妇产科超声(B超)培训超声成像的原理及诊断基础
超声成像的原理及诊断基础
(一)超声成像的原理超声成像(ultrasonic imaging)是使用超声波的声成像。它包括脉冲回波型声成像(pulse echo
acoustical imaging)和透射型声成像(transmission acousticalimaging)。前者是发射脉冲声波，接收其回波而获得物体图像的一种声成像方法，后者是利用透射声波获得物体图像的声成像方法。目前，在临床应用的超声诊断仪都是采用脉冲回波型声成像。而透射型声成像的一些成像方法仍处于研究之中，如某些类型的超声cT成像(computedtomographbyultrasound)。目前研究较多的有声速cT 成像(computedtomogr’aph
ofacoustic Velocity)和声衰减CI、成像(computed tomog~’aph of acoustic attenuation)。
目前的医用超声成像都是利用超声波照射人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波，获得人体组织性质与结构的可见图像的方法和技术。它与其他成像技术相比，有自己独特的优点，是其他成像所不能代替的。
1．有高的软组织分辨力在人体组织中，对同样频率的声波和光波，前者的波长要比后者约大106倍，显然声成像的分辨力远低于光学成
像。然而，超声成像能提供不透光的人体体内组织和器官的声像，这是光像无法解决的。x光也能获取人体组织的透视图，但它对软组织的分辨力较差。前面已经提到，组织只要有1
‰的声阻抗差异，就能检测出其反射回波。所以，声像具有很高的软组织分辨力。目前，超声成像已能在近20cm的检测深度范围，获取优于1mm的图像空间分辨力。
2．具有高度的安全性当严格控制声辐照剂量低于安全阈值时，
超声可能成为一种无损伤的诊断技术，而且对医务人员更是十分安全。这是放射成像技术不可比的。
3．实时成像它能高速实时成像，可以观察运动的器官。而且节
省检查时间。
4．使用方便，费用较低，用途广泛。
(二)超声成像的一般规律
1．所有脉冲回波型声成像凭借回声来反映人体内器官和组织的信息，而回声则来自组织界面的反射和散射体的后散射。回声的强度取决于界面的反射系数、粒子的后散射强度和组织的衰减。
2．组成界面的组织之间声阻抗差异越大，则反射的回声越强。反射
声强还和声束的入射角度有关，入射角越小反射声强越大，声束垂直于入射界面时，即入射角为零时，反射声强最大，而入射角为90度时，反射声强为零。因此球形病灶常只有前、后壁回声，侧壁回声消
失，出现侧声影。
3．粒子的后散射强度与入射声束的频率以及与粒子的大小、密度有关。
4．组织对声能的衰减取决于该组织对声强的衰减系数和声束的传播距离(即检测深度)。物体衰减特征主要表现在后方的回声。
5．根据上述声成像的一般规律可知囊性物体的声像图特征为：内部为无回声、前壁和后壁回声增强、侧壁回声消失形成侧声影。
6．多重反射超声遇强反射界面，在界面后出现一系列的间隔均匀的依次减弱的影像，称为多次反射，这是声束在探头与界面之间往返多次而形成。
(三)不同器官或组织成分的显像特点各种不同种类和来源的细胞集合起来，构成了形形色色的生物体组织，按照职能的不同生物组织分为4种基本类型：上皮组织、肌肉组织、神经组织和结缔组织。
1．上皮组织特性阻抗比其它组织稍大，在上皮组织表面会产生声反射，上皮组织表面凹凸处及纤毛部分以及汗毛孔很易吸附空气，而空气的特性阻抗要比组织小得多，因此声波将在吸附有气体的上皮组织部分产生强烈的反散或散射。这种现象在皮肤表面特别严重。所以，与探头接触的表皮部位一定要充分涂上声耦合剂，彻底清除掉吸附的气体。通常皮肤呈线状强回声。
2．肌肉组织肌肉组织的密度、声速、特性阻抗以及声衰减等声学参数都要比水和其他相对疏松的软组织的声学参数大。另外，这些声学参数的数值与声波传播的方向有关，即声波在平行于纤维方向或垂直于纤维方向的声学参数不一样。例如平行于纤维方向的声速略大，而垂直于纤维方向的衰减系数要比平行于纤维方向的明显大。常采用这两个方向测得的参数的平均值作为肌肉组织声学参数。肌肉组织回声较脂肪组织强，且较粗糙。
3．神经组织脑部和脊髓的白质由于含髓鞘，白质的声衰减系数比灰质的要大。
4．结缔组织各种结缔组织的密度、结构及成分差别很大。
(1)疏松结缔组织：密度和声速相对较小，散射衰减和总的声衰减也较小。
(2)皮下脂肪：组织密度、声速和衰减都比较小，但与其它结缔组织生长一起，层间交错重叠，造成层间多重反射和散射，致使声衰减比一般组织大得多。通常层状的脂肪是低回声，但肿瘤组织中脂肪与其它组织混杂分布时，常呈强回声。
(3)致密结缔组织：含有丰富的纤维，其密度、声速和特性阻抗相应较大，与别的组织交错分布时，反射回声强，排列均匀的纤维瘤回声则较弱。
(4)骨组织：是一种细胞间质钙化变硬的结缔组织，声速约为软组织的2倍，声阻抗约为软组织的3倍以上，因此超声波在骨组织与软组织的交界面产生较强的反射，难以穿透骨组织；另外骨组织里的管系、空隙引起强烈的散射，产生很大的衰减，所以骨组织表面回声很强，并且在后方有声影。
(5)血液：是一种液性结缔组织，血中的红细胞好似许多极小的散射体，超声多普勒血流测量技术就是依据红细胞的超声散射信息，它属于瑞利散射。
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由于红细胞浓度极大，每一立方毫米的红细胞数多达5×106个，所以一个很小的体积单元，红细胞总的散射声功率还是能被检测出来，从而使超声多普勒血流测量成为可能。血管形成无回声的管状结构，动脉常有明显的搏动，有时能看到红细胞的点状回声。
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5．实质性脏器形成均匀的低回声，例如肝脏、脾脏、肾脏。6．空腔脏器其形状、大小和回声特征因脏器的功能状态改变而有不同。充满液体时表现为无回声区，充满含有气体的肠内容物可形成杂乱的强回声反射，气体及反射常曳有多重反射的斑纹状强回声，称为彗星尾征。
(四)不同组织回声声学类型根据各种组织回声特征，可以把人体组织、器官概括为4种声学类型：
1．无反射型血液、腹水、羊水、尿液、脓汁等液体物质，结构均匀，其内部没有明显声阻抗差异，反射系数近似为零，所以无反射回波，即使加大增益也探查不到反射回波。这种液体的声像图特点是无回声暗区或称液性暗区。由于无反射，吸收少，声能透射好，所以后壁反射增强。
2．少反射型均匀实质的软组织，声阻抗差异较少，反射系数小，回声幅度低，检查用低增益时，相应区域表现为暗区，增加增益时，呈密集反射光点，即少反射型或低回声区。
