超声诊断原理与图像分析原则.pptx

超声诊疗原理及图像分析标准超声诊疗原理及图像分析标准超声诊断原理与图像分析原则第1页第一节第一节超声诊疗物理基础超声诊疗物理基础超声诊断原理与图像分析原则第2页超声传输超声传输超声定义：超声定义：超声为一个高频振动机械波，其超声为一个高频振动机械波，其频率超出人耳能听到声波频率上限。频率超出人耳能听到声波频率上限。人耳能够听到声波频率：人耳能够听到声波频率：200Hz（20KHz）超声频率：超声频率：0Hz（20KHz）惯用诊疗用超声频率：惯用诊疗用超声频率：2.510MHz超声诊断原理与图像分析原则第3页超声速度（超声速度（c）在不一样组织中传输速度在不一样组织中传输速度超声在同一介质中，其声速是恒定，在不一样介质中其声速超声在同一介质中，其声速是恒定，在不一样介质中其声速也会发生改变。也会发生改变。普通说，固体物含量多，声速高；含水多，声速低；含气脏普通说，固体物含量多，声速高；含水多，声速低；含气脏器中气体，声速最低。器中气体，声速最低。依据超声传输速度，把人体组织分为三类：依据超声传输速度，把人体组织分为三类：1，软组织，软组织 2，骨与软骨，骨与软骨 3，含气脏器，含气脏器超声诊断原理与图像分析原则第4页超声波长（超声波长（）=c/f在同一介质中，声速恒定，频率与波长关系成在同一介质中，声速恒定，频率与波长关系成反比反比超声诊断原理与图像分析原则第5页超声波发射与接收超声波发射与接收声波发射：将电脉冲转换成机械振动，也即将电声波发射：将电脉冲转换成机械振动，也即将电能转换成声能能转换成声能逆压电效应逆压电效应声波接收：将机械振动（声能）转换成电脉冲声波接收：将机械振动（声能）转换成电脉冲（电能）（电能）正压电效应正压电效应声波接收声波接收声波发射声波发射换能器（其主要材换能器（其主要材料为压电晶体）料为压电晶体）超声诊断原理与图像分析原则第6页各种探头（换能器）各种探头（换能器）3.5MHz凸阵探头凸阵探头7.5MHz线阵探头线阵探头3.5MHz扇形探头扇形探头穿刺探头穿刺探头腔内探头腔内探头术中探头术中探头超声诊断原理与图像分析原则第7页声场声场声场：声场：探头发射超声所能到达最大深度及其探头发射超声所能到达最大深度及其 周围空间范围周围空间范围近场：近场：靠近探头部分，声束比较平行靠近探头部分，声束比较平行远场：远场：远离探头部分，声束开始扩散远离探头部分，声束开始扩散声束：声束：超声所经过空间超声所经过空间束宽：束宽：声束横断面直径声束横断面直径声轴：声轴：代表声束主方向中心轴线代表声束主方向中心轴线近场近场远场远场声轴声轴超声诊断原理与图像分析原则第8页人体组织声学参数人体组织声学参数密度密度声速声速声阻抗（声阻抗（Z）传递介质中某点声压和该点速度比值传递介质中某点声压和该点速度比值 Z c（：密度：密度 c:声速声速 ）界面界面 不一样声阻抗组织之间形成接触面不一样声阻抗组织之间形成接触面 大界面：大界面：波长波长 小界面：小界面：波长波长超声诊断原理与图像分析原则第9页指向性：指向性：当声源直径大于在人体中传输当声源直径大于在人体中传输波长时，此时声束含有指向性波长时，此时声束含有指向性能够用声源直径（能够用声源直径（D）与波长（）与波长（）比值）比值衡量衡量 D/10,指向性差；指向性差；D/20，指向性好指向性好超声诊断原理与图像分析原则第10页人体组织对入射超声作用人体组织对入射超声作用人体组织对入射超声可产生各种物理现人体组织对入射超声可产生各种物理现象，表现为声像图各种特征象，表现为声像图各种特征超声诊断原理与图像分析原则第11页1、散射：散射：碰到小界面时（散射体），散射使入射超声能量碰到小界面时（散射体），散射使入射超声能量 向各个空间方向分散辐射，故散射无方向性向各个空间方向分散辐射，故散射无方向性提醒了脏器内部细小结提醒了脏器内部细小结构回声信息，是超声成构回声信息，是超声成像研究内部结构主要依像研究内部结构主要依据据超声诊断原理与图像分析原则第12页2、反射：反射：入射声束碰到大界面产生反射现象。