寵物診療技術(shù)B超基礎(chǔ)PPT課件

1、I. 超聲波的幾個(gè)物理量 超聲的特性： f 20000Hz。臨床診斷使用超聲頻率的高低由探頭的頻率決定，國(guó)內(nèi)診斷常用的探頭頻率有1.25MHz、2.5MHz和5MHz三種。根據(jù)不同的探查部位而選擇使用。 傳播速度：超聲波在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同，介質(zhì)密度越高，傳播速度越快。在固體中大于液體，液體中大于氣體 第1頁(yè)/共46頁(yè)介質(zhì)超聲速度(m/s)介質(zhì)超聲速度(m/s)空氣空氣332肌肉組織肌肉組織1568水水(37)1525脂肪組織脂肪組織1436肝臟肝臟1570骨骼骨骼3380超聲波在不同的介質(zhì)中的傳播速度 超聲在介質(zhì)中的傳播速度與水相近。因此，在實(shí)踐中以1500m/s作為測(cè)定病灶深度的常

2、數(shù)。 第2頁(yè)/共46頁(yè) 波長(zhǎng)：波長(zhǎng)是超聲和聲波在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，波所傳播的距離。 波長(zhǎng)、頻率與聲速的關(guān)系可用下列公式表示：聲速波長(zhǎng)頻率 因此，當(dāng)聲速一定時(shí)，波長(zhǎng)與頻率成反比，頻率越高，則波長(zhǎng)越短，其傳播的距離越近，而對(duì)病灶最小直徑的分辨力越好。所以，在實(shí)際探查中，不同部位選擇不同的探頭。 通常對(duì)肝臟、膽囊、脾臟等軟組織，用23.5MHz的探頭； 眼及淺表部位的探查用510MHz， 而頭顱的探查則用0.82.0MHz。 第3頁(yè)/共46頁(yè)II. 聲阻抗 簡(jiǎn)稱聲阻，是介質(zhì)密度與超聲在其中傳播速度的乘積。即：聲阻 密度 聲速 各種介質(zhì)的聲阻不同，固體的聲阻最大，液體次之，氣體最小。 超聲波反射的強(qiáng)弱決

3、于形成聲學(xué)界面的兩種介質(zhì)的聲阻抗差值，聲阻抗差值越大，反射強(qiáng)度越大，反之則小。 第4頁(yè)/共46頁(yè)III. 超聲的主要物理特性 1、束射性：即超聲傳播的方向性或指向性。超聲由于頻率高，且輻射面大于波長(zhǎng)，因此從聲源發(fā)出之后幾乎全部成束狀直線向前傳播，具有良好的指向性。束射性主要與換能器晶片的直徑大小、超聲搖動(dòng)的頻率和超聲束擴(kuò)散角的大小有關(guān)。換能器晶片的直徑大于超聲波長(zhǎng)很多倍時(shí)，發(fā)時(shí)的超聲就集中射向一個(gè)方向，即成束性好。擴(kuò)散角及超聲束在近場(chǎng)以后擴(kuò)散的角度。擴(kuò)教角越小，頻率越高，超聲束的束射性越好。 第5頁(yè)/共46頁(yè)III. 超聲的主要物理特性 2、透射：超聲穿過(guò)某一介質(zhì)或通過(guò)兩種介質(zhì)的界面而進(jìn)入第二

4、種介質(zhì)內(nèi)稱為超聲的透射(transmission)。除介質(zhì)外，決定超聲透射能力主要因素是超聲的頻率和波長(zhǎng)。 超聲頻率越大，其透射能力（穿透力）越弱，探測(cè)的深度越淺； 超聲頻率越小，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其穿透力越強(qiáng)，探測(cè)的深度越深。 因此，臨床上進(jìn)行超聲探查時(shí)，因此，臨床上進(jìn)行超聲探查時(shí)，應(yīng)根據(jù)探測(cè)組織器官的深度及所需的圖像分辨力選擇不同頻率的探頭。應(yīng)根據(jù)探測(cè)組織器官的深度及所需的圖像分辨力選擇不同頻率的探頭。 第6頁(yè)/共46頁(yè)III. 超聲的主要物理特性 反射與折射：超聲在傳播過(guò)程中，如遇到兩種不同聲阻抗(acoustic impedance)物體所構(gòu)成的聲學(xué)界面時(shí)，一部分超聲波會(huì)返回到前一種介質(zhì)中，稱

