超聲成像基礎(chǔ)課件

1、超聲成像基礎(chǔ)超聲波成像的物理基礎(chǔ)超聲波是聲源的振動頻率大于20000Hz的 聲波(疏密波、縱波)超聲波的產(chǎn)生壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)變成機械能，發(fā)射超聲波。正壓電效應(yīng)將機械能轉(zhuǎn)變成電能，接受超聲波。超聲波的物理特性基本物理量（f、c、T）c f， f1 /T， c/ f聲速的在人體軟組織中平均聲速為1540m/s，即探測1cm深度目標(biāo)所需的時間約13.4s。超聲波的方向性聲場分布呈狹窄的圓柱狀近場，遠(yuǎn)場超聲波的反射與透射反射波的方向與入射波聲束和界面之間的夾角有關(guān)；而透射入第二介質(zhì)中的聲波方向與兩種介質(zhì)的折射率有關(guān)。聲能在界面處反射與透射聲波的能量之和等于入射聲波能量；其中反射波能量的大小由

2、兩種介質(zhì)的聲阻差大小所決定，即聲阻差越大，界面處反射越強，透射越少。聲阻：ZC反射與折射發(fā)生于大界面上，如：器官包膜，血管壁，等。界面反射是超聲波診斷的基礎(chǔ)。超聲波的散射與背向散射發(fā)生于大小小于聲波波長的界面背向散射(或后散射)的存在，是超聲顯示組織內(nèi)細(xì)微結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。超聲波的衰減分為：距離衰減和吸收衰減超聲波的頻率越高，衰減越快脈沖回波測距原理 L=CT/2 其中，L為聲源至界面的距離，C為聲波在介質(zhì)中的傳播速度，T為從發(fā)出超聲脈沖到接受界面反射回 波時的一段時間多譜勒頻移公式中正號表示目標(biāo)朝著聲源運動，負(fù)號表示目標(biāo)背離聲源運動；而頻移數(shù)值均在音頻范圍內(nèi)，所以檢出頻移后可以用揚聲器來監(jiān)聽。超聲

3、波檢測血流時是利用流動的紅細(xì)胞產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)。非線性傳播二次諧波影響超聲分辨的性能因素顯現(xiàn)力與波長顯現(xiàn)力指超聲能夠顯示最小直徑物體的能力。理論上，它等于1/2；實際上是理論值的5-8倍，并且還受多種因素影響。頻率越高，波長越短，顯現(xiàn)力就越好。透入深度與頻率超聲波的頻率越高，衰減越顯著，透入組織的深度就越小。在實際運用中，應(yīng)兼顧探測深度和顯現(xiàn)力恰當(dāng)?shù)倪x擇頻率。L 側(cè)向分辨力E 橫向分辨力脈沖重復(fù)頻率(PRF)PRF是指單位時間內(nèi)超聲脈沖的發(fā)射次數(shù)，它不同與超聲波的發(fā)射頻率。在超聲回波檢測技術(shù)中，每一次的超聲發(fā)射和回波接受必須在一個周期內(nèi)完成。因此，在理論上，PRFC/2Lmax，即 最大探測深

4、度 Lmax C/2PRF。在多普勒檢查中，為了正確顯示頻移大小和方向，PRF必須大于頻移的兩倍，即：fd10m左心聲學(xué)對比劑：微氣泡直徑為510m心肌聲學(xué)對比劑：微氣泡直徑5m造影原理：使用對比劑消除胃腸氣體，擴(kuò)大透聲窗，提高胃腸道及其鄰近組織器官的顯像質(zhì)量。類型：無回聲型對比劑高回聲型對比劑胃腸聲學(xué)對比劑組織特異性聲學(xué)對比劑超聲檢查的體位仰臥位側(cè)臥位：左側(cè)臥位，右側(cè)臥位俯臥位其他體位：坐位，站立位，等超聲掃查斷面與聲像圖方位縱斷面：聲束平面與身體長軸平行左側(cè)為頭端，右側(cè)為足端橫斷面：聲束平面與身體長軸垂直仰臥位時，左側(cè)為右側(cè)，右側(cè)為左側(cè)；俯臥位時，左側(cè)為左側(cè)，右側(cè)為右側(cè)冠狀斷面：探頭置于身