大界面反射恪入射声束碰到大界面产生反射现象。大界面反射恪守守Snell定律：定律：1，入射和反射回声在同一平面上；，入射和反射回声在同一平面上；2，入，入射声束与反射声束在法线两侧；射声束与反射声束在法线两侧；3，入射角与反射角相等，入射角与反射角相等 反射系数：反射系数：R（Z2Z1）/（Z2Z1）超声诊断原理与图像分析原则第13页3、折射：折射：入射声束碰到大界面其两侧介质传输速度不一入射声束碰到大界面其两侧介质传输速度不一样，声束在经过这些组织间大界面时，产生声样，声束在经过这些组织间大界面时，产生声束前进方向改变。折射角与入射角正弦比值与束前进方向改变。折射角与入射角正弦比值与界面两侧声速比值相等界面两侧声速比值相等sina/sinb=c1/c2超声诊断原理与图像分析原则第14页4、全反射：全反射：如第二介质中声速大于第一介质，如第二介质中声速大于第一介质，则折射角大于入射角。入射角增大至某一角度则折射角大于入射角。入射角增大至某一角度时，可使折射角等于时，可使折射角等于900，即折射声束与界面平，即折射声束与界面平行。此时入射角名：临界角。入射角大于临界行。此时入射角名：临界角。入射角大于临界角时，折射声束完全返回至第一介质，称为全角时，折射声束完全返回至第一介质，称为全反射。反射。超声诊断原理与图像分析原则第15页5、衰减衰减（衰减为反射、散射及吸收总和）（衰减为反射、散射及吸收总和）衰减与选取频率及传输深度成正比衰减与选取频率及传输深度成正比超声诊断原理与图像分析原则第16页6、多普勒效应多普勒效应（DOPPLER）超声在探测移动目标时，其回声频率发生改变利用超声在探测移动目标时，其回声频率发生改变利用多普勒效应可检测血管内有没有血流，及血流方向多普勒效应可检测血管内有没有血流，及血流方向和血流速度和血流速度正频移正频移负频移负频移超声诊断原理与图像分析原则第17页入射超声对人体组织作用入射超声对人体组织作用生物效应和安全生物效应和安全剂量 空间峰值时间平均声强（空间峰值时间平均声强（SPTAI）（通常要求（通常要求SPTAI100mw/cm2）超声诊断原理与图像分析原则第18页第二节第二节超声成像原理超声成像原理超声诊断原理与图像分析原则第19页超声成像包含以下步骤超声成像包含以下步骤1.单轴声束声照射入人体单轴声束声照射入人体2.声束扫查声束扫查3.人体组织对入射超声反应回声人体组织对入射超声反应回声4.回声放大与前处理回声放大与前处理5.数字扫描转换器（数字扫描转换器（DSC）6.显示和纪录显示和纪录超声诊断原理与图像分析原则第20页1、声照射声照射指电脉冲经探头压电晶体产生超声脉冲沿指电脉冲经探头压电晶体产生超声脉冲沿声轴向前发射声轴向前发射。超声诊断原理与图像分析原则第21页2、声束扫查声束扫查线扫线扫 指声束在人体体表进行直线式移动，相邻各条指声束在人体体表进行直线式移动，相邻各条声束间等距又平行；取得一幅矩形声像图声束间等距又平行；取得一幅矩形声像图超声诊断原理与图像分析原则第22页扇扫扇扫 指声束在人体体表并不位移，而作角度变换，指声束在人体体表并不位移，而作角度变换，相邻各条声束间等长又偏角相等；取得一幅扇相邻各条声束间等长又偏角相等；取得一幅扇形声像图形声像图超声诊断原理与图像分析原则第23页弧扫弧扫 