1、醫(yī)用超聲基礎(chǔ)知識、原理及應(yīng)用講義醫(yī)用超聲基礎(chǔ)知識、原理及應(yīng)用講義超聲項目組超聲項目組2010年年7月月培訓(xùn)目的培訓(xùn)目的 使相關(guān)人員了解超聲方面的基礎(chǔ)知識、相使相關(guān)人員了解超聲方面的基礎(chǔ)知識、相關(guān)術(shù)語及超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用；關(guān)術(shù)語及超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用； 了解我公司超聲類電子設(shè)備的實現(xiàn)原理；了解我公司超聲類電子設(shè)備的實現(xiàn)原理； 了解作為硬件研發(fā)人員應(yīng)具備的基本技能；了解作為硬件研發(fā)人員應(yīng)具備的基本技能；培訓(xùn)內(nèi)容培訓(xùn)內(nèi)容一、超聲基礎(chǔ)知識（醫(yī)學(xué)超聲波介紹）一、超聲基礎(chǔ)知識（醫(yī)學(xué)超聲波介紹）二、超聲波的特性及診療方面的應(yīng)用二、超聲波的特性及診療方面的應(yīng)用三、超聲類產(chǎn)品基本原理的介紹三、超聲類產(chǎn)品基本原

2、理的介紹四、需要掌握的基本技能四、需要掌握的基本技能超聲學(xué)基礎(chǔ)知識超聲學(xué)基礎(chǔ)知識超聲術(shù)語超聲術(shù)語 聲波和超聲波：聲波和超聲波： 彈性媒質(zhì)中傳播的應(yīng)力、彈性媒質(zhì)中傳播的應(yīng)力、質(zhì)點位移、質(zhì)點速度等量的變化稱為聲波，質(zhì)點位移、質(zhì)點速度等量的變化稱為聲波，當(dāng)其頻率高到超聲頻率范圍時，則稱為超當(dāng)其頻率高到超聲頻率范圍時，則稱為超聲波，有時簡稱為超聲。聲波的頻率范圍聲波，有時簡稱為超聲。聲波的頻率范圍是是10(-4) - 10(14)Hz，其中，其中20kHz - 10MHz為超聲波；為超聲波； 聲波長：媒質(zhì)中的聲速與聲頻率之比；聲波長：媒質(zhì)中的聲速與聲頻率之比； 聲速：聲波在媒質(zhì)中傳播的速度；聲速：聲波

3、在媒質(zhì)中傳播的速度； 橫波：媒質(zhì)中的質(zhì)點都垂直于傳播方向而橫波：媒質(zhì)中的質(zhì)點都垂直于傳播方向而運動的波；運動的波； 縱波：媒質(zhì)中的質(zhì)點沿著傳播方向運動的縱波：媒質(zhì)中的質(zhì)點沿著傳播方向運動的波；波；超聲術(shù)語超聲術(shù)語 球面波：波陣面為同心球面的波。球面波：波陣面為同心球面的波。 聲束：由于聲源具有指向性而在某個方向聲束：由于聲源具有指向性而在某個方向上形成集中發(fā)射的束狀超聲波。上形成集中發(fā)射的束狀超聲波。 聲衰減：聲波在媒質(zhì)內(nèi)傳播過程中，由于聲衰減：聲波在媒質(zhì)內(nèi)傳播過程中，由于媒質(zhì)的粘滯性、熱傳導(dǎo)性、分子吸收以及媒質(zhì)的粘滯性、熱傳導(dǎo)性、分子吸收以及散射等原因?qū)е侣暷軠p少、聲強衰弱的現(xiàn)散射等原因?qū)е?/p>

4、聲能減少、聲強衰弱的現(xiàn)象。廣義地將，由于聲束擴散而使聲強衰象。廣義地將，由于聲束擴散而使聲強衰弱的現(xiàn)象也包括在內(nèi)。弱的現(xiàn)象也包括在內(nèi)。超聲術(shù)語 聲耦合：聲源與傳聲媒質(zhì)或兩傳聲媒質(zhì)之聲耦合：聲源與傳聲媒質(zhì)或兩傳聲媒質(zhì)之間有足夠緊密的接觸，以使聲能得以在其間有足夠緊密的接觸，以使聲能得以在其間傳遞的現(xiàn)象稱為聲耦合。間傳遞的現(xiàn)象稱為聲耦合。 橫向分辨力：成像系統(tǒng)在與聲束軸線垂直橫向分辨力：成像系統(tǒng)在與聲束軸線垂直的方向上可分辨最小距離的能力。也稱側(cè)的方向上可分辨最小距離的能力。也稱側(cè)向分辨力。向分辨力。 縱向分辨力：成像系統(tǒng)在聲束軸線方向上縱向分辨力：成像系統(tǒng)在聲束軸線方向上可分辨最小距離的能力。也

