超声诊断学讲义 .pdfVIP

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声

诊

断

学

讲

第一章超声诊断的成像原理与应用

目的要求:

1.掌握超声诊断的成像原理。

2.了解超声影像技术的发展动态及其在医学影像技术中的地位。

（教材：《医学影像学》第六版13-17页）

医学影像诊断学（medicalimageology）是一门新兴的医学诊断技术，它包括超声显像、

普通X线诊断、X线电子计算机体层成像(CT)、核素成像、磁共振成像(MRI)等。超声诊断

学以电子学与医学工程学的最新成就和解剖学、病理学等形态学为基础，并与临床医学密切

结合，既可非侵入性地获得活性器官和组织的精细大体断层解剖图像和观察大体病理形态学

改变，亦可使用介入性超声或腔内超声探头深入人体内获得超声图像，从而使一些疾病得到

早期诊断。目前超声诊断已成为一门成熟的学科，在临床诊断与治疗决策上发挥着重要作用。

第一节超声成像的物理基础

1.基本概念：

1.1超声：超声（ultrasound）是指振动频率每秒在20000次（单位是赫兹，HerzeHz）

以上，超过人耳听觉范围的声波。

1.2超声成像：超声成像（ultrasonography，USG）是利用超声波的物理特性和人体器官组

织声学特性相互作用后产生的信息，经信息处理后形成图像的成像技术，借此进行疾病

诊断的检查方法。

1.3声源：声源（acousticsource）是能发声的物体。振动是产生声波的根源。在超声成

像中，探头晶片振动即产生超声波，所以探头晶片就是声源。

1.4声场：超声振动波及的范围。

1.5介质：气体（空气），或液体，或固体，是传播声音的媒介物称为介质。

1.6均匀介质：声场内介质声阻抗一致。

1.7非均匀介质：声场内介质声阻抗不相等。

1.8界面：两种不同声阻抗物体的接触面。

1.9界面反射：超声在非均匀介质中传播时，从一种介质进入另一种介质，即通过界面时，

就有反射。

1.10大界面：界面尺寸大于超声束直径。（入射超声遇到大界面时，呈镜面反射模式）。

1.11小界面：界面尺寸小于超声束直径。（入射超声遇到小界面时，呈散射模式）。

2.超声的物理特性：

2.1超声波的物理量:

2.1.1超声波的基本物理量:

超声和一切声波一样，具有频率（f）、声速（c）、和波长（λ）三个物理量，三者之

间的关系可用下列公式表示：c=f·λ。

①频率(f)：单位时间内质点振动的次数，一般以每秒振动次数表示，单位为赫兹（Herze，

Hz），每秒振动1次为1Hz。

②声速（c）：单位时间内声波在介质中传播的距离，常用单位为m/s或cm/s。人体软

组织平均声速为：1540m/s，或近似于是1500m/s。

③波长（λ）：声波传播过程中相邻的两个周期中，对应点的距离或相邻的两个波峰或

波谷间的距离。

2.1.2声阻抗：

声阻抗（Acousticimpedance）是用来表示介质传播超声波能力的一个重要的物理量，

其数值的大小由介质密度ρ与声波在该介质中的传播速度C的乘积所决定，即：Z=

ρ·C，单位为Kg／m2·s。超声显像时回声水平的强弱取决于构成界面的各种组织之

间声阻抗值的大小。差值越大，回声水平越强，否则相反。

2.2超声波的主要物理特性：

2.2.1束射性或指向性：

由于超声波频率很高，波长很短，故在介质中呈直线传播，具有良好的束射性或指向性。

从声源发出的超声波最近的一段声束几乎平行，这段区域为近场区。远离此区后，声束

向前稍有扩散，为远场区。扩散的声束与平行声束间形成的夹角叫做扩散角（θ）。因

而超声成像中多使用聚焦式声束，以提高成像质量。

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2.2.2反射、折射和散射：

①反射、折射：当声波从一种介质向另