文档介绍：超声成像原理与临床应用浙江大学医学院附属第一医院郑哲岚教学专用,禁止上网传播,版权所有超声医学(Ultrasonicmedicine)超声医学是声学、医学和电子工程技术相结合的一门学科,是研究超声对人体的作用和反作用规律并加以利用,达到诊断、保健和治疗等目的的学科。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学超声工程。超声诊断学(Ultrasounddiagnostics) 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 超声显像法:Ultrasonograph,Ultrasonogram 声像图:Sonograph,Sonogram超声心动图:Echocardiography超声波(Ultrasound)人耳听觉范围的声波频率是16~20000Hz,超过20000Hz的声振动即为超声波,目前用于诊断的频率一般为2~10兆赫(MHz),目前有些血管腔内探头的频率甚至可高达20MHz或更高。超声诊断使用的频率范围:2-20MHz(兆赫) 1MHz=1x106Hz超声的发生和接收逆压电效应(发生)在交变电场的作用导致压电晶体厚度的交替改变从而产生声振动,即由电能转变为声能。正压电效应(接收)由声波的压力变化使压电晶体两端的电极随声波的压缩(正压)与弛张(负压)发生负电位交替变化。超声波的发生借助于高频振荡脉冲加在压电晶体上利用逆压电效应使发生机械化的体积胀缩,推动周围介质使之振动,形成疏密波。由于输入之电振荡频率在1~15MHZ之间,故产生1~15MHZ之Ultrasound;当U在介质传递时,遇有声阻不同之介面即发生反射。这些反射回来的反射波是一种疏密相间的有规律的机械振动,当作用于压电晶体时,由于正压电效应,使晶体两侧产生异种电荷。把这个高频变化的电位差经仪器接收线路放大后,显示在Monitor上,这就是我们今天所见的各种图像。(频率f,波长λ,声速C)ACOUSTICWAVEEQUATION振动质点在媒质(空气丶水丶固体)内传播产生周期性疏密波称声波,波的传播方向与质点振动方向一致的,称为纵波传播方向和振动方向相互垂直的称横波声波是纵波,声振动传播有赖于媒质,(振动数/秒)是振动源的特性,,相邻同状态间的最短距离称波长λ超声波与人体组织的相互作用选用超声作为医学诊断的信息载体,首先由于人体组织能作为超声波的传播媒质,其次因为声波和组织能相互作用,作用的后果引起声波特性的某些改变,其方式多种多样,例如频率的改变(Doppler效应)丶方向的改变(反射丶折射丶散射丶衍射)丶能量(强度)的改变(衰减),这些变化都携带组织结构信息或功能信息,相互作用也能产生治疗效果,,以像素为单位组合成图像,,如把这个像素放大都是相似的明暗相间同心圆丶也叫衍射斑(或称弥散园).衍射斑的直径不能无限小,(λ/2)分辨距越小丶分辨率(力)越高,图像能显示的细节更小为什么医用诊断仪的下限频率一般大于3M(兆/百万),原因就在<3M的超声其分辨距已大于2mm,更低的频率波长将更长,分辨力太低,已没有诊断价值,波长与穿透性的关系超声图的分辨率和穿透性是一对矛盾,并非所有超声频段都适用于医学诊断,事实上医学超声诊断仪适用频段只限于3~<3M的超声分辨率>2mm更低的频率没有诊断价值,而大于10M(兆)的超声波因穿透深度只有数mm,,需要配用多种频率的探头。新颖超声诊断仪用变频或宽频探头。