5、作反射(reflection)；另一部分超聲波在進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)發(fā)生傳播方向的改變，即折射(refraction)。 超聲波反射的強(qiáng)弱主要取決于形成聲學(xué)界面的兩種介質(zhì)的聲阻抗差值，聲阻抗差值越大，反射強(qiáng)度越大，反之則小。兩種介質(zhì)的聲阻抗差只需達(dá)到0.1%，即兩種物質(zhì)的密度(density)差值只要達(dá)到0.1%，超聲就可在其界面上形成反射，反射回來(lái)的超聲稱回聲(echo)。 第7頁(yè)/共46頁(yè) 反射強(qiáng)度通常以反射系數(shù)表示：反射系數(shù)反射的超聲能量入射的超聲能量 舉例： 空氣的聲阻抗值為0.000428，軟組織的聲阻抗值為1.5，二者聲阻抗值相差約4 000倍，故其界面反射能力特別強(qiáng)。 臨床上在進(jìn)行超

6、聲探測(cè)時(shí)，探頭與動(dòng)物體表之間一定不要留有空隙，以防聲能在動(dòng)物體表大量反射而沒(méi)有足夠的聲能達(dá)到被探測(cè)的部位。這就是超聲探測(cè)時(shí)必須使用耦合劑(coupling medium)的原因。 問(wèn)題：如果臨床檢查時(shí)超聲的探頭與體表皮膚之間接觸不緊密（出現(xiàn)空隙），會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？第8頁(yè)/共46頁(yè)III. 超聲的主要物理特性 4、繞射：超聲遇到小于其波長(zhǎng)一半的物體時(shí)，會(huì)繞過(guò)障礙物的邊緣繼續(xù)向前傳播，稱繞射或衍射(diffraction)。實(shí)際上，當(dāng)障礙物與超聲的波長(zhǎng)相等時(shí)，超聲即可發(fā)生繞射，只是不很明顯。根據(jù)超聲繞射規(guī)律，在臨床檢查時(shí)，應(yīng)根據(jù)被探查目標(biāo)的大小選擇適當(dāng)頻率的探頭，使超聲波的波長(zhǎng)比探測(cè)目標(biāo)小的多，以

7、便超聲波在探測(cè)目標(biāo)時(shí)不發(fā)生繞射，把比較小的病灶也檢查出來(lái)，提高分辨力和顯現(xiàn)力。 第9頁(yè)/共46頁(yè)III. 超聲的主要物理特性 5、超聲的散射和衰減：超聲在介質(zhì)內(nèi)傳播時(shí)，會(huì)隨著傳播距離的增加而減弱，這種現(xiàn)象稱為超聲衰減。引起超聲衰減的原因是： 超聲束的擴(kuò)散以及在不同聲阻抗界面上發(fā)生的反射、折射及散射等，使主聲束方向上的聲能減弱。 超聲在傳播介質(zhì)中，由于介質(zhì)的粘滯性（內(nèi)摩擦力）、導(dǎo)熱系數(shù)和溫度等的影響，使部分聲能被吸收，從而使聲能降低。 第10頁(yè)/共46頁(yè) 聲能的衰減與超聲頻率和傳播距離有關(guān)。超聲頻率越高或傳播距離越遠(yuǎn)，聲能的衰減，特別是聲能的吸收衰減越大；反之，聲能衰減越小。 動(dòng)物體內(nèi)血液對(duì)聲能

8、的吸收最小，其次是肌肉組織、纖維組織、軟骨和骨骼。 第11頁(yè)/共46頁(yè)III. 超聲的主要物理特性 6、多普勒效應(yīng)：Hristian Doppler發(fā)現(xiàn)，聲源與反射物體之間出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，反射物體所接收到的頻率與聲源所發(fā)出的頻率不一致，當(dāng)聲源向著反射物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲音頻率升高，反之降低，此種頻率發(fā)生改變（頻移）的現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)(Dopple reffect)。第12頁(yè)/共46頁(yè) 頻移的大小取決于聲源與反射物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。速度越大，頻移越大，反射物體所接收的聲音頻率增高的越多，聲響越強(qiáng)；聲源與反射物體反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，反射物體所接收的聲音頻率比聲源發(fā)射的頻率要小，故反射物體所接受的聲音比實(shí)際音響