3．多反射型结构复杂的实质组织，声阻抗差异较大，反射较多且强，探查用低增益时，即可呈现多个反射光点，增加增益时，回声光点更为密集明亮，称为多反射型或高回声区。
4．全反射型软组织与含气组织的交界处，反射系数为99．9％，接近全反射，并在此界面与探头表面之间形成多次反射和杂乱的强反射，致使界面后的组织无法显示。
江西中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号2 超声诊断仪原理及其基本结构 超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性，通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像，从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。 超声诊断技术的发展历程 20世纪50年代建立，70年代广泛发展应用的超声诊断技术，总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展，从黑白向彩色图像过渡，从二维图像向三维图像迈进，从反射法向透射法探索，以求得到专一性、特异性的超声信号，达到定量化、特异性诊断的目的。80年代介入性超声逐渐普及，体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断范围，也提高了诊断水平，90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。 二．超声诊断仪的种类 (一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪，把接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表回声的强弱，以波型形式出现，称为回声图，现已被B型超声取代，仅在眼科生物测量方面尚在应用，其优点是测量距离的精度高。(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪，把接收到的回声，以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。通过扫
描电路，最后显示为断层图像，称为声像图。B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同，显示的声像图有矩形、梯形和扇形。矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现，适用于浅表器官的诊断；扇形声像图用的探头有多种，机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野，适用于心脏诊断；后一种探头浅表与深部显示均宽广，适用于腹部诊断，有一种曲率半径小的凸阵探头，也可用小的声窗，窥见深部较宽的视野。 (三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化，介于A型和B型之间，得到的是一维信息。在辉度调制的基础上，加上一个慢扫描电路，使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。用以观察心脏瓣膜活动等，现在M型超声已成为B型超声诊断仪中的一个功能部分不作为单独的仪器出售。(四) D型在二维图像上某点取样，获得多普勒频谱加以分析，获得血流动力学的信息，对心血管的诊断极为有用，所用探头与B型合用，只有连续波多普勒，需要用专用的探头。超声诊断仪兼有B型功能和D型功能者称双功超声诊断仪。(五) 彩色多普勒超声诊断仪具有彩色血流图功能，并覆盖在二维声像图上，可显示脏器和器官内血管的分布、走向，并借此能方便地采样，获得多普勒频谱，测得血流的多项重要的血流动力学参数，供诊断之用。彩色多普勒超声诊断仪一般均兼有B型、M型、D型和彩色血流图功能。(六) 三维超声诊断仪三维超声是建立在二维基础上，在彩色多普勒超声诊断仪的基础上，配上数据采集装置，再加上三维重建软件，该仪器即有三维显示功能。(七) C型C型超声仪也是辉度调制型的一种，与B型不同的是其显示层面与探测面呈同等深度。超声诊断仪基本原理
超声诊断学复习要点 心脏超声检查常用切面及各切面的内容 ①左室长轴观：探头放于胸骨左缘3、4肋间，探测方位与右胸锁关节至左乳头 连线相平行。检查时应注意探测平面与心脏长轴平行。右室、左室、左房、室间隔、主动脉、主动脉瓣及二尖瓣的结构 ②心底短轴观：探头置于胸骨左缘二三肋间心底大血管的正前方，扫描平面与 左室长轴相垂直，和左肩与右肋弓的连线基本平行。主动脉根部及其瓣叶、右室流出道、左房、右房、主动脉、肺动脉 ③二尖瓣水平短轴观：探头置于胸骨左缘第3、4肋间，方向与上图相似。此图 可显示左、右心室腔，室间隔与二尖瓣口等结构。如将探头稍向下倾斜，可获得腱索、乳头肌水平图像。 ④心尖四腔观：探头置于心尖搏动处，指向右侧胸锁关节。在图像上室间隔起 于扇尖，向远端伸延，见房间隔及心房穹窿。十字交叉位于中心处，向两侧伸出二尖瓣前叶和三尖瓣隔叶，二尖瓣口及三尖瓣口均可显示。 ⑤剑突下四腔观：清晰显示房间隔⑥主动脉弓长轴观：显示主动脉弓及其分支和右肺动脉等。 二尖瓣狭窄分度：正常瓣口面积约4cm2，舒张期跨二尖瓣口平均压差为0．667kPa(5mmHg)。①轻度跨瓣压差为1．336kPa(10 mmHg)左右。瓣口面积1.5—2cm2；②中度1．336～ 2.67kPa(10—20 mmHg)，面积1.0—1.5 cm2；③重度跨瓣压差大于2．67kPa(20mmHg)，瓣口面积小于1cm2。 二狭切面超声心动图 (1)左室长轴观及四腔观：可见二尖瓣前后叶增厚，因瓣膜粘连，瓣尖部活动幅度减低，瓣口变小，二尖瓣前叶于舒张期呈气球样向左室突出，呈所谓圆顶状(dome)运动，常见于隔膜型狭窄。病变严重时，瓣体也可增厚、纤维化、钙化，活动减小或消失，腱索增粗，相当于漏斗型狭窄。二尖瓣后叶活动度明显减小，后叶与前叶同向运动。左房因血液淤积，故可增大。晚期可见右室、右房扩大(2)二尖瓣水平短轴观：可见二尖瓣前后交界明显粘连，瓣膜增厚。二尖瓣开放幅度减小，开口变小。舒张期失去正常鱼嘴形，边缘不规整。在此观中可直接描记出二尖瓣口面积。
