1、單擊此處編輯母版標題樣式3/7/202216.1 6.2 6.3 6.4 6.5.第第7章章 醫學超聲影像設備與應用醫學超聲影像設備與應用單擊此處編輯母版標題樣式3/7/202226.1 6.2 6.3 6.4 6.5. 19821982年日本年日本NamekawaNamekawa、美國、美國BommerBommer應用多點選通，應用多點選通，自相關分析、彩色編碼技術創立二維彩色多普勒自相關分析、彩色編碼技術創立二維彩色多普勒顯像技術日本顯像技術日本AlokaAloka公司研制第一臺二維公司研制第一臺二維彩色多普勒顯像儀彩色多普勒顯像儀 19851985年國際心臟多普勒學會成立，我國加入。年國

2、際心臟多普勒學會成立，我國加入。 19851985年年中國超聲醫學雜志中國超聲醫學雜志創刊創刊 19881988年張運院士撰寫我國第一部年張運院士撰寫我國第一部多普勒超聲心多普勒超聲心動圖學動圖學單擊此處編輯母版標題樣式3/7/202236.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.1 超聲影像設備簡述超聲影像設備簡述超聲影像設備按功能劃分為兩種超聲影像設備按功能劃分為兩種 超聲診斷設備超聲診斷設備 超聲治療設備超聲治療設備 超聲診斷與、核磁共振和同位素掃描超聲診斷與、核磁共振和同位素掃描共稱為四大影像診斷技術共稱為四大影像診斷技術 單擊此處編輯母版標題樣式3/7/202246.1 6.2 6.

3、3 6.4 6.5.7.1.2 超聲影像設備功能超聲影像設備功能 超聲影像設備以強度低、頻率高、對人體無損傷、安全無痛苦、顯示方法多樣而著稱，尤其對人體軟組織的探測和心血管臟器的血流動力學觀察有獨到之處，彌補了X線診斷和同位素診斷的不足，已成為各醫院必備的現代影像檢查的主要方法。 超聲影像設備的四大基本功能是測量、診斷、測量、診斷、監測與治療監測與治療。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/202256.1 6.2 6.3 6.4 6.5. 超聲波是一種高頻機械波，頻率范圍為15-60kHz，一般高于20kHz，超聲波的主要特征為：a. 波長短，近似作直線傳播波長短，近似作直線傳播；在固體和液體內衰

4、減比電磁波小，其傳播特性和媒質的性質密切相關。b. 能量集中能量集中，因而能形成高的溫度，產生劇烈振動，引起激震波，液體中的空化作用等，結果產生機械，熱，光，電，化學及生物等各種效應。由于超聲波的瞬時空化可實現高溫和局部的高壓，超聲波通常被用于過程強化和引發化學反應，單擊此處編輯母版標題樣式3/7/202266.1 6.2 6.3 6.4 6.5.超聲作用原理：超聲作用原理：空化作用 當一定頻率的超聲波作用于液體時，由于液體中一部分氣泡其尺寸適宜，將發生共振現象，此時，大于共振尺寸的氣泡在超聲的作用下，被驅出液體外；小于共振尺寸的氣泡則在超聲波的作用下逐漸變大，在接近共振尺寸時，在聲波的稀疏段

5、，氣泡迅速脹大，由于摩擦可產生電荷，在聲波的壓縮段，氣泡又被突然壓縮，直到湮滅。氣泡在湮滅過程中，其內部可達數千度的高溫和幾千個大氣壓的高壓，并產生放電，發光等現象。這種現象成為“空化現空化現象象”。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/202276.1 6.2 6.3 6.4 6.5. 在超聲場中液體中的微小氣泡首先經歷氣泡的振蕩及生長過程，即穩態空化； 然后是氣泡的壓縮和崩潰過程，即瞬態空化。 空化效應可促進反應，強化傳質過程。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/202286.1 6.2 6.3 6.4 6.5.（2） 熱效應 由于介質吸收超聲波及摩擦損耗，分子劇烈振動，超聲波的機械能轉化為介質的內

