超声诊断物理特性及超声伪像
超声镜面伪像原理
超声镜面伪像原理
超声镜面伪像原理
超声镜面伪像是指在超声检查中，由于声波在组织内的反射和折射，导致图像中出现虚假的镜面反射，从而产生的一种伪像。
这种伪像在超声检查中比较常见，因此了解其原理和特点对于正确诊断疾病非常重要。
超声镜面伪像的原理是由于声波在组织内的反射和折射，导致声波在组织内的传播方向发生改变，从而产生虚假的镜面反射。
这种镜面反射是由于声波在组织内的传播速度不同，导致声波在组织内的传播方向发生改变，从而产生的一种虚假的反射。
这种反射在超声检查中比较常见，因此需要注意。
超声镜面伪像的特点是在图像中出现虚假的反射，通常是在组织之间的交界处，如肝脏和肝门之间、胰腺和十二指肠之间等。
这种虚假的反射往往会影响到医生对疾病的诊断，因此需要注意。
为了避免超声镜面伪像的影响，医生在进行超声检查时需要注意以下几点：
1. 选择合适的探头：不同的探头适用于不同的部位，选择合适的探头可以减少镜面伪像的出现。
2. 调整探头的角度：调整探头的角度可以改变声波在组织内的传播方向，从而减少镜面伪像的出现。
3. 调整超声仪器的参数：调整超声仪器的参数可以改变声波的频率和强度，从而减少镜面伪像的出现。
4. 结合其他检查方法：在进行超声检查时，可以结合其他检查方法，如CT、MRI等，从而减少镜面伪像的影响。
总之，超声镜面伪像是超声检查中常见的一种现象，了解其原理和特点对于正确诊断疾病非常重要。
医生在进行超声检查时需要注意选择合适的探头、调整探头的角度、调整超声仪器的参数以及结合其他检查方法，从而减少镜面伪像的影响。
超声镜面伪像原理
超声镜面伪像原理超声技术是一种常用于医学诊断的无创检查方法，它利用超声波在人体组织中的传播和反射特性来获取图像信息。
在超声成像过程中，有时会出现一种现象，即镜面伪像。
本文将详细介绍超声镜面伪像的原理及其影响。
超声镜面伪像是指在超声成像图像中出现的虚假回声信号，其位置与实际声源位置不一致。
这种伪像主要发生在具有强反射界面的组织结构上，比如骨骼、脏器边缘等。
它的出现会对医生的诊断产生一定的干扰和困扰。
超声镜面伪像的主要原因是声波在组织界面上的反射和折射。
当声波遇到组织界面时，一部分能量会被反射回来，另一部分能量会被传播到下一个界面。
在传播过程中，声波的传播速度会发生改变，从而引发声束的偏折和聚焦效应。
当声波到达下一个界面时，会发生反射和折射，形成新的声束。
由于声波在传播过程中的反射和折射，使得声波在组织内部形成了复杂的传播路径。
当声波遇到强反射界面时，比如骨骼，一部分能量会被反射回来，形成伪像。
这个伪像的位置与实际声源位置不一致，会给医生的诊断带来困扰。
此外，声波在组织中的传播路径也会受到组织的吸收和散射影响，进一步加剧了镜面伪像的出现。
超声镜面伪像的影响主要体现在以下几个方面：1. 位置误判：由于镜面伪像的出现，声波在组织中的传播路径发生了改变，导致声源位置的误判。
这会给医生的诊断带来困扰，可能导致误诊或延误诊断。
2. 形态失真：镜面伪像的存在会导致超声图像中的组织形态出现失真。
这使得医生在观察组织结构时难以准确判断其形态和特征，影响诊断的准确性。
3. 伪影叠加：镜面伪像会与真实的回声信号叠加在一起，形成混杂的图像。
这使得医生在观察图像时难以分辨伪影和真实信号，增加了诊断的困难。
为了减少超声镜面伪像的影响，医学界提出了一系列的改进方法。
其中包括使用多普勒技术来检测血流情况，以区分血管和其他组织；采用不同的超声频率和探头设计，以增加对组织的穿透力和分辨率；结合其他影像学方法，如CT、MRI等，来获取更全面的诊断信息。
超声波医学考试大纲
①
（2）三维超声成像显示方式
掌握
（3）三维超声成像与二维成像的比较
了解
（4）三维超声成像的临床用途
2.超声造影
（1）超声造影基本原理
掌握
①
（2）超声造影途径
（3）超声造影剂的类型与成分
了解
（4）超声造影剂注入人体的方法
（5）增强超声造影效果的技术
掌握
（6）超声造影的临床用途
了解
3.多普勒组织成像
掌握
①
（2）脉冲波多普勒技术的局限性
了解
（3）增大脉冲波多普勒技术检测血流速度、检测深度的方法
掌握
2.彩色多普勒
（1）彩色多普勒技术原理
了解
①
（2）彩色多普勒技术的种类
掌握
（3）彩色多普勒血流显示方式
掌握
（4）彩色多普勒血流显像技术的局限性
了解
3.频谱多普勒技术的应用
（1）血流动力学基础知识
掌握
