文档介绍：医学超声原理与技术
课程安排
第一章绪论
第二章医学超声物理基础
第三章医学超声换能器与辐射场
第四章医学超声脉冲回升技术总论
第五章超声诊断仪基本结构A超
第六章 M型超声诊断仪原理及应用
第七章 B型超声显像诊断仪
第八章医学超声多普勒技术
第一章绪论
医学超声:超声物理学、超声工程学,与医学超声诊断与治疗。
超声物理:振动和波是理论基础,研究超声波在生物组织中的传播特性和规律。
超声工程学:电子技术、计算机技术为基础,依靠超声物理的结论。设计研制医学诊断设备和治疗设备。
超声诊断:主要是根据超声波在生物组织中传播规律、组织特性、组织几何尺寸的差异使超声波的透射、反射、散射、绕射及干涉等传播规律和波动现象也不同,从而使接收信号的幅度、频率、相位、时间等参量发生不同的改变,通过对这些参量的测量、成像来识别组织的差异、判别组织的病变特征。
超声治疗:主要利用生物体吸收超声波的特性、也即利用超声波的生物效能和机理,达到治疗的目的。
超声成像设备分类(上)
一、按超声波型分类
连续波超声设备
脉冲波超声设备
二、按利用物理特性分类
回波式超声诊断仪
透射式超声诊断仪
三、按设备的结构分
A超:是一种最基本的显示,示波器上横坐标表示超声波的传播时间(探测深度),纵坐标表示脉冲回波幅度(Amplitutede),故称为A型显示,简称A超。临床运用测量人体器官位置,尺寸、组织的声学特性、诊断疾病
超声设备分类(下)
M型超声诊断设备-M超-超声心动图仪:在荧光屏上得到组织器官(心脏)许多曲线-构成超声心动图。反映不同介面不时间反射超声波的强弱。是亮度调制型设备。临床主要用于研究心血管疾病、可与心电图、心音图、脉搏结合考虑分析,测量心血管的部分大小、厚度,瓣膜的运动。
B型超声诊断设备:B超-切面显像仪。静止目标B型超声显像仪;实时B型超声显像仪,数字扫描B型超声成像设备,代计算机的B型超声成像设备四种。
C超与F型超声成像设备:横断面成像,曲面成像。
D超:脉冲回波D型超声诊断仪,连续波D型超声诊断仪。
彩超=B+D+M,多功能超声成像设备。彩色显示。CDFI 彩色血流(低速)显像仪 CDTI(高速) CDE(彩色、幅度,大小)低速血流的彩色多普勒能谱图,DPA(大小,方向)CHI,THI
超声全息诊断设备
超声显微镜
超声CT 超声外科设备超声治疗设备
二、超声设备发展历程
1880年,。1917年法国科学家保罗-郎之万发现逆压电效应。
1921年声纳
1942年奥地利科学家 A超,探测头颅
1952年美国科学家 B超 1954年B超临床
1956年日本科学家多普勒超声探测心脏
1967年电子探头 1968年 TGC
1968年研究计算机用于B超设备,DSC数字扫描
1973年C超,1978年F超
1983年彩色学流图(CFM),1990年3D扫描研制
1991年数字化超声成像系统不步入新的发展阶段
CDTI CDE DPA CHI THI
三、超声波基础知识简介
(一)超声波
1、是频率超过2万Hz的机械波,在空气中传播平均速度为340m/s,在人体软组织,液体中约1540m/s,在颅骨中3860m/s。
2、描述超声波的物理量:
周期T,频率f,波长,波速C,
相位=(t)
介质特征声学参数-声阻抗 Z= C (单位瑞利)
声压p,声压级Lp,声强I,声强级LI
声压反射系数,折射系数,
声强反射系数,声强折射系数
3、次声波、声波、超声波
4、超声波的特点
方向性好:定向发射。
能量高:
传输特性:
穿透能力:工作频率与发射功率
5、超声波的类型 纵波与横波:固体、液体、气体均可传播纵波。只能在固体传播横波,不能在液体、气体传播横波。
表面波:延介质表面传播的波,是瑞丽1887年提出又叫瑞丽波
板波:在板厚与波长相当的介质中传播
平面波:波阵面互相平行的平面的波
柱面波:波阵面是同轴圆柱面的波
球面波:波阵面是同心球面的波
连续波:波源不断振动,连续不断辐射的波。脉冲波:波源振动时间较短,间歇辐射的波
一维超声波的数学表达式
声压p
介质密度,超声波传播速度C,振幅A
角频率=2,超声波传播时间t