妇科疾病超声诊断 一、子宫解剖 子宫位于骨盆腔中央,呈倒置的梨形。成年人的子宫重约50 g，长7～8 cｍ，宽４～５cm，厚2~3cｍ,子宫体壁由浆膜层、肌层、内膜构成，绝经后妇女正常子宫内膜呈线状或显示不清,厚度一般不超过4mm。子宫动脉发自髂内动脉前干，子宫动脉发出一下行小的阴道支，主干沿途发出弓状动脉,上升至子宫角时,即分为三支,一支分布于宫底,一支分布输卵管，而另一支分布至卵巢。卵巢具有双重血供,即从腹主动脉发出的卵巢动脉和子宫动脉上升支分出的卵巢支。 二、检查方法及正常子宫超声表现 (一)检查方法 １、经腹超声检查； ２、经阴道超声检查； ３、子宫、输卵管声学造影检查； (二）正常子宫声像图 1、纵切面①子宫形态:前位及平位子宫呈倒置梨形,轮廓清晰,表面光滑,后位子宫呈斜倒梨状;②肌壁:呈均匀点状回声,前后壁对称；③宫内膜:呈条状强回声，周期性变化，宫腔呈闭合状态,后位子宫显示模糊或不完全；④宫颈:圆柱形，回声较宫体略强,宫颈管呈强回声； ⑤宫体与宫颈角度：前位子宫小于1８0度,平位子宫为18０度，后位子宫大于180度。 2、横切面前位及平位子宫宫底呈三角形,宫体呈椭圆形，中心部呈强回声,为宫内膜所致。后位子宫则宫颈位于宫体上方,呈偏强回声。 （三)子宫测量方法 1、子宫体长径（上下径）子宫最大纵切面时,自宫底外缘至宫颈内口间的最大距离。 ２、子宫厚径(前后径）与宫体长径垂直的最大距离。 3、子宫横径（宽径)子宫横切面时，于两测宫角下缘子宫左右外侧缘间的最大距离。 ４、宫颈长径自宫颈内口至外口间的距离。 （四)正常子宫超声测值不同年龄组及发育阶段的子宫大小常有不同，生育期子宫最大，青
超声成像 学习要求：掌握超声成像的基本原理（超声、超声的物理特性及其应用）、超声图像的特点了解超声波的产生、超声成像、超声检查技术与设备，超声诊断的方法学目的：理解超声诊断的临床应用 超声成像的定义：利用超声波的物理特性和人体器官组织声学特征相互作用后所产生的信息,经信息处理形成图像的成像技术，借此进行疾病诊断的检查方法。 一、超声波的物理特性（1）： 波可分为：电磁波（包括可见光、无线电波、X线）和机械波（包括声波、水波、地震波）声波：20~20000 Hz 超声波：>20000 Hz 医用超声波：2.5~10 MHz 二、超声波的物理特征(2) 1.超声波的物理量（波长、频率、传播速度）及其关系: 物理量: 频率(f) : Hz 声速(c) : m /s 或cm/s 波长(λ) : m 介质密度(ρ) : g／cm3 声阻抗（Ｚ）：Ｚ＝ρ×ｃ(g／cm2．s) 关系: c2=K / ρ即声速取决于波长和频率, 并与介质中的弹性(K) 和密度(ρ) 密切相关c=f ×λ即同一介质中传播(C确定),频率越高则波长越短 传播速度: 固体>液体>气体 2.束射性或指向性（超声波的直线传播） 其方向性与超声频率、声源直径及后者与波长的比值有关 扩散角越小,方向性越好 3.反射：超声在均质性介质传播中不出现反射 反射条件: ①介质声阻抗差>0.1% ②界面大于波长 声阻抗=介质密度与速度的乘积 4.散射
超声波在介质中传播如遇不规则的小界面, 或界面小于波长时,则发生散射 5.衰减： 超声波在介质中传播由于介质吸收(声能转化为热) 、反射、散射等原因,其振幅与强度逐渐降低,这种现象称为衰减。（振幅与强度的减小） 6.多普勒效应： 声束在介质中传播时，如遇到运动的反射界面，其反射的超声波频率随界面运动的情况而发生改变的现象 三、超声波的产生： 1、压电晶片(换能器) 2、压电效应：逆压电效应(电能转变为声能) 正压电效应 四、超声成象基本原理 1、器官、组织中各种界面对超声波的不同反射和/或散射是构成图象的基础。 2、仪器将接收到的含有各种声学信息的回声，经过处理，在显示器上显示为波形、曲线、图象 五、超声诊断的种类 1、A型---A mplitude 以波的形式显示出来,为幅度调制型 2、M型---M otion echocardiography 是B型超声中的一种特殊显示方式 3、B型---B rightness 以光点的形式显示出来,为辉度调制型 扫查连续, 由点, 线而扫描出脏器的解剖切面, 是二维空间显示, 又称二维法 4、D型---D oppler ( pw、cw、color doppler) 彩色多普勒血流显像CDFI(color Doppler flow imaging)： 将二维彩色血流信号重叠到二维B型扫描或M型扫描图上,实现解剖结构与血流状态两种图像结合的实时显像 用红, 黄, 蓝三种基本颜色编码,显示不同血流方向 颜色的辉度与血流速度成正比 彩色多普勒血流显像不仅能清楚的显示心脏大血管的形态结构和活动情况,而且能直观和形象地显示心内血流的方向、速度、范围、有无血流紊乱及异常通路等 ——故有人称之为非损伤性心血管造影法。 六、超声图像特点：
江西中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号5047 超声诊断仪原理及其基本结构 超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性，通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像，从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。 超声诊断技术的发展历程 20世纪50年代建立，70年代广泛发展应用的超声诊断技术，总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展，从黑白向彩色图像过渡，从二维图像向三维图像迈进，从反射法向透射法探索，以求得到专一性、特异性的超声信号，达到定量化、特异性诊断的目的。80年代介入性超声逐渐普及，体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断范围，也提高了诊断水平，90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。 二．超声诊断仪的种类 (一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪，把接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表回声的强弱，以波型形式出现，称为回声图，现已被B型超声取代，仅在眼科生物测量方面尚在应用，其优点是测量距离的精度高。(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪，把接收到的回声，以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。通过扫