①
（2）频谱多普勒技术的调节方法
了解
（3）超声探头的种类及临床应用
掌握
（4）探头的中心频率和频宽（频带宽度）
掌握
（5）探头的振子数（elements）与“声通道”数
了解
① 单阵元声通道、多振子组合（阵元）的通道
② 低密度振子
③ 高密度振子
④ 高密度振子和增加组合通道的意义
2.超声成像原理
（1）声束扫描与声像图（静态超声）
①
① 超声扫描线的移动与超声断层图—声像图
了解
③
10.主动脉疾病
（1）主动脉夹层病理分型
掌握
②
（2）主动脉夹层二维和彩色多普勒超声
③
（3）真性主动脉瘤超声表现
超声诊断
超声诊断（ultresonic diagnosis）是研究和应用超声的物理特性，用超声诊断仪检查人体，诊断疾病的非创伤性检查方法。
超声诊断仪分为主机和探头（probe）两大部分。
主机供给高频交变电场。
探头又称换能器（transducer），是声能和电能的转换器。
超声诊断的临床应用（一）优点及临床应用1.无放射性损伤。
无创性检查，对人体无损害，简便易行，对治疗后的病灶可重复检查，动态随访。
2.超声图像层次清楚，信息量丰富，接近人体解剖真实结构，能清晰显示脏器大小、边缘形态、毗邻关系和内部回声。
3.超声分辨率强，对小病灶有良好的显示能力，1-2mm的占位性病变能清晰显示并准确定位和测量大小。
4.可清晰显示各种管腔结构，如心脏、大血管及外周血管，有无占位、赘生物、钙化斑和血栓；胆管有无占位、结石和蛔虫。
5.动态实时显示，观察心内各结构的形态和活动，心血管的病变部位即程度；动态观察胎儿发育，有无先天畸形，胎盘位置、功能，羊水量，脐带位置和脐带血流。
6.检测体腔（胸腔、腹腔、心包、宫腔）有无积液，敏感性优于其它影像学检查。
7.检测心脏收缩和舒张功能、血流速度和血流量、胆囊收缩功能、膀胱排空功能等，还可预测孕龄。
8.介入性超声（intervertional ultrasound）是在超声的引导下穿刺做针吸细胞学或组织学活检，以协助诊断，并能进行引流及药物治疗。
9.三维超声重建成像、高强度超声聚焦治疗已用于临床，取得了良好的诊断和治疗效果。
（二）缺点1. 超声穿透性差。
骨骼、结石、钙化等密度大的介质，声阻抗大，超声波完全反射回去。
对含气器官如肺、肠道，因声阻抗差大而反射率几乎等于100％。
穿透性差，难达其深层。
2.伪像。
如旁瓣效应、侧后折射声影、侧壁失落效应、镜像效应、混响效应、折射重影效应等。
3.仪器优劣对超声分辨率也有很大的影响。
2.（。
超声伪像
超声伪像
• 旁瓣效应（side lobe effect）：即第一旁瓣成像 重叠效应，是探头声束的剖面中，主瓣以外的声 束回声。主瓣一般位于声源中心，主瓣周围具有 对称分布的小瓣称旁瓣。旁瓣声轴与主瓣声轴间 形成大小不同的角度，主瓣在扫查成像时，旁瓣 亦可同时成像，与主瓣图像重叠形成复杂的图像 伪差。旁瓣伪差常在显示子宫、胆囊、横膈等处 发生，声束遇到过高的放射体时可出现“披纱 征”，如充盈膀胱暗区内或结石前缘“狗耳状” 弧形线条，胆囊腔内“披纱状”回声等。适当降 低增益可使伪差减少。
超声伪像
• 悬浮粒子效应：扫查含液性病灶时，目标 内流体中悬浮粒子的散射作用，可产生弥 散性回声增强，造成图像伪差，引起检查 者对病灶物理性质的判断失误。如肝脓肿 或巧克力囊肿内陈旧积血、胆囊内胆汁浓 缩时，均可因悬浮粒子效应误为实质性病 变。
超声伪像
• 镜像效应(mirror effect)：只有在大而光滑的界面 上产生，与光学镜像产生的原理相似，亦可称为 镜面折射虚像。见于横膈附近。当声束遇到横膈 时，横膈把声波反射到与之接近的肿块（A）， 肿块的反射回声沿原路经过横膈再次反射回探头， 由探头接收称为虚像（B），显示镜面两侧距离 相等、形态相似的声像图。由于虚像反射距离较 长，因此虚像总是出现在实像的远处。镜像效应 可导致检查者目标位置判断上的失误，如将膈下 病变误为膈上病变、肝内肿瘤误为肺内转移等。 如果改变扫查部位和角度、变化声束投射方向即 可识别。
超声伪像
• 混响效应（reverberation effect）：当声束扫查体 内平滑大界面时，部分反射回波不为探头所接受， 而往返于探头表面与反射体之间。如此显示两次 或三次逐渐减弱的图像，可在较大液暗区的前壁 下方隐约显示大界面上方重复、移位的图形。胆 囊、膀胱、大囊肿可因混响效应影响对前壁的检 查，被误认为壁的增厚、分泌物或肿瘤。还可能 使某些前壁病变如胆囊隆起性病变、膀胱癌漏诊。 中晚期妊娠子宫内的羊水无回声区内可因前腹壁 多次反射出现酷似“前壁胎盘”的伪像
