会诊超声使用高频声波投入东说念主体，然后通过计较机分析复返的回声，以产生器官、组织和血流的高分辨率横断面图像。显现的信息是基于组织的声阻抗所产生的超声波与组织互相作用的遵守，并不一定代表特定的微不雅或宏不雅剖解结构。事实上，在出现功能毒害或功能缺少时，器官在超声图像上可能显现统共宽泛。相悖，器官在超声检查中可能出现极端，但功能宽泛。为了正确使用会诊性超声，必须办法和尊重这一基本原则。高质料的超声学习需要对会诊超声的弥留物理道理有长远的办法。这一章节主要先容会诊超声必要的基本物理道理，对于超声的详备物理学问，感兴致的读者不错阅读本书保举的参考文件。很多讲义尊府一致强调，图像质料取决于对超声与组织互相作用的办法和操作家对超声仪器的老练操作。超声检查具有高度的互动性，要得回精采的图像，时时需要极大的纯真性。准确的讲授奏凯取决于对宽泛和极端剖解结构的分裂。与其他成像方式不同，讲授最佳是在检查时进行。很难从另一个超声医师的静态图像或视频编订中作念出特道理道理的讲授。一、基本声学道理1. 波长和频率声波是机械能以压力波的花样在物资传播，在导电介质中产生紧密和疏松轮流的分子带（图1-1）。每个紧密或疏松波段之间的距离是声波的波长(λ)，即在一个周期中出动的距离。频率是一个波长每秒肖似（周期）的次数，用赫兹（Hz）示意。每秒一个周期为1 Hz，每秒1000和100万个周期分别为1千赫（kHz）和1兆赫（MHz）。东说念主类的听力限制约为20到20,000赫兹。会诊超声的声波频率比这个限制跳动1000倍。2至15兆赫及更高限制内的声息频率时时用于会诊超声检查。以至更高的频率（20到100 MHz）用于眼部、皮肤等特别部位的显微成像。每秒数百万个周期的频率具有短波长（亚毫米），这对于高分辨率成像是必不可少的。波长越短（或频率越高），分辨率越好。如果介质内的声速保捏不变，则频率和波长呈负有关。由于声速与频率无关，在机体软组织中真实恒定（1540 m/sec）（表1-1），选用更高频率的探头会导致辐射声波的波长责难第四色播播，提供更好的轴向分辨率（图1-1A、图1-2）。声速、频率和波长之间的相关如下式：速率（m/sec）=频率（周期/秒）× 波长（m/周期）。常用的超声波频率的波长不错通过这个方程的变形来笃定（表1-2）。图1-1 超声波和回波。A：探头发出的超声波以由紧密(C)或疏松(R)波段组成的纵波花样产生。B：波长是纵波在一个周期中出动的距离。频率是声波每秒肖似（周期）的次数。波长跟着频率的增多而减小。从较低频率切换到较高频率的探头（举例第四色播播，从3.0到7.5 MHz）不错裁减波长并提供更好的分辨率。C：在脉冲超声系统中第四色播播，声波以两个或三个波长的脉冲发出，而不是像在A和B中看到的那样是连续的。声波的一部分会被反射，而其余的则在通过组织中的界面时持续传播。图1-2 纵向分辨率。高频探头比低频探头产生更短的脉冲，因为辐射的声波的波长更短。执行上脉冲长度决定纵向分辨率，并奏凯依赖于原始超声波束的波长。如图中，如果从每侧囊肿壁复返到探头的回声保捏不同，那么囊肿的近侧壁和远侧壁就不错被分辨。在囊肿远侧壁的回声复返近侧壁之前，囊肿近侧壁的回声必须离开近侧壁。分辨囊肿的才智取决于脉冲的长度和囊肿壁之间的距离。轴向纵向分辨率不可高出脉冲长度的一半。图中0.5mm的囊肿表面上不错用7.5 MHz的探头，但不可用3.0 MHz的探头，因为更高频率的探头具有更高的纵向分辨率。表1-1 声波在组织中的传播速率组织或物资空气脂肪水（50℃）均质软组织脑组织肝脏肾脏血液肌肉眼睛晶状体骨骼传播速率（m/sec）3311450154015401541154915611570158516204080表1-2 常用的超声波频率频率（MHz）2.03.05.07.510.0波长（mm）0.770.510.310.210.152.声波的传播会诊超声领受“脉冲回波”道理，将短脉冲声波传送到体内（图1-1C）。