描电路，最后显示为断层图像，称为声像图。B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同，显示的声像图有矩形、梯形和扇形。矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现，适用于浅表器官的诊断；扇形声像图用的探头有多种，机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野，适用于心脏诊断；后一种探头浅表与深部显示均宽广，适用于腹部诊断，有一种曲率半径小的凸阵探头，也可用小的声窗，窥见深部较宽的视野。 (三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化，介于A型和B型之间，得到的是一维信息。在辉度调制的基础上，加上一个慢扫描电路，使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。用以观察心脏瓣膜活动等，现在M型超声已成为B型超声诊断仪中的一个功能部分不作为单独的仪器出售。(四) D型在二维图像上某点取样，获得多普勒频谱加以分析，获得血流动力学的信息，对心血管的诊断极为有用，所用探头与B型合用，只有连续波多普勒，需要用专用的探头。超声诊断仪兼有B型功能和D型功能者称双功超声诊断仪。(五) 彩色多普勒超声诊断仪具有彩色血流图功能，并覆盖在二维声像图上，可显示脏器和器官内血管的分布、走向，并借此能方便地采样，获得多普勒频谱，测得血流的多项重要的血流动力学参数，供诊断之用。彩色多普勒超声诊断仪一般均兼有B型、M型、D型和彩色血流图功能。(六) 三维超声诊断仪三维超声是建立在二维基础上，在彩色多普勒超声诊断仪的基础上，配上数据采集装置，再加上三维重建软件，该仪器即有三维显示功能。(七) C型C型超声仪也是辉度调制型的一种，与B型不同的是其显示层面与探测面呈同等深度。超声诊断仪基本原理
第一章超声成像原理和妇产超声诊断临床基础 第一节超声成像原理 一、超声波的概念和基本特性 （一）超声波的概念频率在2万赫兹以上的机械振动波，称为超声波（ultrasonic wave），简称超声（ultrasound）。能够传递超声波的物质，称为传声介质，它具有质量和弹性，包括各种气体、液体和固体；传声介质有均匀的、不均匀的；有各向同性的、各向异性的等。超声波在传声介质中的传播特点是具有明确指向性的束状传播，这种声波能够成束地发射并用于定向扫查人体组织。 （二）超声波的产生医用高频超声波是由超声诊断仪上的压电换能器产生的，这种换能器又称为探头，能将电能转换为超声能，发射超声波，同时，它也能接受返回的超声波并把它转换成电信号。探头具有发射和接受超声两种功能。常用的探头分为线阵型、扇型、凸阵型，探头的类型不同，发射的超声束形状和大小各不相同，而各种探头根据探查部位的不同被设计成不同的形状。见图1-1-1。 图1-1-1 探头示意 （三）超声波的基本物理量 1．频率（f）：是指单位时间内质点振动的次数。单位是赫兹（Hz）、千赫（KHz）、兆赫（MHz）。超声的频率在20KHz以上，而医学诊断用超声的频率一般在兆赫级，称为高频超声波，常用频率范围2～10兆赫。频率越高，波的纵向分辨力越好。周期（T）则是一个完整的波通过某点所需的时间。有f·T = 1 。 2．波长（λ）：表示在均匀介质中的单频声波行波振动一个周期时间内所传播的距离，也就是一个波周期在空间里的长度。波的纵向分辨力的极限是半波长，因此了解人体软组织中传
导的超声波长有助于估计超声波分辨病灶大小的能力。 3．声速（C）：是指声波在介质中传播的速度。声速是由弹性介质的特性决定的，不同介质的声速是不同的。人体各种软组织之间声速的差异很小，约5%左右，所以在各种超声诊断仪器检测人体脏器时，假设各种软组织的声速是相等的，即采用了人体软组织平均声速的概念。目前，较多采用人体软组织平均声速的数值是1540m/s。实际上人体不同软组织脏器及体液的声速是有差别的，因此声像图上显示的目标，无论是脏器或病灶，其位置及大小与实际的结构相比，都存在误差，但不致影响诊断结论，一般可忽略 声速C、波长λ、频率f或周期T之间的关系符合 4．声强（sound intensity）：当声波在介质中传播时，声波的能量从介质的一个体积元通过邻近的体积元向远处传播。 声强是指超声波在介质中传播时，单位时间内通过垂直于传播方向的单位面积的平均能量。声强的物理意义为单位时间内在介质中传递的超声能量，或称超声功率。声强小时超声波对人体无害，声强超过一定限度，则可能对人体产生伤害，目前规定临床超声诊断仪安全剂量标准为平均声强小于10mW/cm2。（四）超声波的传播 1. 声特性阻抗（acoustic characteristic impedance）：声特性阻抗（Z）定义为平面自由行波在介质中某一点处的声压（p）与质点速度（u）的比值。在无衰减的平面波的情况下，声特性阻抗等于介质的密度（ρ）与声速（C）的乘积。 2. 声特性阻抗差与声学界面：两种介质的声特性阻抗差大于1‰时，它们的接触面即可构成声学界面。入射的超声波遇声学界面时可发生反射和折射等物理现象。人体软组织及脏器结构声特性阻抗的差异构成大小疏密不等、排列各异的声学界面，是超声波分辨组织结构的声学基础。 3. 声波的界面反射与折射：超声入射到声学界面时引起返回的过程，称为声反射（acoustic reflection）。射向声学界面的入射角等于其反射角。而声波穿过介质之间的界面，进入另一种介质中继续传播的现象，称为声透射（acoustic transmission）。当超声的入射方向不
超声成像波束形成的基本理论 声场在成像场域的分布称为波束形成(beam forming)。波束形成在整个超声中处于心位置，对成像质量起着决定性的作用，如图2.1。 本章以传统的延时叠加波束形成方法为中心来阐述波束形成的基本原理及其对波束形成的影响，并介绍了波束控制方法(聚焦偏转、幅度变迹、动态孔径)及成像质量的评价标准。. 1 延时叠加波束形成算法 延时叠加波束形成是超声成像中最传统、最简单也是应用最广泛的成像方法，它包括发射聚焦和接收聚焦两种方式。由于成像过程实际就是对成像区域逐点聚焦，所以一帧完整的图像需要进行至少上万次的聚焦才能完成。如果采用发射聚焦方式来实现超声成像，则完成一帧超声图像需要非常长的时间(至少需要几分钟)，不符合实时成像的要求。因此，平常所说的延时叠加波束形成一般是指接收聚焦，其形成过程如图2.2 所示。