超声镜面伪像原理
超声镜面伪像原理超声镜面伪像原理是指在超声成像中，由于声波的反射、折射和散射等现象，导致成像中出现的虚假图像，即伪像。
了解和理解超声镜面伪像原理对于正确解读和诊断超声图像具有重要意义。
超声成像是一种利用超声波在组织中的传播和反射特性来获取影像的技术。
超声波通过探头发射并穿过人体组织，然后被组织内部的结构反射回来，最终由探头接收并转化为图像。
然而，在声波与组织界面相互作用的过程中，会产生一些复杂的声学现象，其中之一就是镜面伪像。
镜面伪像是指声波在遇到边界面时，由于声阻抗的差异而产生的反射现象。
当声波从一个组织进入到另一个组织时，由于两者的声阻抗不同，声波会发生反射和折射。
当声波遇到一个光滑的界面时，大部分能量会被反射回来，而只有一小部分能量会被折射进入下一个组织。
这种反射和折射现象会干扰超声成像，产生伪像。
在超声成像中，镜面伪像主要表现为以下几种形式：1. 镜像伪像：当声波遇到一个光滑的界面时，会产生一个明显的镜像反射。
这种反射会形成一个虚假的图像，使得真实的结构被覆盖或模糊。
2. 反射伪像：当声波遇到一个不规则的界面时，会产生多次反射。
这些反射会叠加在一起形成一个虚假的图像，使得真实的结构无法准确显示。
3. 散射伪像：当声波遇到组织内部的散射体时，会产生散射现象。
这些散射体会产生强烈的反射信号，干扰周围结构的成像，形成伪像。
为了减少镜面伪像的影响，超声成像中使用了一些技术和方法。
例如，调整超声波的频率和幅度，改变探头的角度和位置，以及使用滤波和增益等处理方法，都可以有效地减少镜面伪像的出现。
了解和理解超声镜面伪像原理对于正确解读和诊断超声图像至关重要。
通过掌握超声成像的基本原理和技术，医生可以更准确地判断病变和病情，为患者提供更好的诊疗服务。
同时，不断改进和发展超声成像技术，减少镜面伪像的影响，也是超声医学领域的研究重点之一。
超声诊断重点
超声诊断重点整理一、名解：1.超声诊断：利用超声波检查人体的器官诊断疾病的方法简称超声波诊断，又叫超声诊断。
2.超声波：震动频率超过人耳听阈上限（20000Hz）的声波。
3.多普勒效应：指声源与接收器之间在连续介质中作相对运动时，所造成的接受频率不同于发射频率的现象。
发射频率与反射频率之差，称多普勒频移。
4.光点：细小而圆的点状回声。
（肝脾子宫）5.光斑：指光点聚集呈明亮的小片状，边界清楚，直径约小于0.5cm。
（指炎性组织，钙化灶，小结石等）。
6.光团：指回声光点聚集呈明亮的团状，直径大于0.5cm，有一定的边界。
（结石，肿瘤等）。
7.光条：细而长的线性回声。
8.光环：由光条围成的环状回声。
（胎头，节育环）。
9.声影：在超声波传播途径内，因反射体对超声的反射、折射、吸收等致使超声能量的衰减，使声能不能达到其后方，而形成的直线阴影。
（可见于结石，钙化灶）。
10.声晕：指光团周围出现一圈细的低回声暗带，常见于癌结节周围。
（可见于原发性肝癌）11.蜂窝样回声：指葡萄胎时，多个低中等强度的粗细不等的光点、光团，其间夹有许多散在的小暗区，形成蜂窝状改变。
12.平行管征：正常胆总管内径是门静脉的1/3，胆总管扩张时内径大于或者等于门静脉的内径而出现平行的两条管道。
（见于阻塞性黄疸）13.牛眼征：在病灶实质回声的中间出现无回声区。
（多见于转移癌）14.靶环征：在病灶低回声区的中心出现强回声。
（多见于转移癌）15.驼峰征：指由于肿瘤组织生长在脏器浅表处，向外突出是表现出丘状突起，形如驼峰。
（见于肝癌）16.角征：多指肿瘤组织位于脏器边缘而使其失去正常角度。
正常肝左叶下缘角小于45°，当左叶下缘角有肿块生长时，使左叶下缘角角度增大，大于45°。
17.假肾征：来自胃肠道的肿块形成类似肾脏的声像。
18.“彗星尾”征：强光斑后面出现的狭长的带状回声。
(小结节、避孕环)19.声阻抗：阻挡声在介质中传播的力称声阻抗。
超声诊断学
第二节 学习的指导思想、要求与方法（自学）
第三节 超声诊断发展史（自学）
超声检查方法中必须掌握的 四个基本环节
1、熟悉仪器性能，正确调节各个按钮， 阅读说明书和操作手册；2、掌握一些基 本操作手法和程序，以获取理想、规范 的图像；3、全面、正确地描述、记录和 分析图像，确立诊断依据；4、临床思维， 综合分析提示诊断结论。
5、绕射（衍射）