9、要小。 D型超聲診斷儀就是利用超聲的多普勒效應(yīng)把超聲頻移轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌穆曧懸詸z查物體內(nèi)活動(dòng)的組織器官，包括妊娠檢查。 第13頁(yè)/共46頁(yè)IV. 超聲的分辨性能 1、超聲的顯現(xiàn)力：超聲的顯現(xiàn)力(discoverable ability)是指超聲能檢測(cè)出物體大小的能力。能被檢出物體的直徑大小常作為超聲顯現(xiàn)力的大小。能被檢出的最小物體直徑越大，顯現(xiàn)力越??；能被檢出的物體直徑越小，顯現(xiàn)力越大。 理論上講，超聲的最大顯現(xiàn)力是波長(zhǎng)的一半，如5.0MHz的超聲波長(zhǎng)為3.0mm，其顯現(xiàn)力為1.5mm。實(shí)際上，病灶要比超聲波波長(zhǎng)大數(shù)倍時(shí)才能發(fā)生明顯的反射，故超聲頻率越高，波長(zhǎng)越短，其顯現(xiàn)力也越高，但穿透能力會(huì)降低

10、 第14頁(yè)/共46頁(yè) 不同頻率超聲與顯現(xiàn)力的關(guān)系頻率頻率(MHz)2.252.55.07.010顯現(xiàn)力顯現(xiàn)力(mm)3.353.01.51.050.75第15頁(yè)/共46頁(yè) 2、超聲的分辨力：是超聲能夠區(qū)分兩個(gè)物體間的最小距離。 橫向分辨力：橫向分辨力是指超聲能分辨與聲束相垂直的界面上兩物體（或病灶）間的最小距離，以mm計(jì)。決定超聲橫向分辨力的因素是聲束直徑。 縱向分辨力：縱向分辨力是指聲束能夠分辨位于超聲軸線上兩物體（或病灶）間最小距離。決定縱向分辨力的因素是超聲的脈沖寬度。Q：決定聲束直徑的主要因素是探頭中的壓電晶片界面的大小和超聲發(fā)射的距離。那么：l壓電晶片面積越大，則？l靠近探頭的部位，

11、橫向分辨力大還是??？l如果用聚焦探頭，會(huì)有什么情況發(fā)生？l為提高橫向分辨力，應(yīng)該用高頻探頭還是低頻探頭？超聲的縱向分辨力約為脈沖寬度的一半。脈沖寬度脈沖時(shí)間超聲速度。 超聲在動(dòng)物體組織內(nèi)傳播速度約為1.5 106mm/s1.5mm/s，假設(shè)三種頻率探頭脈沖持續(xù)時(shí)間分別為1s、3.5s、5s，其脈沖寬度則分別為 ？其縱向分辨率分別為 ？決定脈沖時(shí)間的一個(gè)因素是超聲頻率，頻率越高，脈沖時(shí)間越短，脈沖寬度越小，超聲的縱向分辨力越大，反之，則越小。 第16頁(yè)/共46頁(yè) 3、超聲的透入深度：超聲頻率越高，其顯現(xiàn)力和分辨力越強(qiáng)，顯示的組織結(jié)構(gòu)或病理結(jié)構(gòu)越清晰；但頻率越高，其衰減也越顯著，透入的深度就會(huì)大為

12、下降。 脈沖寬度不僅決定縱向分辨力，也決定了超聲能檢測(cè)的最小深度。 探測(cè)的組織或病灶與探頭的距離應(yīng)大于1/2脈沖寬度，才能被檢出，小于1/2脈沖寬度的近場(chǎng)稱為盲區(qū)。 第17頁(yè)/共46頁(yè) 實(shí)際上，盲區(qū)深度比脈沖寬度的1/2要大數(shù)倍。盲區(qū)內(nèi)的組織或病灶不能被檢出。解決這一問(wèn)題的主要方法有哪些？ 加大探頭的頻率。 在體表與探頭之間增加墊塊。第18頁(yè)/共46頁(yè)2. 超聲波的發(fā)生和接收 超聲的發(fā)生和接收實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，具有可逆性。由超聲診斷儀的換能器-探頭來(lái)完成。 壓電效應(yīng)的發(fā)生必需借助具有良好壓電性質(zhì)的晶體物質(zhì)，即壓電晶片，如石英、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、硫酸鋰等，最常見(jiàn)的是鋯鈦酸鉛。 在晶片面上

13、加力或加電時(shí)會(huì)發(fā)生下述現(xiàn)象： 正壓電效應(yīng) 逆壓電效應(yīng) 壓電諧振 第19頁(yè)/共46頁(yè)I.正壓電效應(yīng)(機(jī)械能電能) 當(dāng)晶片兩面受壓而變薄時(shí)，在兩面產(chǎn)生等量異性電荷。 反之，當(dāng)晶片兩面受拉而變厚時(shí)，在兩面上產(chǎn)生與前者相反的等量異性電荷。 受力越大，電壓也越大。 當(dāng)壓電晶片受到某一規(guī)律的壓縮和拉伸而使其按此規(guī)律發(fā)生薄厚變化時(shí)，就在兩面上產(chǎn)生相同規(guī)律的電壓變化，這種現(xiàn)象叫“正壓電效應(yīng)”。 第20頁(yè)/共46頁(yè)II.逆壓電效應(yīng)(電能機(jī)械能) 當(dāng)晶片兩面加上電壓，晶片就將產(chǎn)生厚度的增加或減少。 當(dāng)某一規(guī)律的交變電壓加在晶片的兩面，晶片的厚度也就作相應(yīng)的變化，此種現(xiàn)象叫“逆壓電效應(yīng)”。 第21頁(yè)/共46頁(yè)III