1.1 声场分布的计算 图像分辨率通常是评价图像质量的重要标准之一，而在超声成像系统中的图像横向分辨率是由超声波束的声场分布决定的[25]。超声辐射声场的空间分布与换能器的辐射频率、辐射孔径及辐射面结构有关，称为换能器的空间响应特性为了表征换能器空间响应特性，常引入一指向性函数。指向性函数是描述发射器辐射声场或接收器灵敏度的空间函数。由于探头类型不尽相同，包括连续曲线阵、连续曲面阵、连续体性阵和离散阵四大类，因此指向性函数的类型也有所不同。本节以常用的凸阵探头(离散阵)为例介绍超声空间发射声场的计算
如图2.3 所示，设阵元数为N，阵元的半径为R，相邻两阵元间的距离为d，由于d << R，可近似得到相邻两个阵元之间的夹角为Q=d/R。那么探头上任一阵元i 与中心线的夹角
实验四超声波成像基本原理 一、超声波简介及应用 超声波指的是频率超过2×104 Hz，人耳不能听到的声波。超声广泛存在于自然界和日常生活中，如老鼠、海豚的叫声中含有超声成分，蝙蝠利用超声导航和觅食；金属片撞击和小孔漏气也能发出超声。在实验和工业生产中，人们利用压电效应（piezoelectric effect）产生超声波。压电效应是指对于某些不导电的固体物质（称为压电材料），当它们在压力（或拉力）的作用下产生变形时，在物体相对的表面会出现正、负束缚电荷，从而得产生电势差的现象。利用压电效应的逆效应，即在压电材料相对的两个表面施加电压信号，使得材料发生机械变形，就可以得到超声波。 作为一种探测方法，超声波技术在军事、工业和医疗上有非常广泛的应用（探测对象包括潜水艇、固体材料内部的缺陷、体内脏器的病变以及胎儿的发育状况等。）超声检测的具有以下突出的优点： 1. 高穿透性，可以探测到材料深处的缺陷。 2. 灵敏度高, 可以探测到非常小的缺陷。 3. 非破坏性，只需要在材料的表面工作。 4. 对操作者以及周围的设备和材料没有伤害和干扰。 二、超声波C扫描成像基本原理 通过探头在试块顶部的X-Y扫描记录，得到来自试块内部缺陷的平面分布、埋藏深度Z 方向的信息，利用测量到的三维数据进行计算机图象重建，得到试块内部缺陷的立体图象。 超声成像是通过测量反射波来获得物体内部的信息。在进行缺陷定位时，测量缺陷反射回波对应的时间，根据被测材料的声速可以计算出缺陷到探头入射点的垂直深度或水平距离。在超声成像时，探头在试块顶部二维扫描，得到来自试块内部缺陷深度的分布，再利用计算机进行图像重建，就可以得到试块内部缺陷的立体图像。 由于衍射的存在，实际的超声波总有一定的发散性。通常我们用偏离中心轴线后振幅减小一半的位置表示声束的边界。如图1所示，在同一深度位置，中心轴线上的能量最大，当偏离中线到位置A、A’时，能量减小到最大值的一半。其中θ角定义为探头的扩散角。θ越小，探头方向性越好，定位精度越高。与光学仪器的成像一样，波长越短（频率越高），探头越大（相当于透镜的孔径越大），超声探头发射能量的指向性就越好。
超声诊断学试题集与
2、发生多普勒效应必须具备的基本条件 A、有声源与接收体E、没有回声或回声太弱C、声源与接收体产生相对运动 D、有强的反射源与散射源 E、声源与接收体两者处于静止状态 3、从多普勒频谱图上能了解到血流的参数是: A、血流性质B、时相C、方向D、速度 4、声学造影剂须符合下列哪些项的要求： A、微泡小，能安全稳定通过肺循环 B、可进入心肌或全身血池 C、无毒副作用 D、能停留相对较长时间 5、用于检查血流速度参数的多普勒技术是 A、二次谐波成像E、多普勒血流成像C、连续波多普勒D、脉冲波多普勒E、多普勒组织成像 6、连续波多普勒的技术特点是 A、出现信号混迭E、间歇发射超声C、选择接收不同深度的回声D、不间断发射超声E、检测高速血流 7、增大脉冲波多普勒检查测深度的错误方法是 A、提高发射超声脉冲重复频率 B、增大超声入射角 C、提高超声频率 D、降低 发射超声脉冲重复频率E、降低超声频率 8、彩色多普勒的用途是 A、检出血流 B、判断血流方向 C、鉴别管道性质 D、测量血管体积 E、测量峰值流速 9、右心超声造影的主要用途是 A、大血管间左向右分流 B、心腔与大血管间的左向右分 C、右心瓣口的反流 D、 流 识别心腔解剖结构E、心腔右向左分流 10、用彩色多普勒怎么样区别动脉与静脉血流 A、动脉血流信号呈闪动显现 B、收缩期动脉血流信号强度最 C、静脉血流信号可 高 持续出现D、舒张期动脉可无血流信号E、呼吸可影响静脉血流速度 三、名词解释 1、多普勒效应 2、超声波 3、侧向分辨力 4、轴向分辨力 5、B型诊断法
四、简答题 1、什么是超声波，它与一般声波有什么不同？ 2、什么是超声换能器？ 3、何谓超声仪的灵敏度？ 4、获得最佳超声信息的基本条件有哪些？ 5、超声检查的主要用途有哪些？ 超声诊断基础试题参考答案 参考答案 一、单项选择题 1B 2C 3D 4A 5C 6C 7ABC 8B 9C 10C 二、多选题答案 1BCE、2ACE、3ABCD、4ABCD、5CD、6DE、7BCD、8ABC、9CDE、10ABCDE 三名词解释 1、多普勒效应 答：当声源与声接收器之间有相对运动时，接收器所接收到的声波的频率就会发生改变，这种物理现象为多普勒效应。 2、超声波 答：超声是声波的一种。但其每秒的振动次数（频率）甚高，超出了人耳听觉的上限 （20000Hz），人们将这种听不见的声波叫做超声波。 3、侧向分辨力 答：侧向分辨力是指垂直于超声束轴线平面上与线阵探头轴方向一致的轴线上，能分辨相邻两点（两个病灶）间的最小距离。 4、轴向分辨力 答：轴向分辨力是指在超声束轴线上，能分辨两点（两个病灶）间的最小纵深距离。 5、B型诊断法 答：B型诊断法即辉度调制型。本法以不同辉度的光点表示反射讯号的强弱，反射强则亮，
妇产科超声诊断１4个实例详解(附图) 一、正常成年妇女增生期子宫内膜二、子宫肌瘤 声像图特点：1、子宫增大边界不规则。2、肌瘤结节呈低回声、等回声或强回声。等回声周边可有低回声晕呈假包膜。３、子宫内膜移位或变形。4、膀胱变形,易引起尿贮留。５、肌瘤结节周围呈环状及半环状血流。阻力指数0、6±0、1。(子宫肌瘤) 三、子宫内膜异位症 声像图特征:1、子宫均匀性增大,边界规则。2、子宫内膜线前移。３、子宫内回声不均匀，低回声、强回声区,无包膜。４、子宫大小、内部回声月经前后常有变化。5、肿块周围无环状或半环状血流，阻力指数约0、６。 四、子宫内膜癌(子宫体癌)声像图特点:１、子宫增大，边界规则，宫颈肥大。2、子宫内膜不均匀增厚达6mm以上,边缘毛糙。肿瘤侵犯肌层,无包膜。3、癌组织阻塞宫颈，可见宫腔积液、积脓、积血等无回声区。4、子宫内膜癌肿周边或内部可见丰富血流,阻力指数注:内膜厚度＞10mm可诊断五、子宫良性病变 １、子宫内膜息肉2、宫腔积血、积脓、积液(宫腔积液)六、卵巢子宫内膜异位囊肿(巧克力囊肿） 声像图特征:1、子宫后方出现园形或不规则无回声区,壁厚、内壁不光滑。2、囊肿直径一般为5~6cm,内部回声不均匀。3、
