超 声 成 像 概 述
彩超技术概述-谐波成像
彩色多普勒超声诊断仪成像技术
二维灰阶成像 频谱多普勒系统（PW、CW……） 彩色多普勒血流成像（CDFI、CDE、CCD、TDI） 谐波成像（自然组织谐波、造影剂谐波） 三维成像功能单元
谐波
根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明： 任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列 为基波倍数的谐波的正弦波分量。 谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度 和相角。 谐波频率是基波频率的整倍数。
②基波声束旁瓣会产生明显的旁瓣伪像，而二次谐波声束旁瓣能 量与中心声束能量相比呈反比例降低，即使二次谐波信号强度放大与基波 的信号强度相当时，二次谐波的旁瓣仍比基波旁瓣低很多。在二次谐波成 像时，就能明显地消除声束旁瓣伪像并使主瓣变细。
基波二次谐波声束轮廓示意图
2)消除近场混响 声束在表浅组织内表层与肋骨之间产生混响, 对图像显示常 出现模糊雾状改变。因此时尚未形成明显的谐波能量，这些 混响是由基波频率的能量形成，当声束穿过表浅层进入组织 后，谐波信号能量明显。在接收时，消除基波后，二次谐波 成像使紊乱和模糊影像被消除，得到了更为清晰的图像。
2)基波与谐波冲击UCA微气泡产生反射与散射的增强 信号，即U只接取2f0的谐波信号，但它是二种效果的综合。
即：
①频率为2f0的入射谐波和微气泡对此反射的二次谐 波。频率为f0 的入射基波和微气泡界面对比的非线性反射产 生的2f0的谐波。对于自然组织谐波成像，它包括：声速非线 性而产生的谐波即2f0；
9/ GE / June 7, 2004
3).基波能量与谐波能量的非线性改变
谐波频率能量的高低与基波频率能量有关，弱的基波 频率几乎不产生谐波频率能量，而强的基波产生较大的谐波 能量。
超声学基础(1)
超声波成像的条件
• 自身条件：人体组织与入射超声的相互作用。方向性、穿透 性、反射、散射、折射、绕射、衰减、发散多普勒效应等。
• 外部条件：界面的存在。两种物质的声阻抗差别，只要有 0.01%以上的差别，就会形成一个界面，有界面才有反射， 有反射，才有回声。
超声诊断的显示方式
脉冲回声式：
• A型：为振幅调制型，已基本淘汰。 • B型：为辉度调制型 各个界面所产生的一系列散射和反射回声。 （1）回声界面以光点表达。 （2）回声振幅（或强度）以辉度（灰度）表达。 （3）声束顺序扫切脏器时，每一单条声束线上的光点
差频回声式
工作原理： •发射固定频率的脉冲式或连续式超声； •提取频率已经变化的回声（差频）； •将差频回声频率与发射频率相比，取得差别量值及正负值； •显示。
•彩色多普勒（CDFI）：将差频进行彩色编码已显示方向， 以红色代表朝向探头的血流、兰色代表背离探头的血流。 •脉冲多普勒（PW）：以频谱显示，多普勒频移(fd)与发射 频率(fo)、血流速度(V)、超声束与血流间夹角(θ)的余弦 成正比，与声速(C)成反比，公式为：fd=± 2v cosθ /C fo；V=fd C/2fo cosθ（θ=0 时血流速度最大， θ=90 时血流速度为零）。 •连续被多普勒（CW）：以频谱显示，接收取样线经过部位 上所有频移信号，其优点为可以测定高速血流，常用于测 定心脏瓣口狭窄或返流的高速血流。缺点为不能区分信号 来源深度。
超声新技术在肝脏中的应用
超声造影： 弹性成像： 介入性超声：
弹性的基本概念
软
变形程度大
施加相同的外力
变形程度小
硬
弹性成像判断肝纤维化程度
F0
F1
F2
F3
超声基本概念
“靶环征”主要是指肿物周围为低水平回声，中央 区回声增多，形似靶心，多见于转移性肝肿瘤。
“彗星尾征”：胆囊壁内胆固醇结晶呈微小结 石，体内金属异物，宫内节育器，胆管内或 胃肠腔内一组微气泡等均可产生“内部混响” 酷似彗星尾。