声波以纵向压力波沿粒子畅通标的传播，如图1-1所示。声速（传播速率）受到组织的物理特点的影响，主如若组织对压缩的抗拒力，这取决于组织的密度和弹性（刚度）。声波在硬质组织中传播速率增多，而在高密度组织中传播速率责难。庆幸的是，声波在身体软组织中的传播速率相当相似，因此咱们假设会诊超声的平均速率为1540 m/sec。超声波探头既向组织发送脉冲声波(占1%的时分），又收受复返的回声(占99%的时分）。假设恒定的传播速率（1540 m/sec）的是超声仪器计较声波从一个反射名义复返距离（或深度）的基础。举例，从脉冲声波辐射到回波复返需要0.126毫秒。反射面的深度计较如下：1540 m/sec × 0.126 msec × 1/1000 = 0.194 m 或 19.4cm。这是声波往复于反射面的行程，是以这个值必须除以2，因此反射面的深度便是9.70cm。如果以1450 m/sec的速率计较声波穿过脂肪组织的深度，反射面深度的计较遵守将会出现比执行深度更大（或更深）的作假。这是速率传播舛讹所变成的，将在背面的超声伪影的章节中进行商议和进一步讲明。此外，当超声波束碰到气体（331 m/sec）或骨骼（4080 m/sec）时，声波在这些介质中显耀的速率各异会导致强反射，并产生混响伪影和声影（见背面的伪影部分），可能引起对图像的作假讲授（图1-3)。这种激烈的反射是由于声速的突变、软组织-骨骼或软组织-空气界面上介质的物理密度（声阻抗）等身分综配合用变成的遵守。声阻抗将在本章的后半部分进行商议。声波穿透软组织的深度与所使用的频爽奏凯有关（成反比）。高频声波比低频声波衰减更大，试图通过增多声波频率来进步图像分辨率将会降柔声波的穿透力。意志到这一弥留的反比相关，超声医师在保证声波所需穿透深度的前提下，尽量选用最高频率的探头。8到11 MHz之间的模范微凸阵探头应该省略振作穿透8到10厘米深度的高质料成像。 图1-3  超声波的强反射界面。A：降结肠（箭头）内的气体和粪便在无回声的膀胱深处形成强回声盘曲的界面。在宽泛的无回声的尿液中产生假回声，形成旁瓣伪影。结肠深处出现声影，它不像矿物产生的声影那样完好意思（干净）。B：肱骨近端、盂上结节和肩胛骨名义具有高反射性，在患有脓毒性弊端炎幼犬的左肩产生高回声。在图像的右上角有一个混响伪影（箭头），这是由于传感器-皮肤斗争不良变成的。在骨骼名义的深处出现声影。2.反射和声阻抗从软组织界面反射到探头的回声是形成超声图像的基础。相对于光束尺寸，较大的界面被称为镜面反射界面。与超声波束不成90度角的界面，其反射的声波偏离探头，不可形成超声图像。因此，从不同的角度进行扫描，使界面垂直于光束，不错进步图像质料。图1-4讲明超声波束90度入射角的弥留性。图1-4  超声波束入射角弥留性。在图像中心，超声波束垂直于（90度）多个平行的二头肌肌腱，肌腱纤维不错很好地显现。当肌腱向傍边盘曲时，超声波束不再垂直于肌腱，声波被折射，肌腱的回声就隐藏了(箭头）。这种伪影可能被误以为是肌腱病变。种组织的声波传播速率和组织密度决定超声波束从一种组织界面传播到另一种组织界面或到给定组织内不同界面时反射或传导的百分比。组织的密度和声波传播速率的乘积被称为组织的声阻抗，反馈组织的声波反射或传播特点。为了便于期骗，假设声波传播速率真实是恒定的，组织之间的密度各异不错用来预见软组织的声阻抗。声阻抗不错用以下方程式来界说：声阻抗（Z）= 声速（v）× 组织密度（ρ）。组织之间的声阻抗的各异决定给定组织的反射率。当声波通过不同组织界面时，回声的量与两个组织之间的声阻抗各异成比例相关。机体软组织之间的声阻抗各异很小（表1-3），对于超声成像来说，这是成心的。因为在不同的软组织界面唯唯独小部分的声束被反射，而大部分声束持续传播，可进行深部结构的成像。骨骼和煦体分别具有大声阻抗和柔声阻抗。空气比软组织密度更小，更容易被压缩，并以较低的速率传输声波。骨骼比软组织更细致，更不易被压缩，并以更高的速率传输声波。