月经期检测肿块增大,无回声区内细小强回声点可随体位移动，有“分层征”。 (卵巢巧克力囊肿)七、卵巢良性肿瘤 1、浆液性囊腺瘤声像图特点:（1)肿瘤边界清晰,呈园形或椭园形无回声区。后壁回声增强。(2)囊壁纤薄,光滑完整。(３)肿瘤直径一般为5～1０cm。(4)囊肿多见为单房。(5)乳头状浆液性囊腺瘤:囊壁有大小不一得局限性强回声。(浆液性囊腺瘤) 2、粘液性囊腺瘤声像图特点:(1）肿瘤轮廓清晰呈园形或椭园形无回声区,内有散在细小得强回声点。(2）囊壁均匀增厚(>5mm）。(3)多为单侧多房。(４)肿瘤体积较大,直径多在１0cm以上。(5)少数有乳头状物生长。(粘液性囊腺瘤） 3、卵巢囊性畸胎瘤(皮样囊舯）声像图特征:（1)肿瘤直径一般5～１0cm。(2）多为单房双侧。(３)囊壁光滑,囊内为液性无回声区,内可见1个或数个团状强回声，或见散在强回声点,偶见浮动现象，称“瀑布征”。(４)肿物内可有液面产生,上部为增强得点状回声，下部为液性无回声区,称“脂液分层征”。(5）肿物后常伴声衰减。(6)肿物内可见因牙齿、骨骼等强回声后方伴声影。(畸胎瘤)八、卵巢恶性肿瘤 声像图特点：（1）形态不规则。无完整包膜。(２)内部回声强弱不均，或呈强回声团。(3)肿瘤内多见乳头状强回声,分隔增厚不整齐。（4)有浸润时轮廓不清。（5)常伴腹水。(卵巢恶
一、单项选择题 1.超声波是指频率超过( )以上的一种机械波。 A，10000Hz B，20000Hz C，30000Hz D，40000Hz 2.超声的三个基本物理量之间的相关关系可表达为如下哪种公式： A，λ=cf B，f=cλC，λ=c/f D,f=cλ 3.现在临床使用的超声诊断主要利用超声的什么物理原理? A,散射B,折射C,绕射D,反射 4.下列关于超声的分辨力叙述正确的是: A,超声的分辨力主要与超声的频率有关。 B，纵向分辨力是指与超声垂直的平面上两个障碍物能被分辨的最小间距。 C，超声的分辨力越高，超声在人体中的传播距离越远。 D，为提高超声的横向分辨力，不可以通过声学聚焦的方法实现。 5.下列不属于彩色多普勒技术的是： 多普勒血流成像B，能量多普勒C，频谱多普勒D，多普勒速度能量图 6.超声换能器的作用是： A,将动能转化为势能B，将势能转化为动能 C，将机械能转化为电能D，将化学能转化为电能. 7.人体组织中的反射回声强度可以分为哪几个等级？ A，高回声B，等回声C，无回声D，弱回声 8.下列哪种不属于超声伪像？ A 混响伪像B，密度伪像C，镜面伪像D，折射伪像 9.下列不属于超声成像设备主要组成的是： A 主机B，超声换能器C，视频图象记录仪D，视频图象显示仪 10.下列不是彩色多普勒成像的显示方式的是： A，速度型B，能量型C，加速度型D，运动型 二、多项选择题 1、层流频谱特征 Ａ、速度梯度大Ｂ、频谱与基线间有空窗Ｃ、速度梯度小．频谱窄Ｄ、包络毛刺．多普勒声粗糙刺耳Ｅ、包络光滑．多普勒声平滑有乐感 2、发生多普勒效应必须具备的基本条件 Ａ、有声源与接收体Ｂ、没有回声或回声太弱Ｃ、声源与接收体产生相对运动 Ｄ、有强的反射源与散射源Ｅ、声源与接收体两者处于静止状态 3、从多普勒频谱图上能了解到血流的参数是： A、血流性质 B、时相 C、方向 D、速度 4、声学造影剂须符合下列哪些项的要求： A、微泡小，能安全稳定通过肺循环 B、可进入心肌或全身血池 C、无毒副作用 D、能停留相对较长时间 5、用于检查血流速度参数的多普勒技术是 Ａ、二次谐波成像Ｂ、多普勒血流成像Ｃ、连续波多普勒Ｄ、脉冲波多普勒Ｅ、 多普勒组织成像 6、连续波多普勒的技术特点是 Ａ、出现信号混迭Ｂ、间歇发射超声Ｃ、选择接收不同深度的回声Ｄ、不间断发 射超声Ｅ、检测高速血流 7、增大脉冲波多普勒检查测深度的错误方法是 Ａ、提高发射超声脉冲重复频率Ｂ、增大超声入射角Ｃ、提高超声频率Ｄ、降低 发射超声脉冲重复频率Ｅ、降低超声频率 8、彩色多普勒的用途是
“三基”训练——超声诊断学～基础理论和基本知识问答（一） 1.什么是波长？ 波长是指两个相邻波峰或波谷之间的距离。即波在振动一次的时间内所传播的距离称为一个波长。 2.何谓超声声强和第二次声源？ （1）超声声强又称强度，它是指垂直于单位面积的声能量，单位为W/cm2或mＷ/cm2。（2）超声在传播途中遇到各种大小不同界面产生反射或散射，即再一次向周围发出超声时，则该物体称为第二次声源。 3.试说明逆压电效应。 给晶体施加交变电压后可造成机械变形并产生超声，此现象称为逆压电效应。 4.何谓声阻抗？ 声阻抗系指超声波通过介质遇到的阻力。一般它随介质和声波频率等不同而异，但在平面上的纵波的声阻抗与频率无关，而是等于组织的密度乘以声波在组织中的传播速度。公式：Z＝ρ×C(Z为声阻抗，ρ为物质密度，C为声速) 5.试述超声探头的作用。 超声探头又称换能器，它具有发射超声和接受返回超声的能力，也就是能够将电能转变成机械能（声能），又把声能转变成电能。 6.试述超声束在聚焦区能量的变化。 在超声聚焦区的声束直径较小，胜强是指单位声束截面积上的能量。声束截面积减少，强度增加。 7.试说明超声在软组织中传播的平均速度。 在标准大气压和室温（17~25℃）控制下测定人体不同软组织，具有不同的声速，如肝1549m/s、血1570m/s、肌肉1581m/s…故仪器上对软组织取其平均值1540m/s。 8.超声传播产生衰减的原因是什么？ 是由于声速的扩散、散射以及反射造成，也可因组织吸收造成衰减。 9.增加脉冲重复频率（周期）的作用是什么？ .增加脉冲重复频率（周期）并不能改善分辨力，但可以增加最大显示深度，故有利于深部位的检查。 10.试说明超声轴向分辨力和横向分辨力的含义。 （1）轴向分辨力是指超声能区分平行于声束的两个物体的能力，也称纵向分辨力。它取决于波长，通常频率越高，波长越短，轴向分辨力越高。 （2）横向分辨力指区分垂直于声束的两个物体的能力，也称方位分辨力。它取决于声束直径的大小，声束直径随离开探头的距离而变化。如声束直径大横向分辨力差。 “三基”训练——超声诊断学～基础理论和基本知识问答（二） 11.何谓超声脉冲宽度、动态范围和宽带？ 脉冲宽度指超声周期与某个脉冲的循环周期数之积。 动态范围指超声系统可控制的最大能量与最小能量之比。 超声宽带是指一个超声脉冲所包含的频率范围。 12.超声出现镜面反射的含义是什么？ 当物体界面大于波长时，称为镜面反射体。当超声束落在镜面反射体上时其反射角等于入射角，因此在形成声像图时反射就成为一个关键因素，当探头垂直于界面时，可得到最强反射回声。 13.试解释彗星伪像、边缘伪像和混响伪像。