“假肾征”:指中央为强回声，周围由低水平回声 包绕的肿物，多见于胃肠肿瘤，肠壁炎症和肠 管外伤出血。
常见声像图特征描述
声影：在超声扫描成像中，当声束遇到强回声（如含 气肺）或声衰减程度很高的物质（如瘢痕，结石，钙 化）声束完全被遮挡时，在其后方出现条带状无回声 区即声影。典型的胆石具有强回声及伴随的声影，故 易于识别。
“WES” 征：在胆囊内充满结石合并胆囊 萎缩时，由于缺乏胆石与胆汁间的界面反 射，故胆石强回声有时很不显著，常呈 “WES征”即囊壁-结石-声影联征。
超声波是一种非电离辐射超声诊断多为一种非侵入性检查对接收超声诊断的患者相对是安全的因此超声诊断法以其无创或有限创伤图像直观实时动态应用广泛检查方便价格相对低廉报告快捷诊断准确率较高能解决临床中更多的诊断问题等优点是其他影像诊断技术所不能比拟的
超声诊断的基本概念
超声波：超过人耳听觉上限阈值（20000Hz） 的声波。
的来源，从而达到定位和定量诊断的目的。
CDFI：即彩色多普勒血流成像，其技术特点有： 1、以彩色表示血流方向，国内通常以红色显示
血流朝向探头，蓝色表示血流背离探头。
2、彩色信号的明亮度表示流速的快慢，血流速 度快彩色明亮，反之暗淡。
3、识别动脉与静脉，动脉血流:频谱 图形呈脉冲波形，收缩期幅度大于 舒张期，频谱信号音呈明确的搏动 音。静脉血流：频谱是连续的，有 或无起伏的曲线，频谱信号音连续 的吹风样或大风过境样声音。
超声课件ppt
定期清洁和保养探头，保持其 性能和精度。
图像显示及分析方法
图像调节
通过调节亮度、对比度、焦距等参数，优化 图像质量。
图像测量
使用测量工具对图像进行测量，获取病灶大 小、距离等信息。
图像冻结
将动态图像冻结，以便进行分析和诊断。
诊断分析
结合临床资料和其他检查结果，进行诊断分 析。
04
常见疾病的超声诊断
泌尿系统疾病的超声诊断
肾结石
超声可见肾脏内强回声团伴声影，可 随体位变化移动。
肾囊肿
超声可见肾脏内无回声区，壁薄、内 壁光滑。
输尿管结石
超声可观察输尿管扩张、结石梗阻部 位有较强回声团伴声影。
前列腺增生
超声可观察前列腺体积增大、中央沟 变浅。
妇科疾病的超声诊断
子宫肌瘤
子宫内膜异位症
超声可见子宫形态失常、回声不均匀，肌 瘤部位回声增强。
接收电路
接收探头拾取的反射回的超声 波，将其转化为电信号。
信号处理电路
对接收到的信号进行处理，如 放大、滤波、数据转换等。
图像显示电路
将处理后的信号转化为图像， 显示在屏幕上。
探头及使用方法
探头类型
分为凸阵探头、线阵探头和相 控阵探头等。
探头选择
根据检查部位和目的选择合适 的探头。
探头使用
将探头放置在检查部位，调整 探头角度和焦点等参数。
诊断准确率高
随着超声技术的不断发展，超声诊断的准 确率不断提高，对于一些常见病和多发病 的准确率已经非常高。
超声诊断的限度及未来发展
技术限制
虽然超声诊断具有很多优点，但 是其也受到一些技术上的限制。 例如，对于一些肥胖、疤痕、气 体等干扰因素，超声检查的图像
论述超媒体的概念及应用
论述超媒体的概念及应用超媒体是一种超文本技术的扩展，它将文字、图像、声音、视频等多媒体元素组合在一起，通过超链接实现互联互通。
超媒体最早由美国计算机科学家泰德·内尔逊在20世纪60年代末提出，被视为万维网（World Wide Web）的前身。
超媒体不仅以文本为基础，还可以包含多种媒体元素，如图像、声音、视频等。
它通过超链接将这些媒体元素有机地连接在一起，用户可以根据自己的兴趣和需要进行自由浏览和导航。
超媒体的基本概念包括超文本、超链接和导航，它能够提供非线性、非连续和非序列化的信息传递方式，使得用户可以按照自己的思路和兴趣进行非线性的浏览和学习。
超媒体的应用广泛，主要体现在以下几个方面：1. 教育和培训：超媒体能够提供丰富多样的学习资源，帮助学生进行自主学习和问题解决。
通过超文本的方式，学生可以根据自己的学习目标和兴趣进行非线性的浏览和学习，从而更好地理解和掌握知识。