5、體兩側(cè)，聲束平面與身體長軸平行斜切面：聲束平面與身體長軸成一定角度注意：進(jìn)行超聲檢查時，首先要注意探頭的方向圖像的上方代表探頭側(cè)的結(jié)構(gòu)，下方代表遠(yuǎn)離探頭的結(jié)構(gòu)在心臟的長軸切面上，左側(cè)為心尖部(足端)，右側(cè)為心底部(頭端)經(jīng)陰道超聲檢查時，聲像圖方位可能會有所不同，應(yīng)結(jié)合實際情況判斷聲像圖描述回聲強弱根據(jù)圖像中灰度不同，把回聲信號分為強回聲（高回聲）、等回聲、低回聲、無回聲?；芈晱娙醯臉?biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)根據(jù)病灶回聲與周圍正常臟器的回聲強度作比較來確定?；芈暦植及疵芗潭确譃椋好芗?，稀疏，散在，等按均勻程度分為：均勻性，不均勻；其中不均勻又分為強弱不均勻，粗細(xì)不均勻和結(jié)構(gòu)不均勻?；芈暣笮⌒螒B(tài)分為：點狀回聲

6、(光點)，斑狀回聲(光斑)，團(tuán)塊狀回聲(光團(tuán))，帶狀回聲(光帶)，環(huán)狀回聲(光環(huán))回聲產(chǎn)生的部位分為：邊界回聲，內(nèi)部回聲，后方回聲聲像圖征象常見的有：環(huán)靶征(又稱牛眼征)，駝峰征，獵槍征(亦稱雙筒槍征)，平行管征，彗星尾征，假腎征等。超聲檢查的基本手法平移掃查法定點掃查法旋轉(zhuǎn)掃查法扇形掃查法超聲檢查的觀察內(nèi)容二維超聲主要用于組織、臟器、腫塊等的解剖結(jié)構(gòu)、位置與形態(tài)等進(jìn)行顯像包括：形態(tài)輪廓，內(nèi)部狀況，位置及毗鄰關(guān)系，活動狀況，邊界回聲，后方回聲M型超聲主要用于顯示心臟各結(jié)構(gòu)的活動包括：(左室長軸切面上)心底部結(jié)構(gòu)，二尖瓣區(qū)結(jié)構(gòu)，心室結(jié)構(gòu)等頻譜多普勒包括：頻移的時相、幅度、方向、灰度、離散度等直接

7、參數(shù)，以及P、VTI、RI、PI、S/D等等彩色多普勒血流成像可直觀地顯示血流流動情況包括：時相，方向，流散度，色彩的明亮度，血流范圍超聲圖像質(zhì)量控制儀器條件的選擇與調(diào)節(jié)儀器的選擇探頭的選擇頻率的選擇探查深度的選擇與調(diào)節(jié)增益與聚焦的選擇與調(diào)節(jié)增益是指超聲診斷儀調(diào)整回聲信號放大程度的功能，包括：總增益，分段增益及抑制；聚焦是使探頭發(fā)射的聲束在聚焦區(qū)域內(nèi)變窄，以提高橫向分辨力。對操作者的要求系統(tǒng)地掌握基礎(chǔ)知識與超聲成像原理有嚴(yán)格的操作培訓(xùn)熟悉各種掃查手法在實踐中不斷地總結(jié)提高超聲偽像凡超聲圖像中出現(xiàn)與被成像目標(biāo)不相對的一些特征，即不代表真實聲學(xué)界面的特征，都屬于偽像，表現(xiàn)為聲像圖中回聲信息特殊的增

8、添、減少或失真。從根本上說，偽像伴隨著真像共存，是無法完全消除的。產(chǎn)生原因：1. 與超聲波的物理性質(zhì)有關(guān)；2. 與儀器設(shè)計、探頭不良特性以及儀器調(diào)節(jié)不當(dāng)有關(guān)；3. 與人體生理或病理等情況有關(guān)?；祉憘蜗褚喾Q為多次反射，是由超聲沖在探頭表面與目標(biāo)界面之間來回反射的回波信號所形成。聲像圖表現(xiàn)為特征性的等距離排列的多條回聲，其強度依次遞減。強烈的混響多見于含氣的肺和腸腔表面，產(chǎn)生強烈的多次反射伴有后方聲影，俗稱“氣體反射”。而較弱的混響可使膽囊、膀胱等囊性器官以及肝、腎等器官的表淺囊腫內(nèi)部位出現(xiàn)假回聲。減少這種偽像的方法：1、適當(dāng)側(cè)動探頭，使聲束勿垂直于胸壁或腹壁；2、適當(dāng)?shù)亟档徒鼒鲈鲆妫?、在檢查淺

