疗•超声医学新技术与新进展•超声医学在临床应用中的价值与挑战超声医学概述发展历程从A型超声、B型超声到彩色多普勒超声，超声医学技术不断革新，应用领域不断拓展。
超声医学定义利用超声波的物理特性和人体组织声学性质差异，以波形、曲线或图像等形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。
超声医学定义与发展临床诊断用于各部位、各脏器疾病的诊断，如心脏病、肝病、肾病等。
术中监测在手术过程中实时监测脏器、血管等结构，确保手术安全。
介入治疗在实时超声引导下进行穿刺活检、囊肿抽吸、肿瘤消融等。
科研与教学用于医学研究、教学和学术交流，推动超声医学发展。
超声波产生与传播01通过压电效应产生超声波，并在人体组织内传播。
回声产生与处理02超声波遇到不同声阻抗的组织界面时产生回声，经过接收、放大和处理后形成图像。
多普勒效应03当超声波遇到运动的组织或血流时，会产生多普勒频移，用于检测血流速度和方向。
超声诊断技术A型超声诊断法利用超声的反射特性，通过测量反射波的时间和幅度来判断组织器官的结构和性质。
B型超声诊断法通过超声探头发射超声波，接收反射回来的超声波并转换为图像，以灰阶或彩色形式显示组织器官的结构和形态。
M型超声诊断法在B型超声图像的基础上，通过加入慢扫描锯齿波，使回声光点从左向右自行移动、扫描，形成心脏各层组织收缩及舒张的活动曲线。
D型超声诊断法利用多普勒效应原理，通过测量反射波的频率变化来判断血流方向和速度，主要用于心血管疾病的诊断。
超声诊断方法分类1 2 3包括主机、显示器、操作系统等部分，具有发射超声波、接收反射波、图像处理等功能。
超声诊断仪器是超声诊断仪器的重要组成部分，根据不同的诊断需求和部位选择不同的探头，如线阵探头、凸阵探头、相控阵探头等。
探头在超声检查中需要使用耦合剂来消除探头与皮肤之间的空气层，使超声波能够顺利传播。
耦合剂超声诊断仪器与探头检查中操作按照规范的操作流程进行检查，包括探头的放置、扫描方式的选择、图像的获取和处理等。
超声知识详细版.ppt
物体的机械振动产生波，波的频率取决于物 体的振动频率。频率范围在2×104~ 3×108赫兹的 波称为超声波。
一个多世纪前，科学家们就发现石英等晶体 薄片具有“压电效应”。1928年，R.W.Wood等 人首先应用超声波作为生物学方面的研究手段。 本世纪四十年代，Firestone等人开创了利用超声 波诊断疾病的先例，将工业无损伤检测用的超声 脉冲回波技术，即类似于现代雷达或声纳的回波 测距技术，移用到医院诊断方面，也就是A型超 声仪器，开创了超声显像诊断的历史。.精品课件.9源自A型超声仪器工作原理方框图
.精品课件.
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同步电路（主控振荡器）产生同步脉冲来
同时触发发射电路和扫描电路，使两者同时工 作。发射电路在同步电路发出的触发脉冲作用 下，产生高频振荡波，一方面将此波送入放大 电路进行放大，加至示波器的垂直偏转板上显 示发射波；另一方面激励探头产生一次超声振 荡，并进入人体。人体组织反射回来的微弱的 回波信号经探头接收并转换成电脉冲后，由接 收电路放大、检波后，送至示波器的垂直偏转 板上并显示出来。另外，在同步脉冲作用下， 在示波器的水平偏转板上加时基锯齿波电压— 扫描电压，使荧光屏上显现出回波的波形与变 化。
.精品课件.
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M型超声心动图的产生原理
.精品课件.
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上图是M超的简要方框图。其原理与A超基本相 同，只是同步电路控制发射电路与深度扫描电路同时
工作，回波信号为辉度调制。为便于测量，原来采用
照相机将图像照相后再进行测量的方法逐渐淘汰，现 在一般采用由微机控制，利用CRT电视监视器显示图 像，并能够储存和自动测量的超声心动图仪。
.精品课件.
