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1、上海第二醫(yī)科大學上海第二醫(yī)科大學市六臨床醫(yī)學院市六臨床醫(yī)學院周永昌周永昌 超 聲 醫(yī) 學 Ultrasonic medicine Ultrasonic medicine 超 聲 治 療 Ultrasonic therapyUltrasonic therapy 超 聲 診 斷Ultrasonic diagnosisUltrasonic diagnosis 超超 聲聲 Ultrasonic therapy action reactionUltrasonic diagnosisU UL LT TR RA AS SO OU UN ND D H U M A N B O D Y 超超 聲聲U UL LT

2、TR RA AS SO OU UN ND DUltrasonic therapeutics H U M A N B O D Ythemal themal mechanismmechanismmechenical mechenical mechanismcavitational cavitational mechanism 超超 聲聲 透透 射射transmissiontransmission 反反 射射reflectionreflection 折折 射射refractionrefraction 衍衍 射射difrationdifration 散散 射射scatteringscattering

3、衰衰 減減attenuationattenuation 吸吸 收收absorptionabsorptionUltrasonic diagnostics H U M A N B O D Y U L T R A S O U N D 超超 聲聲 成成 像像 發(fā)發(fā) 展展 史史1950s A1950s A型型 (A-mode)(A-mode)回聲圖回聲圖 (echogram)(echogram)1960s M1960s M型型 (M-mode)(M-mode)M M型超聲心動圖型超聲心動圖 (M-mode echocardiograph)(M-mode echocardiograph)1970s B19

4、70s B型型 (B-mode)(B-mode)聲像圖聲像圖 (sonograph,ultrasonograph)(sonograph,ultrasonograph)1980s 1980s 雙功雙功(duplex)(duplex)聲像圖聲像圖+多普勒頻譜多普勒頻譜 (sonograph+Doppler spectrum)(sonograph+Doppler spectrum)1990s 1990s 三功三功(triplex)(triplex)聲像圖聲像圖+多普勒頻譜多普勒頻譜+彩色多普勒血流顯示彩色多普勒血流顯示 (sonograph+Doppler spectrum(sonograph+Do

5、ppler spectrum +colour Doppler flow image CDFI)+colour Doppler flow image CDFI)1990s 1990s 三維三維 立體聲像圖立體聲像圖 (3 diamentions)(3 diamentions)B-mode B-mode的技術突破的技術突破 (1970s)(1970s)1.1.雙穩(wěn)態(tài)雙穩(wěn)態(tài)(bistable)(bistable)灰階灰階(gray scale)(gray scale)2.2.靜態(tài)靜態(tài)(static)(static)實時實時(real time)(real time)B-modeB-mode的技術突破

6、的技術突破(1970s)(1970s)實時實時(real time)(real time)B-mode B-mode 的技術改進的技術改進 動態(tài)聚焦動態(tài)聚焦(dynemic focusing)(dynemic focusing)高頻探頭高頻探頭(high frequecy probe)(high frequecy probe)二次諧波二次諧波 (second harmonic wave (second harmonic wave)造影劑造影劑 (contrast agent)(contrast agent)超超 聲聲 的的 發(fā)發(fā) 生生 (1)(1)正壓電效應正壓電效應 (2)(2)逆壓電效應逆

7、壓電效應 壓壓 電電 效效 應應 示示 意意 圖圖12+-超聲的物理特性超聲的物理特性具有波長（具有波長（）、頻率（）、頻率（f）和傳播速度（）和傳播速度（）f超聲是機械波超聲是機械波超聲是疏密波超聲是疏密波超聲的物理特性超聲的物理特性超聲的頻率單位為赫茲（Herze,HzHerze,Hz）診斷用的超聲頻率在2.5MHzMHz-20,0MHzMHz 常用的3.5MHzMHz-5.0MHzMHz其單位用兆赫（Mega HerzeMega Herze,MHzMHz）超聲的物理特性超聲的物理特性超聲在介質中傳播的速度超聲在介質中傳播的速度,稱為聲速。稱為聲速。聲速與傳播的介質的彈性和密度有關，遵循聲