指声束对准体内某一深度处目标，而沿体表不指声束对准体内某一深度处目标，而沿体表不一样自然曲度作弧形位移；取得一幅一断较长一样自然曲度作弧形位移；取得一幅一断较长纵切图或者整个腹部横切全图纵切图或者整个腹部横切全图超声诊断原理与图像分析原则第24页各种探头与其形成声像图各种探头与其形成声像图超声诊断原理与图像分析原则第25页3、回声辉度调制回声辉度调制4、回声放大及前处理回声放大及前处理5、数字扫描转换器（数字扫描转换器（DSC）6、显示和统计显示和统计超声诊断原理与图像分析原则第26页常见超声效应与图像伪差常见超声效应与图像伪差混响效应混响效应 声束扫查体内平滑大界面时，部分声能量返回探头表面声束扫查体内平滑大界面时，部分声能量返回探头表面之后，又与探头平滑面再次反射，又第二次进入体内，之后，又与探头平滑面再次反射，又第二次进入体内，形成屡次反射。混响效应多见膀胱前壁及胆囊底，大囊形成屡次反射。混响效应多见膀胱前壁及胆囊底，大囊肿前壁肿前壁。超声诊断原理与图像分析原则第27页振铃效应振铃效应 声束在传输路径中，碰到一层甚薄液体层，且声束在传输路径中，碰到一层甚薄液体层，且液体下方有极强反射界面为条件，通常在胃肠液体下方有极强反射界面为条件，通常在胃肠道及肺部。道及肺部。超声诊断原理与图像分析原则第28页镜像效应镜像效应 声束碰到深部平滑界面时，反射回声如测及离声束碰到深部平滑界面时，反射回声如测及离镜面较近靶标后按入射路径反射折返回探头。镜面较近靶标后按入射路径反射折返回探头。此时在声像图所显示者，为镜面深部与此靶标此时在声像图所显示者，为镜面深部与此靶标距离相等形态相同声像图。连同声束扫查时所距离相等形态相同声像图。连同声束扫查时所显示该靶标实际图形一并显示。常见于横膈附显示该靶标实际图形一并显示。常见于横膈附近。近。超声诊断原理与图像分析原则第29页侧壁失落效应侧壁失落效应 大界面回声具显著角度依赖现象。入射角较大时，回大界面回声具显著角度依赖现象。入射角较大时，回声转向他侧不复回探头，则产生回声失落现象。囊肿声转向他侧不复回探头，则产生回声失落现象。囊肿或肿瘤其外周包以光滑纤维包膜，超声可显示其前后或肿瘤其外周包以光滑纤维包膜，超声可显示其前后壁，但侧壁不能显示。壁，但侧壁不能显示。超声诊断原理与图像分析原则第30页后壁增强效应后壁增强效应 声束在传输过程中必定随深度增加而不停增加其衰减，为声束在传输过程中必定随深度增加而不停增加其衰减，为使声像图显示深浅均匀，仪器上加入深度增益赔偿使声像图显示深浅均匀，仪器上加入深度增益赔偿（DGC）调整系统。后壁增强效应是指在常规调整）调整系统。后壁增强效应是指在常规调整DGC系统下所发生图像显示效应。系统下所发生图像显示效应。超声诊断原理与图像分析原则第31页声影声影 指在常规指在常规DGC正赔偿调整后，在组织内病灶后方所演示回正赔偿调整后，在组织内病灶后方所演示回声低弱后靠近无回声平直条状区。声影系声路中具较强衰声低弱后靠近无回声平直条状区。声影系声路中具较强衰减体。减体。高反射体（如气体）或高吸收系数物体（如骨骼、高反射体（如气体）或高吸收系数物体（如骨骼、结石、疤痕）下方含有声影。结石、疤痕）下方含有声影。