2. 多媒体交互：超媒体可以结合图像、声音、视频等多媒体元素，创造出更富有吸引力和互动性的用户体验。
例如，在电子商务中，超媒体可以通过图像和视频展示商品，增强用户对商品的理解和购买的欲望。
3. 知识管理和分享：超媒体可以作为一种知识管理工具，帮助人们组织和共享知识资源。
通过超链接，人们可以将不同领域的知识有机地连接在一起，形成知识网络。
例如，维基百科就是一种基于超媒体的知识分享平台。
4. 艺术创作和娱乐：超媒体为艺术家和创作者提供了全新的表达方式和创作手段。
通过将文本、图像、声音、视频等元素结合在一起，艺术家可以创作出更为丰富、多样和动态的艺术作品。
同时，超媒体也为人们提供了更加丰富多样的娱乐形式，如网页游戏、在线影视等。
总之，超媒体作为一种多媒体交互技术，具有广泛的应用前景。
它以超链接为基础，能够提供非线性、非连续和非序列化的信息传递方式，为人们提供更为自由和个性化的浏览和学习体验。
超声波检测方法分类与特点
• 垂直法主要用于铸造、锻压、轧材及其制 品的检测, 该法对于与检测面平行的缺陷检 出效果最佳。由于垂直法检测时, 波型和传 播方向不变, 所以缺陷定位比较方便。
2．纵波斜探头法 将纵波倾斜入射至工件检测面，利用折射纵波
进行检测的方法，称为纵波斜探头法。此时，入射 角小于第一临界角a一，工件中既有纵波也有横波 ，由于纵波传播速度快，几乎是横波的两倍，因此 可利用纵波来识别缺陷和定量，但注意不要与横波 信号混淆。
• 相控阵可实现多种扫描成像方式，如前 所述的B、C.D扫描成像，较为特殊的是还可 形成S扫描成像，即在某入射点形成一定角
度的扇形扫查范围，又称扇形扫描成像， 如图5-21所示。
超声相控阵技术的优势在于: (1)由于可采用电子控制方法控制声束进行扫查，可在不移
动或少移动探头的情况下进行快速线扫查或扇形扫查， 从而大大提高了检测效率。
(2)由于可对声束角度进行控制，具有良好的声束可达性， 通过多个检测角度的设定， 可以进行复杂形状和在役 零件的检测。如核反应堆压力容器管嘴和其他接头、摩 擦焊发动机组件、发动机盘件及叶片的根部和叶盘结合 部的检测。
(3)通过动态控制声束的偏转和聚焦，可以实现焦点位置 的动态控制，避免了普通聚焦探头为实现全深度聚焦检 测而对不同深度范围频繁更换探头的麻烦。
• 阵元探头相位控制, 合成声束技术（移动, 转 角, 聚焦, 采样相控阵技术（SAMPLING PHASED ARRAY ）
1.B、C.D扫描成像
– 扇形B扫描 – 线形B扫描 – 组合B扫描
• B型显示（亮度-时间扫查记录）
• B型显示(斜探头PE平行扫查)
• B型显示(TOFD非平行扫查)
• 5.1.4 共振法
• 依据试件的共振特性来判断缺陷情况和工 件厚度变化情况的方法称为共振法。常用 于试件测厚。共振法测厚的原理见4.1.6, 目 前已很少使用
超声基础知识.doc1
超声基础知识.doc1第⼀章、超声诊断物理基础第⼀节超声波的概念⼀、超声波的基本概念1、声波的性质超声波是指频率超过⼈⽿听觉范围（20~20000HZ）的⾼频声波，即：频率>20000HZ的机械（振动）波。
超声波不能在真空中传播，超声波的振态在固体中有纵波、横波、表⾯波、瑞利波、板波等多种振态，⽽在液体和⽓体中只有纵波振态，在超声诊断中主要应⽤超声纵波。
2、诊断常⽤的超声频率范围2~10MHZ(1MHZ=106HZ)3、超声波属于声波范畴它具有声波的共同物理性质①⽅式------必须通过弹性介质进⾏传播在液体、⽓体和⼈体软组织中的传播⽅式为纵波(疏密波) 具有反射、折射、衍射、散射特性,以及在不同介质中(空⽓、⽔、软组织、⾻骼)分别具有不同的声速和不同的衰减等②声速------在不同介质中，声速有很⼤差别：空⽓(20℃)344m/s,⽔（37℃）1524m/s,肝1570m/s,脂肪1476m/s,颅⾻3360m/s⼈体软组织的声速平均为1540m/s,与⽔的声速相近。