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3. 电子直线扫描
与机械扫描不同，电子扫描仪的探头是由许
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第三节 超声诊断基础 Basis of ultrasonic diagnosis
超声诊断基础 Basis of ultrasonic diagnosis
将声学原理与电子技术、新材料及计算机数字技术的 最新成就相结合
压电材料自身带有正负电荷
外力作用下压电材料表面出现正负电荷
超声探头（transducer)（换能器）（probe)
探头是用压电材料制成的压电 晶片，能够产生和接收超声波。 完成电能 （electricalenergy)和机 械能(mechanical energy)的互相 转变。
电能
（逆压电效应）
速度、方向、及其随时间的变化规律等）
（二）多普勒效应（ Doppler effect）
第二节 超声成像技术 Techniques of ultrasonography
一、超声波反射（reflection）原理成像
波 幅
深度
A型超声（示波法）：不同声阻抗介质具有不同的反射波幅
一、超声波反射（reflection）原理成像
反射：二维超声（two-dimensional US) 成像基础
散射： 背向散射（back scattering) Doppler US成像基础。
超声波反射强度(声强，acoustic intensity )：
反射系数 R = (Z2 - Z1 )2/(Z2+Z1)2
声阻抗（acoustic impedance, Z)
Z= ρ ×c (介质密度和传播速度之积)
相邻组织的声阻抗相差1/1000，即有回声反射
（二）多普勒效应（ Doppler effect）
1842年，奥地利物理学家Christian Johan Doppler 发现 多普勒频移（Doppler shift)：由于相对运动而导致接收
频率与发射频率之间具有差异 多普勒效应（Doppler effect) 利用多普勒效应可研究组织和血液运动的状态（性质、
换能器 （探头）
产生、接收 超声波
ic features of human body
介质：传播声音的媒介，如气体、液体、 固体 人体内：组织、器官
界面(boundary)：两种介质(medium) 的接触面（interface) 大界面：界面尺寸大于超声波长 小界面：界面尺寸小于超声波长
超声波在人体组织内的传播 Propagation of ultrasound through tissues
超声波的声场特性—声束指向性（方向性）(ultrasonic beam directivity)
超声波的良好指向性，有利于较小的目标产生有规律的反射信号
超声波的衰减
attenuation of ultrasound 定义：由于组织对超声波的吸收造成声能的减小 ➢ 不同组织，吸收系数不同，衰减程度不同 ➢ 相同组织，入射深度越大，衰减越大 ➢ 相同组织，入射超声频率越高，衰减越大 ➢ 超声波在人体组织中衰减的一般规律：骨组织＞肝组织
二、超声波背向散射－多普勒频移（Doppler shift）原理成像
彩色多普勒血流显像 (color Doppler flow imaging， CDFI ) 用一种运动目标显示器，计算血细胞移动方向、速度和
分散情况 用颜色和亮度显示血流方向和速度，并叠加于B型声像
图上，得到血流的空间分布和流速信息
＞脂肪＞血液＞纯液体
超声波的衰减
attenuation of ultrasound
超声波在人体组织内的传播 （Propagation of ultrasound through tissues）
（一）反射、折射和散射 reflection/refraction/scattering
入射
反射
散射
折射
B型超声（2D)：界面反射回声波幅（强弱）用灰度表示 显示二维切面图，直观，符合解剖断面图
一、超声波反射（reflection）原理成像
位 置
M型超声（M型超声心动图 ultrasonocardiogram UCG）时间 时间位置曲线图，了解运动目标
（如二尖瓣）随时间变化所处的位置
一、超声波反射（reflection）原理成像
压电材料(piezoelectric material)： 自然界存在一些自发极化或
人工极化的物质,其内部具有重合 的正负电荷，如石英、电气石； 硫酸锂、钛酸钡
逆压电效应(electrostriction effect)
压电材料自身带有正负电荷
电场作用下压电材料发生伸缩，产生超声波
正压电效应(piezoelectric effect)
三维声像图（three-dimensional ultrasonogram，3D) ： 1、二维图像计算机重建（静态） 2、实时三维（即时、动态）
二、超声波背向散射－多普勒频移（Doppler shift）原理成像
时间
频谱多普勒（Spectral Doppler） 脉冲波多普勒（pulsed wave Doppler, PW）： Y轴：速度；X轴：时间 血流信息：方向、性质、速度、血流量、阻力指数、搏动指数、压力阶 差等血流动力学参数定量指标。
第一节 超声物理基础 Physics of ultrasound
超声波 （Ultrasound wave）
声波：20～20,000Hz，正常人能听到的声音频率 超声波：大于20,000Hz 1～60MHz： 超声医学影像诊断频率
超声波的产生和接收
produce and receive of ultrasound
超声医学基础
Ultrasonography, US
主要内容
超声物理基础 （Physics of ultrasound） 超声成像技术（Techniques of ultrasound） 超声诊断基础（Basis of ultrasonic diagnosis） 超声检查的主要应用（Application of ultrasonic examination） 超声检查的优点和局限性（Virtue and limitation of ultrasound）