14、.壓電諧振 當(dāng)晶片上加交變電壓后，就會(huì)使晶片產(chǎn)生機(jī)械變形，當(dāng)外加交變電壓頻率為特定頻率（晶片的諧振頻率）時(shí)，其振幅突然增大，此現(xiàn)象叫晶片的壓電諧振。 反之，將高頻機(jī)械振動(dòng)（超聲波）傳到晶片上時(shí)，晶片就被振動(dòng)，由于晶片的正壓電效應(yīng)，在晶片的兩極間就會(huì)產(chǎn)生頻率與超聲相等、強(qiáng)度與超聲成正比的高頻電壓。此電壓被接收電路吸收，經(jīng)放大后被儀器顯示出來(lái)。這就是超聲的接收。 第22頁(yè)/共46頁(yè) 通常在超聲治療中，只是發(fā)生超聲波作用于機(jī)體組織。 在超聲診斷中，既有超聲波發(fā)生系統(tǒng)，又有超聲波接收系統(tǒng)。一般使用一個(gè)晶片，發(fā)射和接收兼用，稱“單收單發(fā)”工作方式。第23頁(yè)/共46頁(yè)3.獸醫(yī)超聲診斷儀 超聲診斷儀的類型

15、根據(jù)超聲回聲顯示方式的不同，獸醫(yī)超聲診斷分為A型、B型、D型和M型四類，這也是超聲診斷最主要的分類方法。 第24頁(yè)/共46頁(yè)I. 超聲的類型 超聲的類型 A型（超聲示波診斷法）：此法是將回聲以波的形式顯示出來(lái)，為幅度調(diào)制型?；芈晱?qiáng)則波幅高，回聲弱則波幅低。目前除主要用于腦中線的探測(cè)，漿膜腔積液的定位穿刺診斷外，此法已被B型診斷法所代替。 B型（超聲顯像診斷法）：此法是將回聲信號(hào)以光點(diǎn)的形式顯示出來(lái)，為輝度調(diào)制型?；芈晱?qiáng)則亮，回聲弱則暗稱灰階顯像。B型超聲診斷儀目前有多種掃描方式，常用的有多晶體電子線陣（方形）掃描法（主要用于腹部疾病的檢查），及器械扇形掃查和電子（相控陣）扇行掃查法等（主要用于

16、心臟檢查）。第25頁(yè)/共46頁(yè) M型（超聲光點(diǎn)掃描法）：此法是在B型掃描中加入慢掃描鋸齒波，使反射的光點(diǎn)自左向右自行移動(dòng)掃描。由于水平方向慢掃描作用，便把心臟各層組織的回聲展開(kāi)成連續(xù)曲線，臨床上稱為M型超聲心動(dòng)圖。 D型（超聲頻移診斷法）：此法應(yīng)用多普勒效應(yīng)原理來(lái)探測(cè)心臟及大血管內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，特別是對(duì)左向右分流的先天性心臟病及返流性心臟瓣膜病有重要診斷價(jià)值。第26頁(yè)/共46頁(yè)II.超聲診斷儀的基本組成 超聲診斷儀的種類很多，不論什么樣的超聲診斷依都是由探頭、主機(jī)、信號(hào)顯示、編輯及記錄系統(tǒng)組成。 探頭：電子線陣探頭是一種線陣(1inear)探頭，由64至256片壓電晶片組成，發(fā)射的聲束為矩形

17、；電子相控陣探頭是一種扇掃(sector)探頭，多由32個(gè)壓電晶片組成，發(fā)射的聲束為扇形。 顯示及記錄系統(tǒng)：顯示系統(tǒng)主要由顯示器、顯示電路（或可聽(tīng)聲）和有關(guān)電源組成。B型、M型回聲信號(hào)以圖像形式表示出來(lái)，A型主要以波形表現(xiàn)出來(lái)，而D型則以可聽(tīng)聲表現(xiàn)出來(lái)。 第27頁(yè)/共46頁(yè)線陣探頭掃描聲像圖第28頁(yè)/共46頁(yè)扇掃探頭掃描聲像圖第29頁(yè)/共46頁(yè)線陣探頭超聲發(fā)射面第30頁(yè)/共46頁(yè)扇掃探頭超聲發(fā)射面第31頁(yè)/共46頁(yè) 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，許多現(xiàn)代超聲診斷儀都采用了數(shù)字化技術(shù)，具有自控、預(yù)置、測(cè)量、圖像編輯和自動(dòng)識(shí)別等功能。 如Aloka SSD-1400型數(shù)字化超聲診斷儀等，具有電腦聲束成像、連