超声基础知识总结 物理基础 基本概念――人耳听觉范围：20-20000H Z 超纵声波频率＞20000H Z――纵波（疏密波）：粒子运动平行于波传播轴； 诊断最常用超声频率：2-10MH Z 基本物理量：频率（f）、波长（λ）、声速（c）；三者关系：λ＝c／f 人体软组织的声速平均为1540m/s，与水的声速相近；骨骼的声速最高，相当于软组织平均声速的2倍以上。 超声场：发射超声在介质中传播时其能量所达到的空间；简称声场，又称声束。 声束的影响因素：探头的形状、大小； 阵元数及其排列； 工作频率（超声的波长）； 有无聚焦及聚焦的方式； 吸收衰减； 反射、折射和散射等。 声束由一个大的主瓣和一些小的旁瓣组成。超声的成像主要依靠探头发射高度指向性的主瓣并接收回声；旁瓣的反向总有偏差，容易产生伪像。 声场可分为近场和远场两部分 （1）近场声束集中，呈圆柱状；直径――探头直径（较粗）； （横断面声能分布不均匀）长度――超声频率和探头半径。 公式：L＝（2r·f）／c L为近场长度， r为振动源半径， f为频率， c为声速 （2）远场声束扩散，呈喇叭状；声束扩散角越小，指向性越好。 （横断面声能分布较均匀） 声束两侧扩散的角度为扩散角（2θ）；半扩散角（θ）。 超声波指向性优劣指标是近场长度和扩散角。 影像因素：增加超声频率；――近场变断、扩散角变小； 增加探头孔径（直径）――但横向分辨率下降。 采用聚焦技术――方法：固定式声透镜聚焦； 电子相控阵聚焦； 声束聚焦：采用声束聚焦技术，可改善图像的横向和（或）侧向分辨力。 固定式声透镜聚焦――将声透镜贴附在探头表面。 常用于线阵探头、凸阵探头； 可提高横向分辨力，但远场仍散焦。 电子相控阵聚焦――（1）利用延迟发射是声束偏转，实现发射聚 焦或多点聚焦；可提高侧向分辨力； 常用于线阵探头、凸阵探头； （2）动态聚焦：在长轴方向上全程接收聚焦。 （3）利用环阵探头进行环阵相控聚焦； 可改善横向、侧向分辨力； （4）其他聚焦技术：如二维多阵元探头。
超声原理 1.1超声的传播 介质的密度与超声在介质中传播速度的乘积称声阻抗。声阻抗值一般为固>液>气体。 超声在密度均匀的介质中传播，不产生反射和散射。当通过声阻抗不同的介质时，在两种介质的交界面上产生反射与折射，或散射与绕射。 反射、折射与透射:凡超声束所遇界面的直径大于超声波波长(称大界面)时，产生反射与折射。成角入射，反射角等于入射角，反射声束与入射声束方向相反。垂直入射时，产生垂直反射与透射。反射声强取决于两介质的声阻差异及入射角的大小。垂直入射时，反射声强最大。反射声能愈强则折射或透射声能愈弱。进入第二介质的超声继续往前传播，遇不同声阻抗的介质时，再产生反射，依次类推，被检测的物体密度越不均匀，界面越多，则产生的反射也愈多。散射与绕射:超声在传播时，遇到与超声波波长近似或小于波长(小界面)的介质时，产生散射与绕射。散射为小介质向四周发散超声，又成为新的声源。绕射是超声绕过障碍物的边缘，继续向前传播。散射回声强度与超声入射角无关。 2超声在人体组织中的传播和诊断原理 超声衰减:超声在介质中传播时，随着传播距离的增加，声强逐渐减弱，这种现象称为超声的衰减。引起衰竭的主要原因是介质对超声的吸收(粘滞吸收及热传导吸收)。超声频率愈高，介质的吸收愈多;其次为能量的分散如反射、折射、散射等。使原传播方向上的能量逐渐减弱。 超声诊断是通过人体各种组织声学特性的差异来区分不同组织。按照声学特性。人体组织大体上可分为软组织和骨骼两大类，软组织的声阻与水近似，骨骼则属固体。人体组织的声速、声阻抗、声吸收系数、衰减系数等反映人体组织基本声学特性，人体不同组织的声学特性不同。人体各种软组织的平均声速约为1540米/秒，声衰减系数约与声频率成正比。声频率1兆赫时，衰减系数约1分贝/1厘米。 超声在人体内传播时，在两种不同组织的界面处产生反射和折射，在同一组织内传播，由于人体组织的不均匀性而发生散射。超声通过不同器官和组织产生不同的反射与散射规律，仪器利用这些反射和散射信号，显示出脏器的界面和组织内部的细微结构，作为诊断的依据。 正常脏器的回声规律: （1）含液体脏器如胆囊、膀肤、血管、心脏等，壁与周围脏器及内部液体间为界面、液体为均匀的无回声区。 （2）实质性软组织脏器如肝、脾、肾等脏器均有包膜，周围有间隙，内部各有 一定结构，如肝可以显示脏器轮廓、均匀的肝实质与肝内管道结构。 （3）含气脏器如肺、由于肺泡内空气与软组织间声阻差异极大，在其交界面上产生全反射(几乎100%)，并形成多次反射，即超声不能进入正常肺泡。胀气的胃肠亦如此。 （4）正常骨骼与周围软组织的差异大，在软组织与骨皮质交界处产生强反射，进入骨骼的超声由于骨松质组织吸收极多而不能穿透。其后方形成无回声区称声影。 病变脏器的回声规律: 当脏器有病变时，由于病变组织与正常组织的声学特性不同，超声通过时产生不同正常的回声规律，各种病变组织亦各有其声学特性、其反射规律亦不相同。如肝内液性病变为无回声区，肝癌为强弱不均的实质性回声区、边缘不整齐，胆囊内结石则在无回声区中有强回声光团，后方有声影。 1.2超声诊断仪的构成简介 超声诊断仪由两大部分组成，即超声换能器及仪器。 1.超声换能器(transducer):超声换能器是由压电晶片组成，晶片受电信号激发发射超声，进入人体组织，遇不同声阻界面产生反射与散射、晶片又接收回声信号，转换成电信号、送
妇产科超声(B超)培训超声成像的原理及诊断基础 超声成像的原理及诊断基础 (一)超声成像的原理超声成像(ultrasonic imaging)是使用超声波的声成像。它包括脉冲回波型声成像(pulse echo acoustical imaging)和透射型声成像(transmission acousticalimaging)。前者是发射脉冲声波，接收其回波而获得物体图像的一种声成像方法，后者是利用透射声波获得物体图像的声成像方法。目前，在临床应用的超声诊断仪都是采用脉冲回波型声成像。而透射型声成像的一些成像方法仍处于研究之中，如某些类型的超声cT成像(computedtomographbyultrasound)。目前研究较多的有声速cT 成像(computedtomogr’aph ofacoustic Velocity)和声衰减CI、成像(computed tomog~’aph of acoustic attenuation)。 目前的医用超声成像都是利用超声波照射人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波，获得人体组织性质与结构的可见图像的方法和技术。它与其他成像技术相比，有自己独特的优点，是其他成像所不能代替的。 1．有高的软组织分辨力在人体组织中，对同样频率的声波和光波，前者的波长要比后者约大106倍，显然声成像的分辨力远低于光学成