这意味着当超声波碰到软组织-骨或软组织-气体界面时，真实统共的超声波齐被反射，很难对深层结组成像（表1-4、图1-3）。这种效应代表声阻抗不匹配。骨骼或气体远场产生声影，因为很少有声波穿透。增多声波强度、责难频率或进步增益不可进步声波穿透率，而仅仅增强伪影，如混响伪影（软组织-气体界面）。超声医师在对腹部进行成像时，必须找到一个“声窗”，以幸免骨骼和煦体侵略。相似，统共超声检查中在探头和皮肤之间使用超声耦合凝胶，以废除二者之间的空气。表1-3 不同组织的声阻抗组织或物资空气脂肪水（50℃）脑组织血液肾脏肝脏肌肉眼睛晶状体骨骼声阻抗*0.00041.381.541.581.611.621.651.701.847.8*声阻抗(Z)= ×106 kg/m2-sec。表1-4 不同界面的声波反射率界面血液-脑肾脏-肝脏血液-肾脏肝脏-肌肉血液-脂肪肝脏-脂肪肌肉-脂肪肌肉-骨骼脑-骨骼水-骨骼软组织-气体反射率（%）0.30.60.71.87.910.010.064.666.168.499.02.散射和散射斑超声图像上显现的大多量回声不是来自于器官名义等较大的镜面界面，而是来自器官的里面。当超声波束碰到本色器官内小于入射波长（亚毫米）的小而不均匀界面时，就会发生散射。也被称为漫反射或非镜面反射，与声束角度无关。与镜面反射比较，声阻抗不匹配影响较小，复返的弱回声数目较多且容易互相增强，产生超声散射斑。散射对于腹腔器官本色组织回声是成心的，但不可代表这些组织的执行剖解特征、大体或显微结构。这种类型的散射跟着探头频率的增多而增强，回声特点和细节光显增强。3.折射当声波从一种介质传递到另一种介质时，如果介质之间的界面以一个歪斜的角度被撞击，就会导致超声波束盘曲。这可能会对成像结构产生位置作假的伪影。超声波束在组织中传播标的的改造被称为折射。折射和反射会导致盘曲结构的外侧和远端形成窄的低回声区，如胆囊、膀胱或肾脏或囊肿边际（图1-5)。这种伪影被称为侧边声影。图1-5 超声迂回射。在盘曲组织界面上超声波束折射产生声影。该组织以不同于周围介质的速率传播声波。这种风景时时被称为临界角声影或侧边声影。当组织中的声速高于周围介质时，声束向外折射，举例声波从腹膜后脂肪通过肾脏的曲面时，就会发生声束向外折射。在肝或肾囊肿的情况下，声束向内折射（聚焦），因为囊肿内的声速低于肝或肾组织。后方回声增强(E)也见于囊肿的后方，与周围组织比较，囊肿内的衰减减少。4.声波衰减超声波束以声能的花样传输到体内，具体来说，声功率（P）示意单元时天职声波的瓦（W）或毫瓦（mW）数，或以强度（I）示意，即超声波束单元横截面积的瓦数（W），I= W/cm2。衰减是刻画声波通过组织时声能亏本的概述术语。反射回探头的回声也以相似的方式衰减。声波衰减（物感性超声波损耗）时时以分贝（dB）来测量，而不是强度或功率。导致衰减的身分是声束的采纳（热损耗）、反射和散射。采纳是指将声波的声能（机械能）摇荡为热能。当声波在介质中传播时，介质中的分子纵向来回出动时的摩擦力产生热能。当期骗超声波的生物学效应和安全性时，超声波引起组织内产生热量是很弥留的。然则，在期骗超声波进行会诊成像时，超声波的加热效应不错忽略不计，因为每台超声仪的声功率是有截止的（见背靠近于脉冲器的部分）。相当弥留的是，衰减量与超声波束的频率成正比。在给定的介质中，高频率比低频率衰减得多。这意味着，任何通过增多频率来进步分辨率的尝试齐势必会降柔声波的穿透力。声波在软组织内往复传播时衰减相当显耀，约为0.5 dB/cm/MHz。这是基本的不雅念，它决定了探头的选用、总增益和深度（或时分）依赖增益的建树以及系统功率。在声波高衰减组织（矿物、空气）的后方可见玄色区域（声影），而在低衰减组织（液体）的后方可见淡色区域（回声增强）。一些疾病历程中，如猫重度肝脏脂肪变性、犬弥散性空泡性肝病，以及患有严重胰腺炎犬或猫的脂肪性皮炎，导致超声束在软组织中极端衰减。 本站仅提供存储做事，统共内容均由用户发布，如发现存害或侵权内容，请点击举报。 av收藏