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1、超聲成像上海第二醫(yī)科大學市六臨床醫(yī)學院周永昌超聲醫(yī)學Ultrasonicmedicine超聲治療Ultrasonictherapy超聲診斷Ultrasonicdiagnosis超 聲UltrasonictherapyactionreactionUltrasonicdiagnosisULTRASOUNDHUMANBODY超 聲ULTRASOUNDUltrasonictherapeuticsHUMANBODYthemalmechanismmechenicalmechanismcavitationalmechanism超 聲透射transmission反射refle
2、ction折射refraction衍射difration散射scattering衰減attenuation吸收absorptionUltrasonicdiagnosticsHUMANBODYULTRASOUND超聲成像發(fā)展史1950sA型(A-mode)回聲圖(echogram)1960sM型(M-mode)M型超聲心動圖(M-modeechocardiograph)1970sB型(B-mode)聲像圖(sonograph,ultrasonograph)1980s雙功(duplex)聲像圖+多普勒頻譜(sonograph+Dopplerspectrum)1990s三
3、功(triplex)聲像圖+多普勒頻譜+彩色多普勒血流顯示(sonograph+Dopplerspectrum+colourDopplerflowimageCDFI)1990s三維立體聲像圖(3diamentions)B-mode的技術(shù)突破(1970s)1.雙穩(wěn)態(tài)(bistable)灰階(grayscale)2.靜態(tài)(static)實時(realtime)B-mode的技術(shù)突破(1970s)實時(realtime)B-mode的技術(shù)改進◆動態(tài)聚焦(dynemicfocusing)◆高頻探頭(highfrequecyprobe)◆二次諧波(secondharmonic
4、wave)◆造影劑(contrastagent)超聲的發(fā)生(1)正壓電效應(2)逆壓電效應壓電效應示意圖12++--超聲的物理特性具有波長（λ）、頻率（f）和傳播速度（Ｃ）Ｃ＝λ·f超聲是機械波超聲是疏密波超聲的物理特性超聲的頻率單位為赫茲（Herze,Hz）診斷用的超聲頻率在2.5MHz-20,0MHz常用的3.5MHz-5.0MHz其單位用兆赫（MegaHerze,MHz）超聲的物理特性超聲在介質(zhì)中傳播的速度,稱為聲速。聲速與傳播的介質(zhì)的彈性和密度有關(guān)，遵循下列公式：C=，一般在固體中聲速值最大，液體次之，氣體又次之，人體軟組織的平均聲速為1540m/s，其中脂
5、肪的聲速較低（1450m/s）,骨與軟骨聲速高，約為4500m/s，含氣臟器聲速最低，僅350m/s。聲速（soundvelocity）超聲傳播時有方向性音頻波為球面波，超聲波由于波長短,其聲束(acousticbeam)具有指向性,但仍有一定的擴散角,其擴散角與波長與聲源直徑有關(guān)。Sinθ≈1.22λ/Dθ角為半擴散角λ為波長D為探頭直徑為消除聲束的擴散，現(xiàn)用儀器均采用聲束聚焦技術(shù)。超聲的物理特性C=f·λ在人體軟組織中傳播時，由于所用頻率甚高，故波長短。在3.5MHz條件，波長僅為4.4mm。聲速、頻率、波長的關(guān)系超聲的物理特性界面（interface）為兩種不
6、同聲阻抗介質(zhì)的接觸面。聲阻抗（acousticimpedance）為該介質(zhì)的密度（ρ）和聲速（C）的乘積Z=ρCZ1=ρ1C1Z2=ρ2C2r=whererisamplitudereflectingcoefficientr=whererisintensityreflectingcoefficient2當Z1與Z2相差0.1%時即有回聲反射超聲的物理特性聲阻抗（acousticimpedance）超聲的物理特性超聲在介質(zhì)(medium)中傳播遇到界面(interface)會有反射、折射、散射和繞射。interfaceSinθiC1SinθtC2=Diffraction
7、衍射或稱繞射超聲的物理特性Scattering散射超聲的物理特性Simplespeckleformation漫反射超聲的物理特性多普勒效應(Dopplereffect)fd=│f–fo│=±2v·foCosθ/Cfd=±fd為頻移,fo為入射超聲頻率V為活動物體的速度(血流速度)C為介質(zhì)的聲速Cosθ為移動方向與聲軸方向的角度余弦即(血流方向與聲束探測方向間的角度余弦)超聲診斷利用回聲原理Transducer換能器SweepGenerator掃描發(fā)生器PulseGeneration脈沖發(fā)生器MarkerGenerator標識發(fā)生器CompensationCirc