声束在界面边缘经过，声 束边缘和界面边缘间距达 1~2个波长时，声束可向界 面边缘靠近且绕行，即产 生声轴的弧形转向，称为 绕射（diffraction）。如 小结石后方无声影。
6、衰减
超声波携带能量，在介质中传播时，因小界 面散射，大界面反射，声束的扩散及软组织 对声能的吸收，使声能随传播距离的增加而 逐渐减低，称为“衰减”（attenuation）。
2、背向散射也是超声诊断的重要物理原 理。背向散射回声被接收后，可供分析 组织脏器的内部结构特性。
3、折射（deflection）
界面两侧介质中 声速不等，入射 角>00，透射声束 方向发生改变， 即沿偏离入射声 束的方向传播。
不发生折射的两种情况
声束垂直入射至大界面， 界面两侧介质中声速不 同，透射声束按原方向 前进，无折射； 两介质中声速相等，入 射角>00，透射声束仍按 原方向传播。
超声诊断学
第一章 绪论
超声医学是声学、医学和电子工程 技术相结合的一门新兴科学，是医 学影像诊断学中的一种重要的诊断 技术，医学影像诊断学主要包括五 种检查方法：X线、放射性核素、超 声波、CT、MRI。
超声医学从机制而言，主要是将超声辐 射至人体组织，利用其相互作用，达到 治疗上的目的。一是利用组织细胞的反 作用（被动作用）：反射、散射及透射 等规律，提取其信号并加以显示，而成 为各种超声诊断法；二是利用辐射到组 织细胞而产生的生物效应作用（主动作 用），达到保健、治疗的目的。
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近场
2021/3/2
远场
声轴
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分辨力
超声诊断中重要技术指标。分为基 本分辨力及图像分辨力。
基本分辨力：单一声束线上所测出的分辨两个
细小目标的能力。
分类：
• 轴向分辨力 axial resolution
• 侧向分辨力 lateral resolution
• 横向分辨力 transverse resolution
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超声的传播
➢ 超声的定义：超声为一种高频振动的机械 波，其频率超过人耳能听到的声波频率的 上限。
➢ 人耳可以听到的声波频率：20～20000Hz （20KHz）
➢ 超声的频率：>20000Hz（20KHz）
➢ 常用的诊断用超声频率：2.2～10MHz
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10
超声的速度（c）
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)
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6
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)
➢ 超声在同一介质中，其声速是恒定的，在不同的介 质中其声速也会发生改变。
➢ 一般说，固体物含量多，声速高；含水多，声速低； 含气脏器中的气体，声速最低。
➢ 根据超声的传播速度，把人体组织分为三类： 1，软组织 2，骨与软骨 3，含气脏器
在不同的组织中的传播速度
2021/3/2
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超声的波长（ λ ）
多普勒效应 Doppler effect
H 人U
M A N 体B O D Y
21
1、散射：
遇到小界面时（散射体），散射使入射超声 的能量向各个空间方向分散辐射，故散射无方 向性
提示了脏器内部细 小结构的回声信息， 是超声成像研究内 部结构的重要依据
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2、反射：
入射声束遇到大界面产生反射现象。大界面反射遵 守斯涅尔（Snell）定律：1.入射和反射回声在同一 平面上；2.入射声束与反射声束在法线的两侧；3， 入射角与反射角相等
2021/3/2
19
人体组织对入射超声的作用
➢ 人体组织对入射超声可产生多种物理现 象，表现为声像图的各种特征