超声诊断原理与图像分析原则第32页第三节第三节声像图分类声像图分类超声诊断原理与图像分析原则第33页A型（型（Amplitude modulation）B型（型（Brightness modulation）M型（型（Time-motion mode）彩色多普勒（彩色多普勒（Color Doppler）能量多普勒（能量多普勒（Power Doppler）频谱多普勒（频谱多普勒（Spectral Doppler）三维超声（三维超声（3D US）超声诊断原理与图像分析原则第34页以帧频分以帧频分 实时图、准实时图及静止图实时图、准实时图及静止图以扫查及显示方式分以扫查及显示方式分 扇扫、线扫、弧扫、复合扫等扇扫、线扫、弧扫、复合扫等以象素分以象素分 低象素、中象素及高象素图低象素、中象素及高象素图以灰阶分以灰阶分 无灰阶、低灰阶、灰阶、高灰阶图无灰阶、低灰阶、灰阶、高灰阶图超声诊断原理与图像分析原则第35页第四节第四节超声检验方法学超声检验方法学超声诊断原理与图像分析原则第36页检验前准备检验前准备病人准备病人准备 如检验胆囊时需空腹，如检验胆囊时需空腹，使胆囊充盈；胰腺检验使胆囊充盈；胰腺检验时需饮水充盈胃腔作为时需饮水充盈胃腔作为透声窗。透声窗。如膀胱，妇科或前列腺如膀胱，妇科或前列腺检验时要充盈膀胱检验时要充盈膀胱超声仪或探头选择超声仪或探头选择超声诊断原理与图像分析原则第37页探测方式和路径探测方式和路径探测方式探测方式 直接探测法直接探测法：探头与受检皮肤或粘膜直接接触探头与受检皮肤或粘膜直接接触 间接探测法间接探测法：在探测时，探头与人体之间插入水囊：在探测时，探头与人体之间插入水囊或其它材料或其它材料探测路径探测路径 经体表、经腔内或术中经体表、经腔内或术中超声诊断原理与图像分析原则第38页图像标准方位图像标准方位超声诊断原理与图像分析原则第39页仰卧位仰卧位横断面横断面 图像左侧示被检验者右侧结构，图像右侧示被图像左侧示被检验者右侧结构，图像右侧示被检验者左侧结构，图像上方为近腹部结构，下检验者左侧结构，图像上方为近腹部结构，下方为近背部结构方为近背部结构超声诊断原理与图像分析原则第40页纵断面纵断面 图像左侧示被检验者头部结构，图像右侧示被图像左侧示被检验者头部结构，图像右侧示被检验者足侧结构，图像上方为近腹部结构，下检验者足侧结构，图像上方为近腹部结构，下方为近背部结构方为近背部结构超声诊断原理与图像分析原则第41页斜断面斜断面 如斜断面靠近横断面，则以上述横断面为标准；如斜断面靠近横断面，则以上述横断面为标准；斜断面近乎纵断面，则以纵断面所表示为标准斜断面近乎纵断面，则以纵断面所表示为标准超声诊断原理与图像分析原则第42页冠状断面冠状断面 近似于纵断面，图像左侧为头端，右侧为足端，近似于纵断面，图像左侧为头端，右侧为足端，如右冠状断面，图像上方为右侧结构，图像下如右冠状断面，图像上方为右侧结构，图像下方为靠近左侧结构方为靠近左侧结构超声诊断原理与图像分析原则第43页惯用体位惯用体位超声诊断原理与图像分析原则第44页第六节第六节图像分析方法图像分析方法超声诊断原理与图像分析原则第45页超声回声描述超声回声描述强回声强回声 反射系数大于反射系数大于50以上，灰度明亮，后方常伴声影，以上，灰度明亮，后方常伴声影，如如结石结石和各种钙化斑和各种钙化斑高回声高回声 反射系数大于反射系数大于20左右，灰度较明亮，后方不伴声影，左右，灰度较明亮，后方不伴声影，如如肾窦肾窦和纤维组织等和纤维组织等等回声等回声 灰阶强度呈中等水平，如正常灰阶强度呈中等水平，如正常肝脾肝脾等实质脏器回声等实质脏器回声超声诊断原理与图像分析原则第46页低低回声回声 呈昏暗水平回声，如呈昏暗水平回声，如肾皮质肾皮质弱回声弱回声 表现为透声性很好暗区，如肾锥体和正常表现为透声性很好暗区，如肾锥体和正常淋巴结淋巴结无回声无回声 均匀液体内无声阻抗差异，呈无回声暗区，正常充盈均匀液体内无声阻抗差异，呈无回声暗区，正常充盈胆囊和胆囊和膀胱膀胱即呈经典无回声区即呈经典无回声区超声诊断原理与图像分析原则第47页1.外形外形2.大小大小3.边缘、边界、壁边缘、边界、壁4.支持结构、管道结构支持结构、管道结构超声诊断原理与图像分析原则第48页