5、稱軸向分辨力。可分辨最小距離的能力。也稱軸向分辨力。 超聲換能器：把別種能源的信號或能量轉(zhuǎn)超聲換能器：把別種能源的信號或能量轉(zhuǎn)換成所要求的超聲信號或能量的器件。或換成所要求的超聲信號或能量的器件。或者反之，把超聲信號或能量轉(zhuǎn)換成所要求者反之，把超聲信號或能量轉(zhuǎn)換成所要求的另一種形式的信號或能量的器件。的另一種形式的信號或能量的器件。超聲術(shù)語超聲術(shù)語 壓電效應(yīng)：某些非對稱的結(jié)晶材料所具有的壓電效應(yīng)：某些非對稱的結(jié)晶材料所具有的一種特性：當(dāng)使其在適當(dāng)方向產(chǎn)生應(yīng)變時，一種特性：當(dāng)使其在適當(dāng)方向產(chǎn)生應(yīng)變時，能產(chǎn)生與應(yīng)變成正比的電極化；反之，當(dāng)其能產(chǎn)生與應(yīng)變成正比的電極化；反之，當(dāng)其受外電場作用時，能產(chǎn)

6、生機械應(yīng)變，應(yīng)變與受外電場作用時，能產(chǎn)生機械應(yīng)變，應(yīng)變與電場強度成正比，此時稱為逆壓電效應(yīng)。電場強度成正比，此時稱為逆壓電效應(yīng)。 脈沖反射式超聲診斷儀：利用超聲波脈沖反脈沖反射式超聲診斷儀：利用超聲波脈沖反射法原理制成的超聲診斷儀器。按顯示方式射法原理制成的超聲診斷儀器。按顯示方式可分為幅度調(diào)制型（可分為幅度調(diào)制型（A型）和亮度調(diào)制型（型）和亮度調(diào)制型（B型、型、M型、型、C型、型、F型、型、PPI型等）兩個基本型等）兩個基本類型。類型。 連續(xù)波：時間上持續(xù)存在的波。連續(xù)波：時間上持續(xù)存在的波。 脈沖波：時間上短促存在的波。脈沖波：時間上短促存在的波。聲波和超聲波聲波和超聲波 20kHz -

7、1MHz的超聲波，主要用于治療，的超聲波，主要用于治療，1MHz - 10MHz的超聲波主要用于診斷（方的超聲波主要用于診斷（方向性好，能夠準確定位）。向性好，能夠準確定位）。超聲波基本參數(shù)超聲波基本參數(shù) 波長：媒質(zhì)中的聲速與聲頻率之比。表示波長：媒質(zhì)中的聲速與聲頻率之比。表示在均勻媒質(zhì)中的單頻聲波行波振動一個周在均勻媒質(zhì)中的單頻聲波行波振動一個周期的時間內(nèi)所傳播的距離，也就是一個波期的時間內(nèi)所傳播的距離，也就是一個波周期在空間里的長度。周期在空間里的長度。 聲速：聲波在媒質(zhì)中傳播的速度。聲速：聲波在媒質(zhì)中傳播的速度。 波長波長、聲速、聲速c、聲頻率、聲頻率f的關(guān)系：的關(guān)系： = c / f

8、c = * f 超聲波的特性及診療方面的應(yīng)用超聲波的特性及診療方面的應(yīng)用 超聲波在人體組織中的衰減量與其頻率的超聲波在人體組織中的衰減量與其頻率的平方成正比，即頻率越大衰減越快；平方成正比，即頻率越大衰減越快； 超聲波的穿透力隨著頻率的增加而變差，超聲波的穿透力隨著頻率的增加而變差，即頻率越大穿透的深度越小；即頻率越大穿透的深度越小； 超聲波的分辨力隨著頻率的增加而變高，超聲波的分辨力隨著頻率的增加而變高，即頻率越大分辨率越高；即頻率越大分辨率越高； 根據(jù)上述特性，我們在選擇探頭時可做如根據(jù)上述特性，我們在選擇探頭時可做如下選擇：下選擇：（1）對肥胖、高孕周（羊水多）孕婦選擇頻）對肥胖、高孕周