18、續(xù)的動(dòng)態(tài)頻率掃描、寬頻帶(RSP)探頭、智能B模式增益控制(ABC)、圖像處理選擇(IPS)、廣泛的多普勒?qǐng)D像和數(shù)字化圖像管理輔助系統(tǒng)(DMS)等功能。 第32頁(yè)/共46頁(yè)III. 超聲診斷儀的性能要求 功能狀態(tài)良好的超聲診斷儀性能必須穩(wěn)定且符合以下要求 ：1. 電源性能穩(wěn)定。在外接電源電壓上下波動(dòng)10%時(shí)對(duì)儀器靈敏度無(wú)影響，持續(xù)工作34小時(shí)時(shí)儀器性能無(wú)改變。 2. 輝度和聚焦良好。在室內(nèi)日常光照條件下，A型超聲診斷儀波型清晰，B型超聲診斷儀光點(diǎn)明亮。 3. A型超聲診斷儀始波飽和且較窄，B型超聲診斷儀盲區(qū)較小、掃描線性較好,M型超聲掃描光點(diǎn)分布均勻且連續(xù)性好。4. A型超聲診斷儀對(duì)信號(hào)的放大

19、能力均勻，波級(jí)清楚，B型超聲診斷儀對(duì)強(qiáng)弱信號(hào)的放大能力一致，灰界明顯。 第33頁(yè)/共46頁(yè)5. 時(shí)標(biāo)距離和掃描深度應(yīng)準(zhǔn)確且符合其機(jī)械和電子性能。 6. 儀器的配套設(shè)施和各個(gè)配備探頭與主機(jī)應(yīng)保持一致性。 7. M型超聲診斷儀的超聲心動(dòng)圖(UCG)、心電圖(ECG)和心音圖(PCG)等多種顯示的同步性強(qiáng)。 8. D型超聲診斷儀電器性能穩(wěn)定，靈敏度正常，信號(hào)失真度小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單旦牢固。 第34頁(yè)/共46頁(yè)IV. 超聲診斷儀的基本操作規(guī)程 電壓必須穩(wěn)定在199240V之間。 選用合適的探頭。 打開(kāi)電源，選擇超聲類型。 調(diào)節(jié)輝度及聚焦。 動(dòng)物保定，剪（剔)毛，涂耦合劑（包括探頭發(fā)射面）。 掃查。 調(diào)節(jié)輝度

20、、對(duì)比度、靈敏度和視窗深度。 凍結(jié)、存儲(chǔ)、編輯、打印。 關(guān)機(jī)、斷電源。第35頁(yè)/共46頁(yè)V. 超聲診斷儀的基本維護(hù)要點(diǎn) 儀器應(yīng)放置平穩(wěn)、防潮、防塵、防震。 儀器持續(xù)使用2h后應(yīng)休息15min，一般不應(yīng)持續(xù)使用4h以上，夏天應(yīng)有適當(dāng)?shù)慕禍卮胧?開(kāi)機(jī)前和關(guān)機(jī)前，儀器各操縱鍵應(yīng)復(fù)位。 導(dǎo)線不應(yīng)折曲、損傷。 探頭應(yīng)輕拿輕放，切不可撞擊；探頭使用后應(yīng)揩拭干凈，切不可與腐蝕劑或熱源接觸。 經(jīng)常開(kāi)機(jī)，防止儀器因長(zhǎng)時(shí)間不使用而出現(xiàn)內(nèi)部短路、擊穿以至燒毀。 不可反復(fù)開(kāi)關(guān)電源（間隔時(shí)間應(yīng)在5s以上）。 配件連接或斷開(kāi)前必須關(guān)閉電源。 儀器出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)請(qǐng)人排查和修理。 第36頁(yè)/共46頁(yè)4. 超聲診斷切面常用超聲診斷切面每一探頭都有其超聲發(fā)射面，探查時(shí)以發(fā)射面緊貼皮膚，在探查部滑行掃查或探頭位置不變而改變探頭方向做扇形掃查，也可做橫切面、縱