8、速與傳播的介質的彈性和密度有關，遵循下列公式：下列公式：C=C=，一般在固體中聲速值，一般在固體中聲速值最大，液體次之，氣體又次之，人體軟組織最大，液體次之，氣體又次之，人體軟組織的平均聲速為的平均聲速為 1540m/s 1540m/s，其中脂肪的聲速較，其中脂肪的聲速較低（低（1450m/s1450m/s）,骨與軟骨聲速高，約為骨與軟骨聲速高，約為4500m/s4500m/s，含氣臟器聲速最低，僅，含氣臟器聲速最低，僅350m/s 350m/s。ek/ek/ek/ek/ek/ek/ek/ek/ek/k聲速（聲速（sound velocity）超聲傳播時有方向性超聲傳播時有方向性 音頻波為球面

9、波，超聲波由于波長短音頻波為球面波，超聲波由于波長短,其聲束其聲束(acoustic beam)(acoustic beam)具有指向性具有指向性,但仍有一定的擴散角但仍有一定的擴散角,其其擴散角與波長與聲源直徑有關擴散角與波長與聲源直徑有關。Sin1.22 Sin1.22/D/D 角為半擴散角角為半擴散角 為波長為波長 D D為探頭直徑為探頭直徑 為消除聲束的擴散，現(xiàn)用儀器均采用聲束聚焦技術。為消除聲束的擴散，現(xiàn)用儀器均采用聲束聚焦技術。超聲的物理特性超聲的物理特性 C=f C=f 在人體軟組織中傳播時，由于所用在人體軟組織中傳播時，由于所用頻率甚高，故波長短。頻率甚高，故波長短。在在3.5

10、MHz3.5MHz條件，波長僅為條件，波長僅為4.4mm4.4mm。聲速、頻率、波長的關系聲速、頻率、波長的關系 超聲的物理特性超聲的物理特性 界面（界面（interfaceinterface）為兩種不同聲阻抗）為兩種不同聲阻抗介質的接觸面。介質的接觸面。聲阻抗（聲阻抗（acoustic impedanceacoustic impedance）為該）為該介介質質的密度的密度 （）和聲速）和聲速 （C C）的乘積）的乘積 Z=C Z=C Z1=1 C1 Z2=2 C2 r=2121ZZZZwhere r is amplitude reflecting coefficientr=where r i

11、s intensity reflecting coefficient2121ZZZZ2當當Z1與與Z2相差相差0.1%時即有回聲反射時即有回聲反射 超聲的物理特性超聲的物理特性聲阻抗（聲阻抗（acoustic impedance）超聲的物理特性超聲的物理特性 超聲在介質超聲在介質(medium)(medium)中傳播遇到中傳播遇到界面界面(interface)(interface)會有會有反射、折射、散射反射、折射、散射和繞射。和繞射。interfaceSini C1Sint C2=Diffraction 衍射或稱繞射 超聲的物理特性超聲的物理特性 Scattering 散射 超聲的物理特性超

12、聲的物理特性Simple speckle formationSimple speckle formation 漫反射 超聲的物理特性超聲的物理特性多普勒效應多普勒效應(Doppler effect)(Doppler effect)fd=f fo =2v f o Cos /C f d=02fCVCosfd fd 為頻移為頻移,fo,fo 為入射超聲頻率為入射超聲頻率V V 為活動物體的速度為活動物體的速度(血流速度血流速度)C C 為介質的聲速為介質的聲速CosCos為移動方向與聲軸方向的角度為移動方向與聲軸方向的角度余弦余弦 即即(血流方向與聲束探測方向間的角度余弦血流方向與聲束探測方向間的角