⾻骼的声速最⾼相当于软组织平均声速的2倍以上⼆、基本物理量声学基本物理量波长、频率、声速及三者的关系λ=С/f 声速：不同介质的声速空⽓(20℃)344m/s、⽔(37℃)1524m/s、肝脏\⾎液1570m/s、脂肪组织1476m/s、颅⾻3360m/s。
⼈体软组织平均声速掌握1540m/s 三、声场（⼀）超声场概念超声场是指发射超声在介质中传播时其能量所达到的空间。
超声场简称声场，⼜可称为声束。
（⼆）声场特性1、①扫描声束的形状、⼤⼩（粗细）及声束本⾝的能量分布，随所⽤探头的形状、⼤⼩、阵元数及其排列、⼯作频率（超声波长）、有⽆聚焦以及聚焦的⽅式不同⽽有很⼤的不同②声束还受⼈体组织不同程度吸收衰减、反射、折射和散射等影响即超声与⼈体组之间相互作⽤的影响。
2、声束由⼀个⼤的主瓣和⼀些⼩的旁瓣组成超声成像主要依靠探头发射⾼度指向性的主瓣并接收回声；旁瓣的⽅向总有偏差，容易产⽣伪像。
颈动脉超声检查技术概要
颈动脉超声检查技术一、颈部血管超声检查的原理和成像超声是指振动频率每秒在 20000次（Hz ，赫兹）以上，超过人耳听阈值上 限的声波。
超声检查是利用超声波的物理特性和人体器官组织声学特性相互作用 后产生的信息，并将其接收、放大和信息处理后形成的图像和数据。
借此进行疾 病诊断的无创性检查方法。
超声成像基本原理和过程主要是依据超声波在介质中 传播的物理特性，其中，主要包括一下三方面：①声阻抗特性②声衰减特性③多 普勒特性。
1、多普勒效应（Doppler effect ）是指声源与接收体发生相对运动时，所接 收的声波频率会发生改变的现象， 年首先由奥地利物理学家克约斯琴多普勒频移f d 公式为：f d = f r — f0= 2v ・fc ） *cos 丁c\/ fd C V cos2fo 公式中fd 、cos 0仪器均可显示, 超声波在介质中的传播速度，B 超声波与反射体运动方向间的夹角。
由此而知, f o 和V 均为零时，声源与接收器之间不产生多普勒频移。
多普勒频移与血流速度成正比。
2、多普勒超声成像类型：（1） 连续超声波多普勒技术 （continuous ultrasonic wave Doppler technique : 以频谱显示。
应用连续超声波接收运动物体的多普勒频移信号，简称 CW 。
其优 点为可以测定高速血流，常用于测定心脏瓣口狭窄或返流的高速血流。
缺点为没 有距离分辨能力，不能区分信号来源深度。
（2） 脉冲超声波多普勒技术（pulse ultrasonic wave Doppler technique ）:亦 以频谱显示，与二维超声相结合。
用一定宽度的调制脉冲获得心脏或血管内某一这种差别称之为多普勒频移或差频 （f d ）。
1842 ?约翰?多普勒提出的。
利用多普勒效应原理检 测物体的运动。
多普勒频移（fd ）与发射超声波的频率（fo ）、反射物体运动的 速度（V ）、超声束与血流之间夹角B ）的余弦成正比，与声速（C ）成反比, 声波的频率；f r 接收到的超声波频率;f d 多普勒频移；V 反射物体运动的速度；Cfo 及C 为已知，可以计算出V 。
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（三）引导与监测
1、超声引导下穿刺活检或治疗
a 细针穿刺细胞学和(或)病理学检查。 b 超声引导下治疗囊肿或脓评价即刻疗效 3、外科术中监测 4、急救室及监护室的应用
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1、纵向分辨力 （又称轴向分辨力 和深度分辨力）
是指在声束轴 线上，超声能够区 分两个细小目标间 最短距离的能力。
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2、横向分辨力（又称 侧向分辨力和水平分 辨力）
是指与声束轴线 垂直的平面上，超声 能够区分两个细小目 标间最短距离的能力。
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3、厚度分辨率 为探头在厚度方向上声束的宽度，它与