9、（羊水多）孕婦選擇頻率低的探頭；率低的探頭；（2）對偏瘦或低孕周孕婦選擇頻率高的探頭；）對偏瘦或低孕周孕婦選擇頻率高的探頭；（3）測血流時，對頸動脈等比較淺的血管選）測血流時，對頸動脈等比較淺的血管選擇頻率高的探頭；擇頻率高的探頭；（3）測血流時，對股動脈等比較深的血管選）測血流時，對股動脈等比較深的血管選擇頻率低的探頭。擇頻率低的探頭。 超聲在遇到障礙物或兩種聲學(xué)特性阻抗不超聲在遇到障礙物或兩種聲學(xué)特性阻抗不同的介質(zhì)之間的分界面時，會發(fā)生衍射、同的介質(zhì)之間的分界面時，會發(fā)生衍射、反射、折射、干涉、散射、多普勒效應(yīng)等反射、折射、干涉、散射、多普勒效應(yīng)等現(xiàn)象。目前的醫(yī)學(xué)診療設(shè)備主要應(yīng)用了超現(xiàn)象。

10、目前的醫(yī)學(xué)診療設(shè)備主要應(yīng)用了超聲波的反射和多普勒效應(yīng)。胎兒心率儀、聲波的反射和多普勒效應(yīng)。胎兒心率儀、多普勒血流儀和胎兒監(jiān)護儀利用了超聲波多普勒血流儀和胎兒監(jiān)護儀利用了超聲波的多普勒效應(yīng)。的多普勒效應(yīng)。B超儀運用了超聲波的反射超儀運用了超聲波的反射原理。原理。脈沖反射式超聲診斷儀脈沖反射式超聲診斷儀 利用超聲波脈沖反射法原理制成的超聲診利用超聲波脈沖反射法原理制成的超聲診斷儀器。按顯示方式可分為幅度調(diào)制型（斷儀器。按顯示方式可分為幅度調(diào)制型（A型）和亮度調(diào)制型（型）和亮度調(diào)制型（B型、型、M型、型、C型、型、F型、型、PPI型等）兩個基本類型。型等）兩個基本類型。 B型顯示型顯示 ：在顯示器上

11、，以亮度調(diào)制方式，：在顯示器上，以亮度調(diào)制方式，給出聲束掃描平面內(nèi)人體組織和病變的斷給出聲束掃描平面內(nèi)人體組織和病變的斷面圖像的顯示方式。就是我們常說的面圖像的顯示方式。就是我們常說的B超。超。多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng) 超聲多普勒效應(yīng)超聲多普勒效應(yīng) 當(dāng)聲源與觀察者之間的距當(dāng)聲源與觀察者之間的距離隨時間縮短時，收聽到的頻率高于聲源離隨時間縮短時，收聽到的頻率高于聲源發(fā)出的頻率；反之，收聽到的頻率低于聲發(fā)出的頻率；反之，收聽到的頻率低于聲源頻率。聲源發(fā)出的頻率與觀察者聽到的源頻率。聲源發(fā)出的頻率與觀察者聽到的頻率之間的頻率差稱為多普勒頻移，它的頻率之間的頻率差稱為多普勒頻移，它的大小取決于兩者之間的相

12、對運動速度。這大小取決于兩者之間的相對運動速度。這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。 胎兒心率儀、多普勒血流儀和胎兒監(jiān)護儀胎兒心率儀、多普勒血流儀和胎兒監(jiān)護儀都是利用了超聲多普勒效應(yīng)原理來進行工都是利用了超聲多普勒效應(yīng)原理來進行工作的。作的。超聲類產(chǎn)品基本原理的介紹超聲類產(chǎn)品基本原理的介紹 胎心類：胎心類：Sonoline A/B/C/C-1、Baby Sound A/B 胎監(jiān)類胎監(jiān)類CMS800G/F B超超CMS600A/B/C/C-1/C-2/C-3/B-1/B-2/B-3/P胎心儀基本原理 探頭原理 主板基本原理胎監(jiān)儀基本原理 探頭：胎心探頭、宮壓探頭、打標器。 監(jiān)護模塊 主板 打印模塊 LCD 電源模塊 揚聲器 按鍵板B超的基本原理 B型超聲診斷儀是根據(jù)人體不同組織器官具有不同的密度和不同的超聲傳播速度，即不同的聲阻抗（介質(zhì)密度與聲速的乘積）的特性。以一定規(guī)律的電脈沖按照一定掃描方式去激勵各換能器（壓電晶片），使其產(chǎn)生一定掃描方式、一定頻率的超聲波（聲能），將這種超聲波射入人體，B超的基本原理 經(jīng)過體內(nèi)不同臟器的界面時產(chǎn)生散射回波和反射回波（反射回波其強弱包含著體內(nèi)不同臟器的信息），反射回波被原發(fā)射超聲波的換能器所接收，從而又將回波（聲能）轉(zhuǎn)換為電脈沖（電能）B超的基本原理此電脈沖經(jīng)前置放大整序孔徑