像。然而，超声成像能提供不透光的人体体内组织和器官的声像，这是光像无法解决的。x光也能获取人体组织的透视图，但它对软组织的分辨力较差。前面已经提到，组织只要有1 ‰的声阻抗差异，就能检测出其反射回波。所以，声像具有很高的软组织分辨力。目前，超声成像已能在近20cm的检测深度范围，获取优于1mm的图像空间分辨力。 2．具有高度的安全性当严格控制声辐照剂量低于安全阈值时， 超声可能成为一种无损伤的诊断技术，而且对医务人员更是十分安全。这是放射成像技术不可比的。 3．实时成像它能高速实时成像，可以观察运动的器官。而且节 省检查时间。 4．使用方便，费用较低，用途广泛。 (二)超声成像的一般规律 1．所有脉冲回波型声成像凭借回声来反映人体内器官和组织的信息，而回声则来自组织界面的反射和散射体的后散射。回声的强度取决于界面的反射系数、粒子的后散射强度和组织的衰减。 2．组成界面的组织之间声阻抗差异越大，则反射的回声越强。反射 声强还和声束的入射角度有关，入射角越小反射声强越大，声束垂直于入射界面时，即入射角为零时，反射声强最大，而入射角为90度时，反射声强为零。因此球形病灶常只有前、后壁回声，侧壁回声消
三维超声成像技术的基本原理及操作步骤 230031安徽合肥解放军 105医院罗福成 1基本原理 三维超声成像分为静态三维成像 (static three 2 dimensional imaging 和动态三维成像 (dynamic three 2dimensional imaging , 动态三维成像由于参考时间因素 (心动周期 , 用整体显像法重建感兴趣区域准实时活动的三维图像 , 则又称之为四维超声心动图。静态与动态三维超声成像重建的原理基本相同。 111立体几何构成法该法将人体脏器假设为多个不同形态的几何体组合 , 需要大量的几何原型 , 因而对于描述人体复杂结构的三维形态并不完全适合 , 现已很少应用。 112表面轮廓提取法是将三维超声空间中一系列坐标点相互连接 , 形成若干简单直线来描述脏器的轮廓的方法 , 曾用于心脏表面的三维重建。该技术所需计算机内存少 , 运动速度较快。缺点是 :(1 需人工对脏器的组织结构勾边 , 既费时又受操作者主观因素的影响 ; (2 只能重建比较大的心脏结构 (如左、右心腔 , 不能对心瓣膜和腱索等细小结构进行三维重建 ; (3 不具灰阶特征 , 难以显示解剖细 节 , 故未被临床采用。 113体元模型法 (votel mode 是目前最为理想的动态三维超声成像技术 , 可对结构的所有组织信息进行重建。在体元模型法中 , 三维物体被划分成依次排列的小立方体 , 一个小立方体就是一个体元。任一体元 (v 可用中心坐标 (x ,y ,z 确定 , 这里 x ,y , z 分别被假定为区间中的整数。二维图像中最小单元为像素 , 三维图像中则为体素或体元 , 体元素可以认为是像素在三维空间的延伸。与平面概念不同 , 体元素空间模型表示的是容积概念 , 与每个体元相对应的数 V (v 叫做“ 体元值” 或“ 体元容积” , 一定数目的体元按相应的空间位置排列即可构成三维立体图像。描述一个复杂的人体结构所需体元数目很大 , 而体元数目的多少 (即体元素 空间分辨率决定模型的复杂程度。目前 , 国内外大多数使用 Tom Tec Eeno view computer -work station 来进行体元模型三维成像。
第一节超声成像基本原理简介 一．一. 二维声像图（two dimensional ultrasonograph, 2D USG） 现代超声诊断仪均用回声原理（图1-1-1、图1-1-2、图1-1-3、图1-1-4），由仪器的探头向人体发射一束超声进入体内，并进行线形、扇形或其他形式的扫描，遇到不同声阻抗的二种组织（tissue）的交界面（界面，interface），即有超声反射回来，由探头接收后，经过信号放大和信息处理，显示于屏幕上，形成一幅人体的断层图像，称为声像图（sonograph）或超声图（ultrasonograph），供临床诊断用。连续多幅声像图在屏幕上显示，便可观察到动态的器官活动。由于体内器官组织界面的深浅不同，使其回声被接收到的时间有先有后，借此可测知该界面的深度，测得脏器表面的深度和背面的深度，也就测得了脏器的厚度。 回声反射（reflection）的强弱由界面两侧介质的声阻抗（acoustic impedance）差决定。声阻抗相差甚大的两种组织（即介质，medium），相邻构成的界面，反射率甚大，几乎可把超声的能量全部反射回来，不再向深部透射。例如空气—软组织界面和骨骼—软组织界面，可阻挡超声向深层穿透。反之，声阻抗相差较小的两种介质相邻构成的界面，反射率较小，超声在界面上一小部分被反射，大部分透射到人体的深层，并在每一层界面上随该界面的反射率大小，有不同能量的超声反射回来，供仪器接收、显示。均匀的介质中不存在界面，没有超声反射，仪器接收不到该处的回声，例如胆汁和尿液中就没有回声，声像图上出
现无回声的区域，在排除声影和其他种种原因的回声失落后，就应认为是液性区。 界面两侧介质的声阻抗相差0.1%，即有超声反射，声阻抗为密度和声速的乘积，所以在病理状态下，超声检查是一种极为灵敏的诊断方法。 超声成像（ultrasonic imaging）还与组织的声衰减（acoustic attenuation）特性有关。声波在介质中传播时，质点振动的振幅将随传播距离的增大而按指数规律减小，这种现象称为声波的衰减。造成声衰减的主要因素为：声吸收（acoustic absorption）、声反射（acoustic reflection）、声散射（acoustic scattering）和声束的扩散。 声衰减系数（α）的单位为dB/cm，在人体中，超声的弛豫吸收引起声衰减系数α与频率近似地成正比，即α＝βf，式中β也为声衰减系数，但其单位为dB/cm·MHz。（式中f为所用的超声频率）超声成像中因声衰减而需用种种办法作图像处理，使近程回声不致过强，远程回声不致过弱，虽然用了种种图像处理办法，仍不免出现因声衰减而引起的伪差。 声影（acoustic shadow）由于具有强反射或声衰减甚大的结构存在，使超声能量急剧减弱，以致在该结构的后方出现超声不能达到的区域，称为声影区，在该区内检测不到回声，在声像图中出现竖条状无回声区，紧跟在强回声或声衰减很大的靶体后方，称为声影。声影可以作为结石、钙化灶和骨骼等的诊断依据（图1-4-5）。