6、能，造成介質溫度升高，超聲波的強度越大，產生的熱效應越強。 因此，控制超聲波的強度，可使物質的組織內部溫度瞬時升高，加快有效成分的溶出。氣泡崩潰之后，泡內“熱點”驟然冷卻，冷卻速度達108K/s。如此急劇冷卻速率將引起原料內部結構的急劇變化。 單擊此處編輯母版標題樣式3/7/202296.1 6.2 6.3 6.4 6.5.（3） 機械作用 超聲波傳遞的機械能可在液體中形成有效的攪動與流動，從而破壞了介質結構，粉碎了液體中的顆粒，從而產生了普通低頻機械攪拌起不到的效果。這種機械作用可產生擊碎，切割及凝聚等效果。 超聲波空化作用超聲波空化作用所產生的巨大壓力將造成生物細胞壁及整個生物體的破裂，與

7、此同時，超聲波的振動作用強化了胞內物質的釋放，擴散和溶解。在被破碎的瞬間生物活性保持不變，破碎速度和提取率均可得到提高。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022106.1 6.2 6.3 6.4 6.5.超聲作用原理：乳化作用超聲作用原理：乳化作用 空化氣泡振動對固體表面產生的強烈射流及局部微沖流，能顯著減弱液體的表面張力及摩擦力。并破壞固-液界面的附面層。利用超聲振動及空化的壓力，高溫效應，促使兩種液體，兩種固體，或液-固，液-氣界面之間，發生分子的相互滲透，形成新的物質屬性。超聲振動可使氣，液媒質中懸浮粒子以不同速度運動，增加相互碰撞機會；或使其發生凝聚過程。空化氣泡閉合后產生的局部沖擊波

8、，可粉碎液體中的顆粒，使其細化；使結晶均勻；將較大，不均勻液滴分散為微小均勻液滴，產生乳化效應乳化效應。這些作用促進了藥物有效成分的溶解，加快了有效成分進入介質，并與介質充分混合。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022116.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.1.3 超聲影像設備主要指標及性能要求主要檢定三項指標：安全指標安全指標 輸出聲強和漏電流是超聲影像設備器針對患者的安全性能指標的檢測。圖像質量指標圖像質量指標 醫用超聲診斷設備通常是以圖像形式提供診斷信息的，因此圖像質量的判別對整機性能和臨床診斷有效性的評價都是必要的。顯示設備指標顯示設備指標 超聲影像設備的顯示器還必須達到實時

9、顯示、高分辨力與高灰階三大性能要求。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022126.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.1.4 超聲影像設備臨床應用超聲影像設備臨床應用 在臨床上超聲影像設備應用很廣，可以診斷并治療多種疾病。超聲診斷設備包括A、M、B、C、F、D等多種型號，現在還發展到三維、四維彩超，幾乎人體任何部位均可做超聲檢查。一般分為心臟超聲、腹部超聲、血管超聲、五官超聲、胸部超聲和內窺超聲等。按使用方式可以分為介入性超聲介入性超聲、術術中超聲中超聲、腔內超聲腔內超聲三種三種。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022136.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.1.4 超聲影像設備

10、臨床應用超聲影像設備臨床應用1. 介入性超聲 在實時超聲監視或引導下進行穿刺活檢、液體抽吸或注藥，以代替某些外科手術，達到進一步診斷或治療目的的方法。2. 術中超聲 外科手術進行中，采用特制的小型高頻超聲探頭，在手術野內對臟器進行更加細致的實時超聲檢查方法。3. 腔內超聲 采用特制高頻超聲探頭，插入體腔（如食道、陰道、直腸、尿道、腹膜腔）進行實時超聲檢查的辦法。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022146.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.2 超聲診斷設備超聲診斷設備 按型號分為: A型、M型、C型、F型、B型和D型等六類。 超聲診斷設備是目前醫院中使用的比較頻繁的診斷設備。它主要包含

