彩色多普勒技術(shù)考試.ppt

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1、全國(guó)大型醫(yī)療設(shè)備使用人員彩色多普勒技術(shù)考試輔導(dǎo)材料(第一章—第四章)中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所袁光華中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院程克正第一章物理基礎(chǔ)第一節(jié)超聲顯像物理基礎(chǔ)一、超聲波基本物理量：1、超聲波是聲源振動(dòng)的頻率大于20000Hz的機(jī)械波2、超聲波有三個(gè)基本物理量，即頻率（f），波長(zhǎng)（λ），聲速（c），它們的關(guān)系是：c=f·λ或λ=c/f，傳播超聲波的媒介物質(zhì)叫做介質(zhì)，不同頻率的超聲波在相同介質(zhì)中傳播時(shí)，聲速基本相同。在人體軟組織中聲速為1540m/s。探測(cè)1cm深度目標(biāo)所需的時(shí)間約13.4μs.3、相同頻率的超聲波在不同

2、介質(zhì)中傳播，聲速不相同，人體軟組織中超聲波速度總體差異約為5%。利用超聲方法進(jìn)行測(cè)距的誤差也是5%左右。4、臨床常用的超聲頻率在2MHz—10MHz之間。二、超聲波的物理性能1、超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到不同聲阻的分界面，會(huì)產(chǎn)生反射和折射，反射的能量由Z2-Z12反射系數(shù)RI=決定。Z2+Z1Z1、Z2為兩種介質(zhì)的特性聲阻抗，Z=p·c（密度·聲速）當(dāng)Z1=Z2，為均勻介質(zhì)，則RI=0，無(wú)反射。當(dāng)Z1<

3、阻抗差，就會(huì)產(chǎn)生反射回波，所以超聲波對(duì)軟組織分辨力很高。3、當(dāng)超聲波垂直于不同聲抗阻分界面入射時(shí)，可得到最佳的反射效果。4、當(dāng)分界面兩邊的聲速不同時(shí)，超聲波透入第二種介質(zhì)后，其傳播方向?qū)l(fā)生改變—即產(chǎn)生折射。5、超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，有聲能占據(jù)的空間，叫做聲場(chǎng)。6、多振子探頭的聲場(chǎng)分布呈“花瓣”狀，其“主瓣”越細(xì)（窄）越好，而“副瓣”在聲束掃描時(shí)將產(chǎn)生偽象。聲束處理技術(shù)之一就是消除“副瓣”，突出“主瓣”。7、超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，隨著距離增加，聲能將隨之減弱，這就是衰減。引起衰減的原因主要有：①由于“內(nèi)磨擦”，超聲波機(jī)械能變

4、為熱能被組織“吸收”。②波束發(fā)散，能量的散射及反射，使得保持在介質(zhì)中原始前進(jìn)方向上的能量減小。8、為了使深度回聲信息清楚，在診斷中要使用STC（TGC）調(diào)節(jié)，補(bǔ)償聲能的衰減。衰減用IX=I0e-2αx來(lái)描述。IX是距離聲源X點(diǎn)的聲強(qiáng)，X是距離聲源的距離。I0是X=0處的聲強(qiáng)α為衰減的系數(shù)e為自然對(duì)數(shù)之底，e=2.71聲強(qiáng)或聲壓的衰減吸收以分貝（dB）作單位，組織的衰減系數(shù)用dB/cm表示。在人體組織中衰減程度一般規(guī)律是：骨組織>肝組織>血液若進(jìn)一步細(xì)分：骨（或鈣化）>肌腱（或軟骨）>肝（或腎）>脂肪>血液>尿液（或膽汁）。組

5、織中含膠原蛋白和鈣質(zhì)越多，聲衰減越大，液體內(nèi)含蛋白成分的聲衰減大。9、超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，如遇聲阻不同的障礙物（目標(biāo)點(diǎn)）則聲束方向和聲強(qiáng)將發(fā)生改變，其改變程度與障礙物之大小及聲阻抗有關(guān)。當(dāng)障礙物的直徑大于1/2λ，在該障礙物表面產(chǎn)生回聲反射。10、當(dāng)障礙物的直徑等于或小于1/2λ，超聲波將饒過(guò)該障礙物而繼續(xù)前進(jìn)，反射很少，這種現(xiàn)象稱(chēng)為衍射，故超聲波波長(zhǎng)越短，能發(fā)現(xiàn)障礙物越小。這種發(fā)現(xiàn)最小障礙物的能力稱(chēng)為顯現(xiàn)力。從單純理論上計(jì)算，能測(cè)到物體的最小直徑，稱(chēng)做最大理論分辨力，在數(shù)值上為1/2λ，但實(shí)際顯示的分辨力要低于理論分辨力

6、5—8倍。11、超聲波在傳播中遇到粗糙面或極小的障礙物（或一組小障礙物形式）時(shí)，這時(shí)將有一部分能量被散射，散射聲波可進(jìn)行組合，等頻同相波迭加后能量（幅度）加強(qiáng)，等頻反相迭加后能量減弱。紅細(xì)胞的直徑比超聲波要小得多，紅細(xì)胞是一種散射體，其反（后）向散射信息是研究、分析紅細(xì)胞運(yùn)動(dòng)規(guī)律的極有用的信息，聲束內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)量越多，后向散射強(qiáng)度就越大。三、超聲多普勒效應(yīng)1、當(dāng)聲源與反射界面（或散射體）作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于超聲波在一定介質(zhì)中傳播的速度是恒定的，故可看作超聲的波長(zhǎng)被壓縮或擴(kuò)展。波長(zhǎng)的變化必將伴隨著頻率的移動(dòng)（改變），它仍需滿(mǎn)足C=

7、f·λ的關(guān)系，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為多普勒效應(yīng)。2VcosQ其多普勒公式為：fd=fR-f0=±·fOCfd為多普勒頻移，fO為入射頻率，fR為反射頻率，V為反射物體運(yùn)動(dòng)速度，C為聲速，Q為運(yùn)動(dòng)方向與入射波間的夾角。2、當(dāng)fO=3MHzfR=3.005MHz則fd=fR-fO=5000Hz=5KHz所以fd一般都在音頻范圍內(nèi)。檢出fd后，以聲音發(fā)出響聲來(lái)監(jiān)聽(tīng)，并通過(guò)FFT對(duì)fd進(jìn)行頻譜分析，所以多普勒頻移屬于聲波范疇。四、超聲波分辨力，穿透力1、分辨力指能在熒光屏上被分別顯示為兩個(gè)點(diǎn)的最小間距的能力，一般可分為軸（縱）向和側(cè)（橫）向

8、兩種。2、軸向分辨力系指聲束方向，能被分辯前后兩點(diǎn)間的最小間距，它與超聲波的頻率有關(guān)，頻率越高，波長(zhǎng)越短，則軸向分辨越好。3、側(cè)向分辨力系指與聲束相垂直的面上，能被分辨兩點(diǎn)的最小間距，它與超聲束的寬窄有關(guān)。聲束越窄（細(xì)），其側(cè)向分辨越好。4、穿透力是指超聲在介質(zhì)中傳播能到達(dá)最大深度的能力，