波动理论及其在生物医学工程的应用万柏坤第5章节医学超声.ppt

5~10 oC Click to edit company slogan . * * * 设超声（波速v）在人体传播衰减系数α，反射率R(x,y,z)，回波信号e(t)为： 考虑到 为窄脉冲，故 等价于冲击函数，有近似： ：归一化常数 ：声束横向分布 ：经往返2z距离衰减 ：延时2z/v的回波信号 ：声速 ：包络检波 ：散射引起波幅损失 式中将 视为常数，移到积分号外。 在所有的超声成像系统中，信号处理单元多含有时间增益控制电路以补偿由于衰减和衍射造成的信号损失。设补偿信号为 为时间增益补偿信号，e(t)为 对该式中空间参数（x,y,z）和时间参数t作不同处理和对回声信号采取不同显示方法，即有A型、B型、M型等各种类型的成像方法。 A型： B型： M型： 时间扫描信号—X轴；深度信息—Y轴；回波信号—Z轴 深度信息—X轴；回波信号—Y轴 X向扫描位置—X轴；深度信息—Y轴；回波信号—Z轴 Ovary benign tumors （一）X线检查　 （二）心电图检查 （三）超声心动图检查　是检测和定量二尖瓣返流的最准确的无创性诊断方法，二维超声心动图上可见二尖瓣前后叶反射增强，变厚，瓣口在收缩期关闭对合不佳；腱索断裂时，二尖瓣可呈连枷样改变，在左心室长轴面上可见瓣叶在收缩期呈鹅颈样钩向左心房，舒张期呈挥鞭样漂向左心室。M型超声可见舒张期二尖瓣前叶EF斜率增大，瓣叶活动幅度增大；左心房扩大，收缩期过度扩张；左心房扩大及室间隔活动过度。多普勒超声显示左心房收缩期返流。左心声学造影见造影剂在收缩期由左心室返回左心房（如图）。 （四）放射性核素检查　 （五）右心导管检查　 距离选通式脉冲多普勒诊断仪 利用脉冲回波技术对回波信号进行距离选通，可测出在某一距离上血管中的血流运动情况。 5.4 医学超声治疗技术 超声波在生物组织中传播时，对生物组织产生机械、发热、空化、触变等一系列效应。 超声—电疗法 超声药物透入疗法 超声雾化吸入疗法 超声手术刀 超声美容和超声减肥 超声波碎石 热疗在肿瘤治疗中的应用 1、公元前5000年，据说埃及有位名叫Edwin Smith的医生，其文稿中记载着用加温来治疗乳腺肿物。 2、德国医生Busch在1886年报告了一例2岁患面部肿瘤的幼儿，因感染丹毒，高热后肿瘤消失。 3、1884年Bruns报告了1例晚期黑色素瘤的患者，感染丹毒后高热40℃以上数日，肿瘤全部消失．并存活8年。 4、1893年Coley记载38例诊断为晚期恶性肿瘤的患者，采用反复接种链球菌、丹毒等混合细菌毒素，诱发病人高热39℃—42℃,结果12例肿瘤完全消失，19例好转。 超声热疗 5、1898年Westermark报道用局部热水灌注的方法治疗晚期宫颈癌收到一定的姑息性疗效。 6、1957年Lawafy曾从文献中综合450例组织学证实的自发消退的恶性肿瘤，发现至少有152例患者曾因疟疾或伤寒而高热。 7、1977年Deway等人的细胞动物学实验发现组织受热41℃至45℃为有效治疗肿瘤的温度范围。这一结论在临床肿瘤热疗中得到证实，并成为临床肿瘤治疗时的一项基本生物学量化依据。 8、近20年来由于多学科的介入，热疗仪器的不断推陈出新，使肿瘤热疗获得迅速发展，热疗在临床呈现的突出效果使人惊讶和深思，人们对这一领域的前景充满信心。 肿瘤热疗的概念 肿瘤热疗是用加热方式治疗肿瘤的一种方法,即利用物理能量加热人体全身或局部，使肿瘤组织温度上升到有效治疗温度,并维持一段时间,以杀死肿瘤细胞,又不损伤正常细胞的一种治疗方法。 热疗能有效杀伤恶肿瘤细胞,提高病人的生存质量,延长病人的生命,而且与放疗、化疗产生互补作用,增加患者对放疗和化疗的敏感同时又减轻放疗、化疗的副作用,因而被国际医学界称“绿色疗法”。 肿瘤热疗的原理 正常组织具有丰富的、排列有序的血管网，受热后血管扩张,血流量增加,可迅速将热量带走； 肿瘤组织血管网络结构扭曲、生长畸形、毛细血管受压并有血窦形成,新生的肿瘤血管对热反应小血流变化不大,因而成为一个热储器,致使肿瘤部位温度高于邻近正常组织。 高热能抑制肿瘤细胞的DNA、RNA及蛋白质合成,从而抑制肿瘤的增殖。 高热还能影响肿瘤细胞生物膜的状态和功能,对肿瘤组织代谢直接产生影响,加强放射性和化疗药物对肿瘤细胞的杀伤作用。 高热杀灭癌细胞的温度指标 透热温度（肿瘤表面、肿瘤邻近正常组织温度）控制在42.5—43.5℃。 透热时间：60~120分钟，常取70分钟。 目的：达到灭活肿瘤细胞而不损伤正常组织的目的 肿瘤组织 正常组织 相同点：高热作用下产生的热量大致相同 不同点： 1、血流通过血循环散热困难，热量积聚，致使瘤体内温度