《临床超声诊断》颜芬著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称:《临床超声诊断》

【作 者】颜芬著
【页 数】 173
【出版社】 汕头:汕头大学出版社 , 2019.09
【ISBN号】978-7-5658-2914-7
【分 类】超声波诊断
【参考文献】 颜芬著. 临床超声诊断. 汕头:汕头大学出版社, 2019.09.

图书封面:

图书目录:

《临床超声诊断》内容提要:

本书主要介绍与临床密切相关的超声诊断基础知识及超声新技术;按解剖部位或器官系统分别阐述了超声诊断的适应证、检查方法、正常声像图,主要疾病的超声诊断要点及临床意义或评价。

《临床超声诊断》内容试读

第一章超声的基本概念

研究和应用超声波的物理特性并用以诊断人体疾病的科学叫超声诊断学。它所涉及的内容有超声原理、仪器构造、显示方法、操作技术、记录方法及对回声或者透声信号的分析与判断、正常解剖组织和病变组织的声像图特征及血流特性等。

超声诊断目前主要应用的是超声的反射原理,即超声的良好指向性和与光相似的反射、折射、衰减及多普勒(Doppler)效应等物理特性。不同类型的超声诊断仪,采用不同的方法将超声发射到体内,并在组织中传播,当正常和病变组织的声阻抗有一定差异(只需1/1000)时,它们所构成的界面就会对其发生反射和散射,用仪器将此种反射和散射的超声(回波)信号接收下来,并加以检

波等一系列的处理之后,便可将其显示为波形(A超)、曲线(M超)或图像

(B超)。由于各种组织的界面形态、组织器官的运动状态和对超声的吸收程度不

同,其回声有一定的共性和某些特性,结合生理、病理解剖和临床表现,观察、分析这些情况,总结其规律,可对病变部位、性质或功能障碍做出指向性的以至肯定性的判断。

超声能显示人体软组织及其活动状态,对软组织的分辨力比X线要大100

倍,因而它被广泛地应用于人体各种内脏器官及头面五官和四肢,甚至颅脑及骨骼疾病的诊断。它并具有实时显示、操作简便、重复性好、快速准确、轻巧便

利、价格低廉及无创无痛(介入超声例外)等优点。因而它已与X线CT、磁共

振成像及核素显像齐名,成为四大现代医学影像技术之一,且在心血管疾病诊断中具有独特的作用

第一节超声波及其物理性质

声波是机械振动在弹性介质内的传播,它是一种机械波。按照频率的高低分类,频率在16Hz以下,低于人耳听觉低限者为次声,频率在16~20000Hz,人耳能听到者为可闻声:频率在20000Hz以上,高于人耳听觉高限者为超声波

声波在介质中传播时,每秒质点完成全振动的次数,称为频率(),单位是

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临床超声诊断

赫兹(Hz);声波在一个周期内,振动所传播的距离,称为波长(入),单位是毫米(mm),常用医用诊断超声波的波长为0.15~0.6mm;声波在介质中传播,单位时间内所传播的距离,称为声速(c),单位是米/秒(m/s)。频率、波长和声速之间的关系可用下式表示:

f=c/入

弹性介质中充满超声能量的空间,称为超声场。超声场分为两段:近声源段声束基本平行,可以圆柱作模拟,此段称为近场:而远离声源段声束开始扩散,其束宽随距离增大而不断增宽,可用一个去顶的圆锥体模拟,此段称为远场。近场长度(),可按下式计算:

L=r2/A=(D/2)2×(f/c)

式中,r为换能器半径,D为其直径

当声波从一种介质向另一种介质传播时,由于声阻抗不同,在其分界面上,

一部分能量返回第一种介质,这就是反射。而另一部分能量穿过第二种介质并继续向前传播,即为透射。反射波的强弱是由两种介质的声阻抗差决定的,声阻抗越大,反射越强

当两种介质声速不同时,穿过大界面的透射声束就会向偏离入射声束的方向传播,这种现象称为折射

超声波在介质中传播,如果介质中含有大量杂乱的微小粒子(如血液中的红细胞、软组织中的细微结构、肺部小气泡等),超声波便激励这些微小粒子成为新的波源,再向四周发射超声波:这一现象称为散射。它是超声成像法研究器官内部结构的重要依据,利用它能弄清器官内部的病变。超声波在介质中传播,如遇到的物体直径小于入/2时,则绕过该物体继续向前传播,这种现象称为绕射(也称衍射)。由此可见,超声波的波长愈短,频率愈高,能发现的障碍物则愈小,既显现力愈高。具有方向性的成束声波,即根据声的指向性,集中在某方向发射的声波束,称为声束