9、表部位時使用高頻探頭；4、加壓探查，使兩者的間距縮小。振鈴偽像(內(nèi)部混響)當(dāng)聲束遇到一平薄的界面以及刺界面下尚有一薄層強反射系數(shù)的介質(zhì)時，會在其間來回多次反射，從而產(chǎn)生振紋回波現(xiàn)象。其聲像圖特點：彗星尾征。宮內(nèi)節(jié)育器，眼球內(nèi)金屬異物以及膽囊壁膽固醇結(jié)晶等均可以產(chǎn)生振鈴偽像。旁瓣偽像由主聲束以外的旁瓣反射造成，表現(xiàn)為：在結(jié)石、腸氣等強回聲兩側(cè)出現(xiàn)“披紗征”或“狗耳樣”圖形。旁瓣現(xiàn)象在有些低檔的超聲儀器和探頭比較嚴(yán)重，使圖象的清晰度較差。聲影常常由強烈反射和顯著的聲吸收和衰減引起，如：含鈣的結(jié)石、瘢痕、骨骼、軟骨等介質(zhì)。后方回聲增強當(dāng)聲速通過聲衰減甚小的器官或病變（如膽囊、膀胱及囊腫）時其后方回聲

10、強度明顯地較周圍組織的高。通?？梢岳眠@一點來鑒別液性與實性病變。鏡面?zhèn)蜗癞?dāng)肋緣下向上掃查右肝和橫膈時，聲束遇到膈肺界面會發(fā)生全反射和鏡面?zhèn)蜗?。通常聲像圖上，膈下出現(xiàn)肝實質(zhì)回聲（實象），膈上出現(xiàn)對稱性的肝實質(zhì)回聲（虛象或偽像）；若膈下的肝內(nèi)有一腫瘤或囊腫回聲（實象），膈上對稱部位也會出現(xiàn)一個相應(yīng)的腫瘤或囊腫回聲（虛象或偽像）。正常肝臟及右腎囊腫其膈面聲像圖圖示膈的上方出現(xiàn)肝腎的鏡面?zhèn)蜗?，呈對稱性 L肝 D 膈 C腎囊腫 C1假囊腫A介質(zhì)代表肝臟實質(zhì) B介質(zhì)代表含氣肺組織 D高反射界面代表膈胸膜-肺界面 M代表肝腫瘤 M代表腫瘤虛像（偽像）聲像圖上虛象總是位于實象深方。當(dāng)右側(cè)胸腔積液時，膈肺界面

11、被膈胸水界面取代，只能顯示膈下肝臟和膈上胸水，上述鏡面反射消失，鏡面?zhèn)蜗癫豢赡艽嬖凇８淖兲讲榻嵌?，鏡面?zhèn)蜗褚话阋部上?。部分容積效應(yīng)偽像又稱切片厚度偽像，與超聲束的橫向方向分辨力直接相關(guān)，是因為超聲斷層掃描時斷層較厚所引起，在非聚焦區(qū)這種偽像更加明顯。如：肝的小囊腫內(nèi)可能出現(xiàn)一些點狀回聲；腸管附近的膽囊內(nèi)出現(xiàn)腫瘤或結(jié)石樣回聲；等改變病人體位或改變探頭方向及部位，反復(fù)觀察比較可以發(fā)現(xiàn)這種偽像。折射偽像（棱鏡偽像）又稱棱鏡偽像。僅在腹部橫斷面掃查時（靠近正中線）才出現(xiàn)，是因為在掃查時腹直肌起了棱鏡的作用時聲束發(fā)生了折射。作子宮橫斷面，可能使宮內(nèi)的單胎囊出現(xiàn)重復(fù)圖象，從而誤診為“雙胎妊娠”。將探頭方向改為縱向斷面掃查，上述胎囊重復(fù)偽像消失。經(jīng)腹壁橫斷面折射偽像產(chǎn)生示意圖回聲偽像失落又稱為臨界角偽像，因為兩界面間發(fā)生了全反射所致。表現(xiàn)為：球形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)方或器官的兩側(cè)邊緣出現(xiàn)細(xì)長狹窄縱向條狀無回聲區(qū)(即側(cè)邊聲影)。改變掃查角度有助于識別這種偽像。在膽囊兩側(cè)邊角下方出現(xiàn)時，應(yīng)與小結(jié)石聲影相鑒別；此外，細(xì)小的血管和主胰管的橫斷面也因為側(cè)壁回聲失落而呈小的等號“”而非小圓形。聲速失真一般超聲儀器測量是按