11、發射/接收裝置、掃描發生器、信號處理裝置、顯示設備、電源和探頭等部分。探頭按頻率分為單頻、多頻和寬頻探頭。 超聲探頭的主體是換能器，但為了提高發射接收的效果，還必須有吸聲層、匹配層、聲透鏡等，另外再加上插件、電纜和外殼，才能構成一具完整實用的超聲探頭。兩側電極拉伸狀態擠壓狀態自由狀態換能器外觀單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022156.1 6.2 6.3 6.4 6.5.1. A型超聲診斷設備型超聲診斷設備 它屬于一維超聲，回聲波強度以振幅顯示，探頭由單晶片構成，由于振幅（Amplitude）一詞的第一個字母為A，所以稱為A型超聲診斷設備。工作原理：幅度調制式 換能器接收放大發射電路同步電

12、路掃描電路觀察視窗 A型超聲診斷設備工作原理示意型超聲診斷設備工作原理示意單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022166.1 6.2 6.3 6.4 6.5.2. 臨床診斷中的應用范圍臨床診斷中的應用范圍 主要適用于檢查肝、膽、脾、眼及腦等簡單解剖結構，通過分析回波幅度的分布以獲得組織的特征信息。也可以用于心臟、肝臟、胰臟、膽囊、顱腦、眼科、婦科等檢查。換能器 A型超聲診斷設備最有代表性的應用是腦中線位置的測量一般正常人腦中線位置通過顱骨的幾何中心，最大偏差0.3cm。測量后若腦中線偏移0.3cm，則應考慮有占位性病變。此法檢查無痛苦，準確性高。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022176.

13、1 6.2 6.3 6.4 6.5. A型超聲單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022186.1 6.2 6.3 6.4 6.5.2. B型超聲診斷設備型超聲診斷設備 B型超聲診斷設備是輝度調制型設備，因brightness modulation 詞組的第一個字母為B，所以稱為B型超聲診斷設備。B超向人體發射一組超聲波,按一定的方向進行掃描。根據監測其回聲的延遲時間,強弱就可以判斷臟器的距離及性質。經過電子電路和計算機的處理, 形成了我們今天的B超圖像。它以不同輝度的光點強弱顯示病變。三維超聲成像也是在B型超聲的基礎上進行了計算機圖像重建處理而生成的圖像。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/202

14、2196.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.2.4 B型超聲診斷設備型超聲診斷設備 按掃描方式分類，B超已經發展了四代，包括手動直線掃描、機械掃描、電子直線掃描和電子扇形掃描。2. 臨床診斷的基礎與應用范圍（1）在婦產科中的探測（2）人體內部臟器的輪廓及其內部結構的探測（3）表淺器官內部組織探測慢性膀胱炎腹膜后淋巴瘤轉移S型結腸癌 B型電子扇形掃描示意圖型電子扇形掃描示意圖 單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022206.1 6.2 6.3 6.4 6.5.3. C型超聲診斷設備型超聲診斷設備 C型與B型的成像都是二維圖像。但C型的成像畫面是與超聲束垂直的，它與B型掃描面相差90。C型檢

15、查腫瘤組織，能顯示出腫瘤組織的擴大范圍，這在臨床診斷中極為重要。C型工作方式也是為了獲得人體斷層的圖像。與B型方式不同的是，C型掃描得到的圖像不是簡單的超聲束掃描的斷層平面，而是距離換能器某一指定深度處的與超聲束垂直的平面。C型平面換能器單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022216.1 6.2 6.3 6.4 6.5.4. 多普勒超聲診斷設備多普勒超聲診斷設備 多普勒診斷設備（D型超聲診斷設備），在醫學診斷中對心臟、血管、血流和胎兒的檢查等方面起很大作用。 多普勒效應: 對于靜止的觀測者來說,向著觀測者運動物體發出的聲波頻率會升高,相反頻率會降低,這就是著名的多普勒效應。 現代醫用超聲就是利

