超声发展概况
40年代 50年代 70年代 80年代 90年代 探索阶段 A型、M型超声仪 灰阶实时超声（B型） 双功能超声仪（ B型+频谱） 彩色多普勒超声仪 （ B型+ 彩色+频谱） 新技术 （超声造影、谐波成像、 弹性成像、三维超声等）
超声诊断学的内容
脏器病变的形态学诊断和器官的超声大 体解剖学研究---对病变作出定位和定性 诊断（物理性质而非病理性质诊断）。 功能性检测研究---如心脏收缩与舒张功 能的检测，血流速度及血流量测定、胆 囊收缩和胃排空功能等。 介入性超声的研究---诊断性和治疗性。
超声诊断学物理基础（续1）
超声波 • 人们能听到的声音，大约是20～20000Hz。高于20000Hz的声音 叫做“超音”，也就是通常所说的超声波
超声波应用范围 医用频率2.5—13MHz(常用2.5 —5MHz) • 2.5 MHz到5 MHz的频率用于心脏、腹部及软组织成像。这些频 率能穿透组织可到达20-15cm的深度。 • 5-10MHZ的频率的超声波可以用于小器官的成像，例如：腮腺、 甲状腺、颈部血管及眼睛显像，它只需要4-5cm的穿透深度。
临界角引起全内反射
超声诊断学物理基础（续9）
散射
遇界面远小于波长的微小粒子，超声波将 产生散射，人体内的散射源为红细胞和脏器 内的细微结构
超声诊断学物理基础（续10）
绕射
目标大小约为1～ 2λ或稍小，超声波 将绕过该靶目标继续前进，很少发生 反射
•
•
10-30MHz 像
用于皮肤及血管内检查，可以获得高分辩力的图
40-100MHz 用于生物显微镜成像，对眼活组织表面下的显微 诊断。
超声诊断学物理基础（续2）
超声波的三个基本物理量
波长（wave length,λ）,频率（frequency，f）和声速 (velocity,C),它们之间的关系为： C=λ×f 也就是λ=C/f • 波长 声波在一个振动周期内所通过的距离，单位mm • 频率 单位时间内声源振动的次数,以赫兹为单位，并常用 1kHz、1MHz（1 Hz=1次/秒）。频率是周期的倒数，如振 动周期为T，则f=1/T。 • 声速 声波在某种介质中的传播速度，即单位时间内传播的 距离，单位为米/秒（m/s）。它与介质的弹性（K）和密 度（ρ）有关,而与超声的频率无关。声速在决定声阻抗以 及回声测距精度上是重要因素。
超声诊断学总 论
超声诊断学概述
超声医学（ultrasonic medicine）利用超声 波的物理特性与人体器官、组织的声学特性相 互作用后得到诊断或治疗效果的一门学科。 超声诊断学（ultrasonic diagnostics）向人 体发射超声，并利用其在人体器官、组织中传 播过程中，由于声的透射、反射、折射、衍射、 衰减、吸收而产生各种信息，将其接收、放大 和信息处理形成波型、曲线、图像或频谱，籍 此进行疾病诊断的方法学。 超声治疗学（ultrasonic therapeutics）利用 超声波的能量（热学机制、机械机制、空化机 制等），作用于人体器官、组织的病变部位， 以达到治疗疾病和促进机体康复的目的方法学。
超声波的特点和优点
USG特点：
对软组织的分辨能力强
信息的显示有多种方法
USG优点：
无损伤、无痛苦、无辐射
实时、快捷、准确、方便
超声成像的局限性
图象易受气体和皮下脂肪的干扰 对骨骼、肺、肠道的检查受到限制 伪像干扰 图象显示范围较小
超声诊断学学习方法
掌握超声医学基础知识
重点理解——原理、概念 加强记忆——规律、数据 融会贯通——联想、判断 理解 —— 记忆 —— 贯通 打好坚实基础 规范检查操作 正确使用仪器 提高诊断水平
折射 两种介质内声速不同可产生 折射现象 结果：导致入射声束的偏转
入射波
反射波
大界 面
折射波
超声波的入射、反射和折射示意图
超声诊断学物理基础（续8）
• 全内反射
折射角的大小取决于两种媒质的声速比n=c1/c2 ， 当c2＞c1时,则折射角j>i，当入射角由0 逐渐 增大到某一角度ik时,将有j =90°,即折射波沿 界面传播 而当入射角超过θik时,入射声能将全部反射到媒 质1中,故θik称为”全内反射临界角”。在临床 检查中,应使探头放置正确的角度,以避免由”全 内反射”引超的图像伪差。
超声诊断学物理基础
超声波基本物理量 声源、介质 • 声源 能发出声音的东西叫做声源。振动是产生声波的根 源。 在超声成像中，探头晶片发射时即产生超声，所以探头 晶片就是声源。 • 介质 声源和接收声音之间的空间充满了气体(空气)，或 是液体，或是固体，即有种传播声音的媒介物——介质。 声波必须在介质中传播，在真空中声波是不能传播的。 在超声诊断中，人体脏器、器官都是介质。介质的声学 特性与成像的关系非常密切。
超声诊断学物理基础（续3）
声速、波长与介质的关系 • 声速与介质的关系 1、同一介质 不同频率的探头在同一介 质中传播时声速基本相同。 2、不同介质 同一频率的超声波在不同 介质中传播的声速是不（续4）
• 波长与介质的关系 1、同一介质 不同频率的超声波，在同一介质内传播时其 波长与频率成反比。 3MHz的超声波在人体软组织中传播时，其波长为0.5mm 5MHz的超声波在人体软组织中传播时，其波长为0.3mm 所以频率越高的超声波在同一脏器组织中传播其波长愈短。 2、不同介质 同一频率的超声波，在不同介质内传播，因 传播声速不同，则波长也不相同。所以用同一种探头检查 人体不同的组织时，由于声速存在差异，所以波长也是不 相同的。
超声诊断学物理基础（续5）
超声波的物理性能
⒈ ⒉ ⒊ ⒋ ⒌ 指向性 反射、折射、散射和绕射 吸收与衰减 分辨力与穿透力 多普勒效应
超声诊断学物理基础（续6）
频率高，波长短，呈直线传 播
θ
D
近场 D声源直径 远场 θ扩散角
超声诊断学物理基础（续7）
反射 1.声阻抗(z)=介质密度(ρ)×声速(c) △Z＞0.1%即可产生反射 2.声阻抗差大，反射强