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人体组织对入射超声的作用
U
超L
T R A S
声O
U N D
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散 射 scattering 反 射 reflection 折 射 refraction 衍 射 difration 全反射 total reflection 衰 减 attenuation 会 聚 convergence 发 散 divergence
（国内误称厚度分辨力）
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轴向分辨力 ：沿声速轴线方向的分辨力。 侧向分辨力： 与声束轴线垂直的平面上，
在探头长轴方向的分辨力。 横向分辨力： 与声束轴线垂直的平面上，
在探头短轴方向的分辨力。
侧向分辨力
2021/3/2
轴向分辨力 横向分辨力（厚度）
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人体组织的声学参数
➢ 密度 ➢ 声速 ➢ 声特性阻抗（Z）
密度与声速的乘积 Z＝ ρ c （ ρ：密度 c :声速 ） ➢ 界面 不同声阻抗组织之间形成的接触面 大界面：>波长 小界面：<波长
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➢ 指向性：当声源直径大于在人体中传播 的波长时，此时声束具有指向性
➢ 可以用声源直径（D）与波长（ λ ）比值 衡量
D/ λ <10,指向性差； D/ λ＝20，指向性 好
13
各种探头（换能器）
3.5MHz凸阵探头 7.5MHz线阵探头 3.5MHz扇形探头
穿刺探头
2021/3/2
腔内探头
术中探头 14
声场
➢ 声场：探头发射的超声所能达到的最大深度及其 周围的空间范围
➢ 近场：靠近探头的部分，声束比较平行 ➢ 远场：远离探头的部分，声束开始扩散 ➢ 声束：超声所经过的空间 ➢ 束宽：声束横断面的直径 ➢ 声轴：代表声束主方向的中心轴线
大家好
2021/3/2
1
超声诊断学
2021/3/2
2
第一章 绪论
超声医学：以处理超声波在人体内所产 生的各种回声信息为基础，并以不同的 可视模式显示人体脏器、组织结构及血 流，用以评价脏器的位置、解剖结构、 血流动力学和功能变化，还可以辅助完 成多种介入性治疗。
2021/3/2
3
超声医学 Ultrasonic medicine
2021/3/2
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新技术
1.超声造影 2.介入超声 3.组织多普勒技术 4.弹性成像技术 5.血管内超声 6.超声组织谐波成像 7.其他，应变与应变率、斑点追踪等
2021/3/2
8
第二章 超声诊断的基础及原理
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
λ=c/f 在同一介质中，声速恒定，频率与波长的关系
成反比
2021/3/2
12
超声波的发射与接收
➢ 声波的发射：将电脉冲转换成机械振动，也即将 电能转换成声能～逆压电效应
➢ 声波的接收：将机械振动（声能）转换成电脉冲 （电能）～正压电效应
换能器（其主要材 料为压电晶体）
声波的发射
声波的接收
2021/3/2
反射的能量大小取决于界面两 侧介质的声特性阻抗差。相差 越大，反射率越大，当大到一 定程度可造成超声能量的全部 反射，不再达到深部组织；相 反，如果差值较小，反射则较 少，大部分超声能量透射到深 部组织，反射能量较低时可造 成图像上不能显示
超声治疗 Ultrasonic therapy
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
超声诊断 Ultrasonic diagnosis
2021/3/2
4
超声诊断学的主要内容
1.解剖学检查 2.血流动力学检查 3.功能性检查 4.介入性超声
2021/3/2
5
超声检查特点
1.无放射性损伤，可视为无创检查 2.准确性，超声解剖与人体解剖结构一致 3.实时动态显示 4.便捷、所占空间小，可移动 5.经济性，费用较低 6.及时报告结果，短时间内可重复检查 7.与受检者面对面，可及时了解病人信息 8.高度的操作者及仪器依赖性