13、度余弦)超聲診斷利用回聲原理超聲診斷利用回聲原理 Transducer Transducer 換能器換能器 Sweep Generator Sweep Generator 掃描發(fā)生器掃描發(fā)生器Pulse Generation Pulse Generation 脈沖發(fā)生器脈沖發(fā)生器Marker Generator Marker Generator 標識發(fā)生器標識發(fā)生器Compensation Circuit and Amplifier Compensation Circuit and Amplifier 補償電路和放大器補償電路和放大器Block diagram of a basicBlock

14、diagram of a basic A-A-mode circuitrymode circuitry A型超聲儀方框圖型超聲儀方框圖A-modeA-mode A A型型Amplitude mode Amplitude mode 回聲以波型顯示回聲以波型顯示EchogramEchogram回聲圖回聲圖型儀型儀B B mode mode 型型 Brightness mode Brightness mode回聲以光點顯示回聲以光點顯示,二維空間展開二維空間展開,成為斷面圖像。成為斷面圖像。M M mode M mode M型型Time Time motion mode motion mode回聲以

15、光點顯示，回聲以光點顯示，采用時間展開，形采用時間展開，形成波群曲線。成波群曲線。mode mode 型型Doppler modeDoppler mode頻譜顯示頻譜顯示超聲射向流動的紅細胞，超聲射向流動的紅細胞，接收到紅細胞散射回聲，接收到紅細胞散射回聲，提取提取Doppler shift Doppler shift （多普勒頻移）（多普勒頻移）,經(jīng)經(jīng)處理，形成頻譜顯處理，形成頻譜顯示。頻譜在示。頻譜在 base line base line以上者為迎向探頭的血以上者為迎向探頭的血流，流，base linebase line以下者以下者為離開探頭的血流。為離開探頭的血流。base line

16、mode mode 型型Doppler modeDoppler mode頻譜混疊頻譜混疊彩彩 色色 多多 普普 勒勒 血血 流流 顯顯 示示Color Doppler Flow Imaging CDFIColor Doppler Flow Imaging CDFI 用自相關處理提取到的多普勒信息用自相關處理提取到的多普勒信息,再用偽彩色編碼再用偽彩色編碼,形成形成彩色血流圖像彩色血流圖像,疊加到二維聲像圖上疊加到二維聲像圖上,形成彩色多普勒血流圖。形成彩色多普勒血流圖。彩彩 色色 多多 普普 勒勒 血血 流流 顯顯 示示 Color Doppler Flow Imaging CDFIColor

17、 Doppler Flow Imaging CDFI動態(tài)實時動態(tài)實時彩彩 色色 多多 普普 勒勒 血血 流流 顯顯 示示 Color Doppler Flow Imaging CDFIColor Doppler Flow Imaging CDFI動態(tài)實時動態(tài)實時彩彩 色色 能能 量量 圖圖 Color Doppler energyColor Doppler energy 把提取紅細胞散射的多普勒信息，用積分法處理。把提取紅細胞散射的多普勒信息，用積分法處理。彩色圖像也疊加在二維聲像圖上。彩色圖像也疊加在二維聲像圖上。此法與紅細胞散射的能量強度有關，與頻移無關，此法與紅細胞散射的能量強度有關，與

18、頻移無關，故無方向性，不存在混疊。故無方向性，不存在混疊。三三 維維 顯顯 示示 3 diamentions imaging 用機械或電用機械或電子方法采集一系子方法采集一系列列B B型超聲圖像，型超聲圖像，由計算機重建三由計算機重建三維（立體）像，維（立體）像，有表面三維、血有表面三維、血管樹三維、透視管樹三維、透視三維和多平面重三維和多平面重投影等多種顯示投影等多種顯示方法。方法。二維聲像圖是斷面圖二維聲像圖是斷面圖(Tomograph)超聲掃查線指示斷層部位和切面超聲掃查線指示斷層部位和切面腹部臟器聲像圖方位腹部臟器聲像圖方位腹部縱斷面圖腹部縱斷面圖(Trans abdomen sagi