从声源发射经介质界面反射至接收器的声波称为回声(又称回波)。

超声波在介质中传播,声能随传播距离的增加而减小,这种现象称为衰减超声在介质中传播时、介质质点沿其平衡位置来回振动,由于介质质点之间的弹性摩擦使一部分声能变成热能,这就叫黏滞吸收。通过介质的热传导,把一部分热能向空中辐射,这就是热传导吸收。黏滞吸收和热传导吸收都能使超声的能量变小,导致声能衰减。因此,衰减指的是总声能的损失,而吸收则是声能转变成热能这一部分能量的损失。

第一章超声的基本概念

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声波在介质中传播时,介质质点(粒子)发生稀疏或密集,有声波传播的区域中的质点便获得了动能或位能,这部分能量称为声能。

在一不易透声的环境中,有一处具有介质,超声可通过该介质到达深部,该处即为声窗(又称透声窗)。

用声波照射透声物体,以获得该物体及其内部结构断面图像的一种成像技术,称为声成像。

用声成像或超声成像所获得的图像称为声像图或超声显像

具有弹性、能够传递声波的各种气体、液体和固体称为传声媒介或传声介质

放入探头和检测对象之间,使超声波传递良好的介质称为耦合介质」

由超声探头各阵元边缘所产生的,不在超声主声束方向内的外加声束称为旁瓣

发射强超声波于液体中,液体中产生溶解气体或液体蒸汽的气泡,这种气泡成长而爆裂以至消灭的现象称为空化

将超声场中低能量密度变换为气泡内部及其周围的高能量密度,能量被聚集到极小的体积之内,使气泡长成并发生爆裂。爆裂时的振动产生猛烈的作用,这就是超声空化效应。它会引起生物机体、细胞和微生物的损伤和破坏。

声源停止后,声波的多次反射或散射使回声延续的现象称混响。

任何紊乱的、断续的、统计上随机的声振荡,也就是在一定频段中任何不需要的干扰,如电波干扰所致的无调声、不需要的声音均称为噪声

将超声波射入被检体,利用来自被检体的声不连续或不均质部分的反射(界面反射)的方法称反射法。常用超声波脉冲,故又称脉冲反射法

超声波射入被检体中,利用其直接穿过被检体的超声波的方法称透射法石英晶体或压电陶瓷材料,在其不受外力时,不带电。而在其两端施加一个压力(或拉力)时,材料受压缩(或拉伸),两个电极面上产生电荷,这种现象称为正压电效应。材料的压电效应是可逆的,即给压电材料两端施加交变电场时,材料便会出现与交变电场频率相同的机械振动,这种现象称逆压电效应(图1-1)。

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临床超声诊断

整鑫醉

A正压电效应原理

左:品体未受压力时,两侧不带电荷

B.逆压电效应原理

中:品体受压力,两制带相反电荷

左:品体两侧加电压,拉伸

右:品体受拉力,所带电荷与受压力时相反

右:品体两侧电场倒转,压缩

图1-1压电效应原理

当声源与接收器间存在着对向运动时,接收器收到的频率比声源发出的频率增高:反之,当声源与接收器背向运动时,接收器收到的频率比声源发出的频率要低。这一现象称为多普勒效应。接收频率和发射频率差称为频移(),可用下式表示:

fd 2Vcos0/A

式中,V为运动物体的速度,入为声波波长,0为声束入射方向与物体运动方向

间的夹角。在日常生活中常可见到这种现象。如当火车鸣笛并向着我们开来时,我们听到的是高尖的声音(频率高):而当它远离我们而去时,听到的是较为低沉的声音(频率低)(图1-2)。

国的

A相向运动,听到汽笛颜率高

B.背向运动,听到汽笛音频率低

图1-2多普勒效应

第一章超声的基本概念

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回声源(红细胞)的速度和方向以谱图的形式记录下来,即为频谱或多普勒频谱。在多普勒频谱图中,零基线将图分为上、下两个部分,分别代表血流的正、负方向。纵坐标代表差频值(kHz)或血流速度值(c/s),横坐标为时间值(s)(图1-3)。当红细胞以相同速度运动时,呈狭谱(速度范围窄);当它以不同速度运动时,呈宽谱(速度范围宽)。