16、用了這一效應,當超聲波碰到流向遠離探頭液體時回聲頻率會降低,流向探頭的液體會使探頭接收的回聲信號頻率升高。利用計算機偽彩技術加以描述,使我們能判定超聲圖像中流動液體的方向及流速的大小和性質,并將此疊加在二維黑白超聲圖像上,形成了我們今天見到的彩超圖像。單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022226.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.2.8 四維超聲診斷設備四維超聲診斷設備四維超聲波成像系統，（“4D”是“四維”的縮寫）所謂“四維”就是指在傳統的“三維立體”超聲成像的基礎之上加上時間維度這個向量。 運用4D超聲波技術進行孕婦和胎兒檢查能夠顯示胎兒在子宮內的即時動態活動圖像 單擊此處編輯母版

17、標題樣式3/7/2022236.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.3 超聲治療設備超聲治療設備超聲治療設備主要由超聲發生器及聲頭兩部分構成，前者由高頻電振蕩和電源電路組成，利用“反壓電效應”原理，將高頻電場作用于晶體薄片，使其產生相應頻率的振動，從而將電能轉換為機械能。 超聲治療設備有多種類型，以輸出方式劃分，有連續輸出型、脈沖輸出型、連續脈沖輸出型。電能換能器高頻震蕩電路高壓變壓器超聲能單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022246.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.3.2 超聲治療設備臨床應用超聲治療設備臨床應用1. 超聲波藥物透入療法超聲波藥物透入療法2. 超聲波外科療法超聲

18、波外科療法3. 聚集治療法聚集治療法 4. 超聲波穴位刺激療法超聲波穴位刺激療法5. 低頻超聲治療法低頻超聲治療法 6. 超聲波乳化治療法超聲波乳化治療法7. 直接接觸輻射法直接接觸輻射法8. 間接接觸輻射法間接接觸輻射法9. 超聲治療癌腫瘤超聲治療癌腫瘤單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022256.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.4 超聲診斷設備新技術進展超聲診斷設備新技術進展 GE超聲設備及成像超聲設備及成像 單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022266.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.4 超聲診斷設備新技術進展超聲診斷設備新技術進展1三維超聲診斷設備 三維超聲成像方法

19、有散焦鏡法、計算機輔助成像和實時超聲束跟蹤技術。維超聲胎兒成像維超聲胎兒成像25周周 三維超聲胎兒成像三維超聲胎兒成像28周周 單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022276.1 6.2 6.3 6.4 6.5.7.4.2 超聲影像設備展望超聲影像設備展望1. 寬頻帶化寬頻帶化2. 數字化數字化3. 信息化信息化4. 多維化多維化5. 智能化智能化單擊此處編輯母版標題樣式3/7/2022286.1 6.2 6.3 6.4 6.5.胃腸超聲檢查：霧里看花 因胃不舒服去醫院就診，醫生通常會建議患者做一次胃鏡，但總有不少人因為害怕做胃鏡時的“難受”而拒絕。時下，不少民營醫院打出了胃腸超聲檢查的廣告，宣稱做超聲也能檢出諸如胃炎、胃潰瘍、腸炎等眾多消化病，吸引了不少害怕做內鏡者前去檢查。胃腸超聲真如廣告上說的那么好嗎？它果真能代替內鏡檢查嗎？ 廣告語：我院引進最新胃腸超聲儀，能檢查胃炎、胃潰瘍、腸炎等各種疾病。 點評：醫學上所謂的胃腸超聲檢查主要有經腹壁超聲、超聲造影和超聲內鏡等。由于胃腸是含氣臟器，當超聲波遇到臟器內氣體時會被反射，難以達到滿意的顯像目的，超聲效果不如肝、膽、脾等實體器官。近年來，經過眾多學者的研究探索，發現通過利用某種物質充盈胃腸腔，減少超聲束的反射，可