19、ttal section)圖左為頭端圖左為頭端 圖右為足端圖右為足端圖上為腹圖上為腹 圖下為背圖下為背 腹腹 部部 橫橫 斷斷 面面 圖圖Trans abdomen cross section圖左為人體右側，圖右為人體左側圖左為人體右側，圖右為人體左側圖上為腹，圖上為腹，圖下為背圖下為背肝左葉在圖右，肝右葉在圖右肝左葉在圖右，肝右葉在圖右圖上為腹，圖上為腹，圖下為背圖下為背肝肝 肋肋 緣緣 下下 斜斜 斷斷 面面 圖圖Subcostal oblique section右右 肋肋 間間 斷斷 面面 圖圖Intercostal section膽囊在圖右，肝右葉在圖左膽囊在圖右，肝右葉在圖左圖上為腹

20、，圖上為腹，圖下為背圖下為背左左 肋肋 間間 斷斷 面面 圖圖Intercostal section圖右為脾膈面圖右為脾膈面 圖左為脾門圖左為脾門圖上為腹，圖上為腹，圖下為背圖下為背背背 部部 縱縱 斷斷 面面 圖圖背背 部部 橫橫 斷斷 面面 圖圖右右 腎腎 冠冠 狀狀 切切 面面 圖圖左腎冠狀切面圖左腎冠狀切面圖經(jīng)直腸超聲經(jīng)直腸超聲(trans rectal ultrasound(trans rectal ultrasound，TRUS)TRUS)前列腺橫切圖前列腺橫切圖 前列腺縱切圖前列腺縱切圖 端射式經(jīng)直腸探頭端射式經(jīng)直腸探頭TRUS end-fire probe 聲聲 像像 圖圖 的

21、的 標標 尺尺 圖圖 像像 特特 點點 USGUSG是斷層圖是斷層圖 以解剖形態(tài)學為基礎以解剖形態(tài)學為基礎 以灰度明暗反應回聲的有無和強弱以灰度明暗反應回聲的有無和強弱 以回聲強弱、多少及其均勻性判斷其物理性質以回聲強弱、多少及其均勻性判斷其物理性質 從臟器剖面的大小、形態(tài)、內(nèi)部結構鑒別正常與病理從臟器剖面的大小、形態(tài)、內(nèi)部結構鑒別正常與病理 對偽像需要識別和利用對偽像需要識別和利用 多普勒頻譜提供血流動力學參數(shù)多普勒頻譜提供血流動力學參數(shù) 對血流提取多普勒差頻，以偽彩色編碼，疊加二維圖上，對血流提取多普勒差頻，以偽彩色編碼，疊加二維圖上，直觀地顯示血流方向、速度和性質直觀地顯示血流方向、速度

22、和性質聲聲 像像 圖圖 的的 閱閱 讀讀1.無回聲區(qū)無回聲區(qū) echo free area2.低回聲區(qū)低回聲區(qū) hypoechoic area3.3.等回聲區(qū)等回聲區(qū) isoechoic area4.高回聲區(qū)高回聲區(qū) hyperechoic area5.強回聲強回聲 strong echo6.6.透聲區(qū)透聲區(qū) sonolucent聲聲 像像 圖圖 的的 閱閱 讀讀 USG USG 圖圖 像像 的的 優(yōu)優(yōu) 點點 為非侵入性檢查法，無痛苦，無損害，便于復查為非侵入性檢查法，無痛苦，無損害，便于復查 （早孕等除外）（早孕等除外）價格相對低廉價格相對低廉 不受碘過敏限制不受碘過敏限制 對軟組織成像，其