图1-3多普勒频谱图(红线为0基线)

在频谱中,横坐标代表频率,纵坐标代表振幅。频率与振幅的乘积,即频谱曲线下的面积等于信号的功率,故此种频谱称功率谱。功率谱可看作取样容积或探测声束内红细胞流速与血细胞数量之间的关系曲线。

第二节超声仪与超声图像

超声诊断仪的核心部件是探头(或曰换能器),它是发射并回收超声波的装置。它将电能转换成声能,再将声能转换成电能。换能器由晶片、吸声背块、匹配层及导线四个部分组成。医用超声探头的频率通常为1~10MHz

探头可分为扇形、方形、凸阵、环阵和相控阵等多种类型。目前,腹部器官超声探测用得最多的是凸阵,它是一种多阵元探头,其阵元排列成凸弧形,工作时依次发射和接收超声,所获得的图像为方形或扇形的结合。凸阵探头探测肾脏可获得宽广的深部和浅表视野,能够容易地获得整个肾脏的切面图像,用于肾脏探测的探头频率多为3.5MHz。

阻抗匹配探头,此种探头装有专利的、与人体匹配较密的、低声阻抗“软”复合材料,从而改善了同焦点聚焦成像的效应,显著地减少了组织界面和探头之间的混响伪差,消除或降低了近场的雾样模糊的条状信号,使近场组织获得崭新的清晰度。它具有固有的宽频带,可接收70%~80%的信号,而一般探头只接收

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50%~60%的信号,故它在对近场提供卓越分辨率的同时,不损失对远场的穿透力。

判断探头质量好坏的决定因素是其分辨力。分辨力是超声所能分辨出两界面最短距离的能力。可分纵向分辨力和横向分辨力两种。纵向分辨力(又称轴向分辨力、距离分辨力或深度分辨力),指的是辨别位于声束轴线上两个物体之间的距离的能力。一般的B超显像仪,其纵向分辨力可达1mm左右。横向分辨力(又称侧向分辨力、方位分辨力或水平分辨力),指的是辨别处于与声束轴线垂直的平面上两个物体的能力。它用声束恰好能够分辨的两个物体的距离来量度横向分辨力由晶片的形状、发射频率、聚焦及离换能器的距离等因素决定。现代

B超显像仪,其横向分辨力可优于2mm。

超声扫描对象图像的清晰度与图像线数、帧数均有关。每一帧图像都是由许多超声图像线组成,一个超声脉冲产生一条图像线,单位面积内的图像线数越多,即线密度越高,图像就越清晰。这就是图像线分辨力。但线密度与帧率和(或)扫描深度必须兼顾,如线密度增加则帧率和(或)扫描深度必须降低或减少,后者又称帧分辨力。

超声仪显示振幅相似,而灰阶细微差别不同的回声的能力,称为对比分辨力。若灰阶细微差别相似,则此种信息将丧失。因此,对此分辨力也可以说是区分不同组织的能力或超声在显示组织结构质地上微细变化的能力。它受仪器有关的动态范围的影响。

分辨细微结构和血流,并显示其正确的解剖学位置的能力,称为空间分辨力。它由画面的像素总数和声束的特性决定。像素总数可达512×512个,甚至1024×1024个。声束特性包括纵向和横向分辨力等。

超声仪显示小目标的能力或清晰显示目标细节的能力,称为细节分辨力,又称清晰度分辨力。

正确地显现实时血流全部相位的能力,称为瞬时分辨力,如显示肾动脉血流频谱的收缩末期高峰血流和舒张末期血流实时相位的彩色图像即是

沿超声束的不同深度对某一区域的多普勒信号进行定位探测的能力,称为距离分辨力,又称距离选通。某一区域即为取样容积(sample)。

在超声场内,将声束中的超声能量会聚成一点的方法称为聚焦。它有利于减小声束,提高横向分辨力,又可分为几何(机械)聚焦和电子聚焦。

使声束在整个深度范围内均得到聚焦的方法,称为动态聚焦。一般为三点或

四点动态聚焦,取得的焦点越多,成像速度越慢。

···试读结束···

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THE END