探头的曲面聚焦及距换能器的距离有关。
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五、超声显示法
1、A型——为组织或脏器的一维成像 2、B型——为组织或脏器的二维成像 3、M型——为组织或脏器的一维成像 4、D型： （1）Doppler型——为血流的一维成像 （2）CDFI型——为血流的二维成像
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1、A型（A－mode） 为超声示波诊断法。
图像中伴有伪像。 3、仪器的优劣对超声的分辨率也有很大影响。
经体腔和经体表探头相比，经体腔探头频 率高，分辨率高，图像清晰度高。
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三、超声诊断应用范围
（一）部位
适用于全身各部位软组织及软组织脏器疾病的诊断。 1、头颈部 颅脑、眼内及眶内、额面部、颈部、甲状腺疾 病、淋巴。 2、胸部 乳腺、胸壁、胸腔、胸膜、肺、纵隔、心脏等。 3、腹部 肝、脾、胆囊、胆道、胰、食管、胃肠、腹腔、 腹 膜后、肾、输尿管、膀恍、前列腺、阴囊、睾丸、阴 茎、精囊、子宫、卵巢及附件、妊娠、胎儿、胎盘等。 4、血管 全身各部位内脏及外周血管，移植血管、人工血 管、肿瘤血管等。 5、关节 软组织等。
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（二）诊断疾病
1、各部位的急性炎症、脓肿、囊肿、积液、结石、异 物、良性与恶性肿瘤、创伤(挫伤水肿、内脏破裂、出血、 血肿、粉碎等)，空腔脏器穿孔。
2、血管疾病 全身各部位动脉硬化斑块、动脉瘤、动 静脉瘘、静脉血栓、创伤及窃血。
3、心脏疾病 各种先心病、瓣膜病、心内膜炎，冠心 病 (心肌缺血、急性与陈旧性梗死、室壁瘤、心内血栓、 室壁穿孔等)，心肌病等。心包积液及心内肿瘤等。
色编码的实时血流显像，由红、蓝、绿三种基本颜色组成。
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六、超声基本术语
※无回声－没有回声。如正常尿液和胆汁为
无回声，即内部没有回声。
※高回声－用来描述比周围邻近组织更明亮
的组织，如骨骼、肾周脂肪、胆囊壁和硬化的 肝脏。
※ 低回声－用来描述比周围邻近组织更暗淡
的组织，如淋巴结、某些肿瘤。
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※内部回声－来自器官内部不同密度组织的
超声诊断学
甘肃中医学院附属医院功能科
1
第一节 超声诊断概述
一、基本概念 二、超声的物理特性 三、超声成像原理 四、诊断超声的分辨力 五、超声显示法 六、超声基本术语 七、超声伪像
2
第一节 超声诊断概述 一、基本概念
1、什么是超声波：＞20000HZ的声波。
诊断用超声波频率在1－20MHZ 。
2、什么是超声诊断：
利用超声波对人体软组织的形态结构、 物理特性、功能状态进行判断的方法。
3
5、多普勒效应
多普勒效应（或多普勒频移）是奥地利物 理学家克约斯琴·约翰·多普勒于1842年首次提 出的。描述了声源与接收器之间相对运动时， 声波频率升高或降低的现象。这种相对运动引 起的接收频率与发射频率之间的差别称为 Doppler频移或Doppler效应。
2、图像层次清楚，信息量丰富。 3、超声分辨力强，能分辨1—2mm病灶。 4、可清晰显示各种管腔结构。
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一、优点及临床应用
5、对活动界面能动态实时显示。 6、检测体腔有无积液。 7、检测脏器功能、预测孕龄。 8、超声引导下穿刺，协助诊断及治疗。
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二、缺 点