23、分辨率較對軟組織成像，其分辨率較CTCT高高100100倍倍 不用造影劑可顯示血流不用造影劑可顯示血流 切面靈活，容易顯示血管或管道長軸切面靈活，容易顯示血管或管道長軸 多普勒頻譜可測得七項血流動力學參數(shù)多普勒頻譜可測得七項血流動力學參數(shù) USG USG 圖圖 像像 的的 局局 限限 超聲檢查受聲窗的影響較大，聲窗透聲好圖像超聲檢查受聲窗的影響較大，聲窗透聲好圖像 清晰，聲窗透聲差圖像質量不好。清晰，聲窗透聲差圖像質量不好。對有氣體和骨骼的部位，超聲不能透入檢查困難。對有氣體和骨骼的部位，超聲不能透入檢查困難。超聲圖像顯示范圍小，不如超聲圖像顯示范圍小，不如CTCT、MRIMRI范圍廣，但范圍

24、廣，但 用寬景成像技術，可彌補這一缺點。用寬景成像技術，可彌補這一缺點。切面圖規(guī)范性差，不如切面圖規(guī)范性差，不如CTCT、MRIMRI，靠讀片作出診斷，靠讀片作出診斷 常有困難，最好檢查當時作出診斷。常有困難，最好檢查當時作出診斷。USG USG 分分 析析 與與 診診 斷斷1.1.外形外形2.2.邊界和邊緣回聲邊界和邊緣回聲3.3.內(nèi)部結構內(nèi)部結構4.4.后壁及后方回聲后壁及后方回聲5.5.周圍回聲強度周圍回聲強度6.6.毗鄰關系毗鄰關系7.7.量化分析量化分析8.8.功能性檢測功能性檢測1.1.偽像的識別和利用偽像的識別和利用2.2.注意臨床思維注意臨床思維3.3.注意動態(tài)觀察注意動態(tài)觀察

25、(一一)混響混響(reverberations)(reverberations)(二二)多次內(nèi)部混響多次內(nèi)部混響 (multiple internal reverberations)(multiple internal reverberations)(三三)部分容積效應部分容積效應(partial volume effect)(partial volume effect)(四四)旁瓣偽像旁瓣偽像(side lobe artifact)(side lobe artifact)(五五)聲影聲影(acoustic shadow(acoustic shadow）(六六)后方回聲增強后方回聲增強 (en

26、hancement of behind echo)(enhancement of behind echo)(七七)折射聲影折射聲影(refractive shadow)(refractive shadow)(八八)鏡面?zhèn)蜗耒R面?zhèn)蜗?mirror artifact)(mirror artifact)(九九)聲速偽像聲速偽像(acoustic velocity artifact)(acoustic velocity artifact)(十十)閃爍偽像閃爍偽像(twinkling artifact)(twinkling artifact)多次內(nèi)部混響多次內(nèi)部混響(multiple internal

27、reverberations)(multiple internal reverberations)超聲在靶超聲在靶(target)(target)內(nèi)部來回反射，形成彗尾征內(nèi)部來回反射，形成彗尾征(comet tail sign)(comet tail sign)，利用子宮內(nèi)彗尾征可以識別金屬節(jié)育環(huán)的存在。利用子宮內(nèi)彗尾征可以識別金屬節(jié)育環(huán)的存在。因聲束寬度太寬，把鄰近靶區(qū)結構的回聲一并因聲束寬度太寬，把鄰近靶區(qū)結構的回聲一并顯示在聲像圖上，例如膽囊內(nèi)出現(xiàn)假膽泥偽像顯示在聲像圖上，例如膽囊內(nèi)出現(xiàn)假膽泥偽像由超聲束的旁瓣回聲造成，在結石等強回聲兩側出現(xiàn)由超聲束的旁瓣回聲造成，在結石等強回聲兩側出現(xiàn)