1、超声穿透性差。 2、由于超声本身的一些复杂物理效应，常在
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四、检 查 方 法
（一)检查前病人准备
1、上腹部检查 胆囊、胆道、胰腺、胃 等检查，需空腹。
2、盆腔检查 如早孕、妇科肿块及盆腔 深部病变均应充盈膀恍。
超声反射。如内部回声可由胆囊内结石、脓肿 内坏死碎屑产生。
※混合性肿块－含有实质性、液性部分的肿块， 超声表现为有回声和无回声两部分，图像为不 均匀回声和无回声区域并存，也可以是高回声 和低回声并存。
※实性－是对不含液体或空腔的组织的一种描 述，如实性肿瘤、肝脏、肌肉、肾皮质，实性 内部的声波呈中度衰减。
4
三、超声成像原理
超声诊断仪： 主机（计算机） + 探头（换能器 ）
5
便携式超声诊断仪
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凸阵探头
线阵探头
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腔内探头
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超声检查场景
9
10
三、超声成像原理
声像图
正压电效应 （电 声）
逆压电效应 （电 声）
探头
人体
主机
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四、诊断超声的分辨力 1、纵向分辨率 2、横向分辨率 3、厚度分辨率
属于振幅调制型，回声形式是波。
回 声 强 度
回声深度
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2、B型（B－mode） 为超声显像诊断法。 属灰度调制型，回声形式是光点。
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2、B型（B－mode）
• 线阵型：适用于乳腺、甲状腺的检查。
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2、B型（B－mode）
• 扇形型：适用于声窗小的部位扫查。
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2、B型（B－mode）
• 凸阵型：适用于全身各个部位。
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七、超声伪像
伪像是一种附加的、缺失的、扭曲的图像。
1、多次反射 2、混 响 3、声影伪像 4、后方回声增强 5、折射声影
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第二节 超声诊断的临床应用
一、优点及临床应用 二、缺点 三、超声诊断应用范围 四、检查方法 五、图像回声分析
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一、优点及临床应用
1、无放射性损伤，简便易行，可重复检 查，动态随访。
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3、M型（M－mode）为超声光点扫描诊断
法。属辉度加幅度调制型，回声形式是曲线。
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4、D型：为超声频移诊断法。
（1）频谱多普勒（Doppler-D）型 属于幅度调制
型，回声形式是频移形成的示波曲线。
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（2）彩色多普勒血流显像 (color Doppler flow imaging，CDFI) 它是在实时二维图像上叠加彩