28、 有強反射或聲衰減甚大的靶存在，使超聲能量急劇減弱或消失，有強反射或聲衰減甚大的靶存在，使超聲能量急劇減弱或消失，致其后方?jīng)]有超聲到達，當然也檢測不到回聲，稱為聲影，聲影可以致其后方?jīng)]有超聲到達，當然也檢測不到回聲，稱為聲影，聲影可以作為結石、鈣化和骨骼等存在的診斷依據(jù)。作為結石、鈣化和骨骼等存在的診斷依據(jù)。當病灶或靶的聲衰減甚小時，其后方回聲將強于同當病灶或靶的聲衰減甚小時，其后方回聲將強于同等深度的周圍回聲，稱為后方回聲增強，囊腫和其他液等深度的周圍回聲，稱為后方回聲增強，囊腫和其他液性結構的后方會出現(xiàn)回聲增強，可利用它作鑒別診斷。性結構的后方會出現(xiàn)回聲增強，可利用它作鑒別診斷。有時在球形

29、結構的兩側壁后方會各出現(xiàn)一條細狹的有時在球形結構的兩側壁后方會各出現(xiàn)一條細狹的聲影，稱為折射聲影，這是因為超聲折射，使后方有一聲影，稱為折射聲影，這是因為超聲折射，使后方有一小區(qū)失照射，沒有回聲所致，不可誤為結石或鈣化。小區(qū)失照射，沒有回聲所致，不可誤為結石或鈣化。在良好平整的界面前方的靶，聲像圖上會在在良好平整的界面前方的靶，聲像圖上會在界面后方出現(xiàn)一個對稱的虛像，切不可當它真的界面后方出現(xiàn)一個對稱的虛像，切不可當它真的彩色超聲在毛糙結石等后方聲影區(qū)出現(xiàn)閃爍彩色偽像彩色超聲在毛糙結石等后方聲影區(qū)出現(xiàn)閃爍彩色偽像9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。22.8.2522.8.25Thursday,Augu

30、st 25,202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。18:30:0218:30:0218:308/25/2022 6:30:02 PM11、以我獨沈久，愧君相見頻。22.8.2518:30:0218:30Aug-2225-Aug-2212、故人江海別，幾度隔山川。18:30:0218:30:0218:30Thursday,August 25,202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。22.8.2522.8.2518:30:0218:30:02August 25,202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。2022年8月25日星期四下午6時30分2秒18:30:0222.8.2515、比不了得就不比，得不到

31、的就不要。2022年8月下午6時30分22.8.2518:30August 25,202216、行動出成果，工作出財富。2022年8月25日星期四18時30分2秒18:30:0225 August 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。下午6時30分2秒下午6時30分18:30:0222.8.259、沒有失敗，只有暫時停止成功！。22.8.2522.8.25Thursday,August 25,202210、很多事情努力了未必有結果，但是不努力卻什么改變也沒有。18:30:0218:30:0218:308/25/2022 6:30:02 PM11、成功

32、就是日復一日那一點點小小努力的積累。22.8.2518:30:0218:30Aug-2225-Aug-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。18:30:0218:30:0218:30Thursday,August 25,202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。22.8.2522.8.2518:30:0218:30:02August 25,202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。2022年8月25日星期四下午6時30分2秒18:30:0222.8.2515、楚塞三湘接，荊門九派通。2022年8月下午6時30分22.8.2518:30August 25,

33、202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。2022年8月25日星期四18時30分2秒18:30:0225 August 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。下午6時30分2秒下午6時30分18:30:0222.8.259、楊柳散和風，青山澹吾慮。22.8.2522.8.25Thursday,August 25,202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。18:30:0218:30:0218:308/25/2022 6:30:02 PM11、越是沒有本領的就越加自命不凡。22.8.2518:30:0218:30Aug-2225-Aug-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。

34、18:30:0218:30:0218:30Thursday,August 25,202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。22.8.2522.8.2518:30:0218:30:02August 25,202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。2022年8月25日星期四下午6時30分2秒18:30:0222.8.2515、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。2022年8月下午6時30分22.8.2518:30August 25,202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022年8月25日星期四18時30分2秒18:30:0225 August 202217、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。下午6時30分2秒下午6時30分18:30:0222.8.25MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blanditut cursus.感 謝 您 的 下 載 觀 看感 謝 您 的 下 載 觀 看專家告訴