012超声成像技术-基础OK.

动物医学专业教育课（选修课）系列之----李小兵Ph.D,Prof.吉林大学动物医学学院临床兽医学系2014.12BladderDogs_embryo_28daysDogs_embryo_37daysDogs_embryo_20days超声成像技术ultrasonography,USG主要内容一、超声成像的基本原理二、兽医超声诊断仪三、声像图、波形四、超声检查的应用•超声是指人耳不能听到的高频声波。前言•超声波，f＞20000Hz,超过人耳听觉上限•可听声或声波，f:20-20000Hz•次声波或次声，f＜20Hz•超声成像（USG）是利用超声的物理特性和机体器官组织声学性质上的差异，以波形、曲线或图像等形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。•特点：无组织损伤（或损伤较小）、无放射危害。前言我国（内地）兽医超声诊断的发展概况:•20世纪70年代末，A型和D型超声用于动物妊娠检查、猪背膘测定及羊脑包虫的诊断。•20世纪80年代以后，B型和M型超声用于：（1）人工牛黄的探测、水牛超声心动图的研究；（2）动物疾病诊断、妊娠检查、背膘测定……•21世纪初开始，彩超开始用于犬心脏病、肿瘤……的检查。发展：•Lindahl等（1966）用D型超声用于绵羊的妊娠诊断，随后，各型超声诊断仪相继应用于兽医临床。•超声物理学基础•生理、病理解剖知识•临床实践正确使用超声成像技术的前提：一、超声成像的基本原理（一）兽医超声诊断的概念及类型（二）兽医超声诊断的物理基础•概念：兽医超声诊断（veterinarydiagnosticultrasound）是利用超声原理研究诊断动物疾病的理论和方法及其在畜牧生产实际中应用的一门学科。（一）兽医超声诊断的概念及类型超声诊断的类型（掌握）：•根据超声回声显示方式的不同分四类：1.A型超声诊断法（A超）2.B型超声诊断法（B超）3.M型超声诊断法（M超）4.D型超声诊断法（D型）AmplitudemodeA型超声诊断法原理•超声束在机体组织中传播过程中，当遇到不同声阻抗的介面时，在该界面上就产生反射（回声），该回声在示波器上以波的形式显示出来。•以波幅的高低代表界面反射信号的强弱。反射强，波幅高。反射弱，波幅低。目前已基本淘汰•纵坐标：波幅的高度，表示回声强度•横坐标：回声的往返时间，表示回声的距离或深度A型诊断基础由于机体脏器、组织其正常与异常的物理性质及结构不同，形成相应的超声界面，认识这些界面回声规律，即A型诊断法的诊断基础。眼球探测眼A型超声检查回声波模式图（Nyland,2002）D1角膜D2晶状体前囊D3晶状体后囊D4全眼球长度眼球后壁应用背膘厚测定•背膘厚度测定•眼肌面积测定•A型超声仪测量并显示皮肤的总厚度和背部脂肪层层数。应用临床应用：•眼球探测•动物背膘的测定•妊娠检查（A型警报型）•心包积液探测•脑包虫检查•……BrightnessmodeB型超声诊断法原理•基本工作原理与A型诊断法相同，都是应用回声原理进行诊断。•与A型不同之处：改用辉度调制型，将B超探头接收到的回声在荧屏上以光点显示。采用多晶片电子扫描发射、接收脉冲信号，从而得到二维的切面声像图。•辉度调制型•采用多声束连续扫描，显示脏器的二维图像，使用最广泛。•B超图像由不同亮度的像素构成，像素亮度由反射回声的强弱所决定。反射强则亮，反射弱则暗。•黑色：没有反射•灰色：中等反射•白色：反射较强灰阶（Grayscale）诊断基础•B型超声诊断是通过对一系列切面声像图分析而作出的。•分析内容：1.外形2.边界回声、内部回声、后方回声3.比邻关系4.活动度和活动规律5.硬度6.排空功能B型超声应用：•动物体几乎所有内脏器官的检查及疾病诊断：心血管系统、肝胆、肾及膀胱、生殖系统、脾脏、眼科、内分泌腺、其它软组织；•广泛用于妊娠检查、背膘和眼肌面积的测定；•关节、骨骼疾病及大动物(马)肌键疾病诊断。B超应用室间隔缺损脂肪肝FattyLiverDiseaseUltrasoundFigure1.NormalappearanceoftheliveratUS.Theechogenicityoftheliverisequaltoorslightlygreaterthanthatoftherenalcortex(rc).HamerOWetal.Radiographics2006;26:1637-1653©2006byRadiologicalSocietyofNorthAmericaFattyLiver:ImagingPatternsandPitfallsFigure2.DiffusefataccumulationintheliveratUS.Theechogenicityoftheliverisgreaterthanthatoftherenalcortex(rc，肾皮质).HamerOWetal.Radiographics2006;26:1637-1653©2006byRadiologicalSocietyofNorthAmericaFattyLiver:ImagingPatternsandPitfallsFigure3.FocalfataccumulationintheliveratUS.Transverseimageshows,adjacenttotheleftportalvein,ageographicallyshapedareaofhighechogenicitythatrepresentsaccumulationoffat(f)inthefalciformligament,withposterioracousticattenuation(arrows).HamerOWetal.Radiographics2006;26:1637-1653©2006byRadiologicalSocietyofNorthAmericaFattyLiver:ImagingPatternsandPitfalls•背膘厚•眼肌面积奶牛背膘厚测定•InvitedReview:MethodstoDetermineBodyFatReservesintheDairyCowwithSpecialRegardtoUltrasonographicMeasurementofBackfatThickness(06)72064-1•Figure1.Ultrasoundimageillustratingbackfatthickness(BFT)inacowinpoorcondition(8mmofBFT).(06)72064-1臀部肌肉浅层筋膜深层筋膜臀部肌肉浅层筋膜深层筋膜•Figure2.Ultrasoundimageillustratingbackfatthickness(BFT)inacowinmoderatecondition(16mmofBFT).(06)72064-1•Figure3.Ultrasoundimageillustratingbackfatthickness(BFT)inacowinfatcondition(34mmofBFT).(06)72064-1臀部肌肉浅层筋膜深层筋膜妊娠检查MildTearoftheSuperficialDigitalFlexorTendonModerateTearSevereTear马的肌键疾病马的肌键疾病MotiontypeM型超声诊断法M型原理回声以时间曲线显示类似B型诊断法原理，是B型的一种变异型：以单声束取样获得活动界面回声，再以慢扫描方式将某活动界面展开“深度-时间”曲线。由于探头位置固定，心脏有规律地收缩和舒张，心脏各层组织和探头间的距离便发生节律性的改变。随着水平方向的慢扫描，便把心脏各层组织的回声展开成曲线，即为M型超声心动图。诊断基础•目前使用：B型超声仪器上装配的M型超声心动图功能，在二维的心脏切面图上引导M型超声的取样线，再转换成M型超声心动图或两者同时显示。•单一的M型超声心动图仪得到的是一条超声信息线，不能直观地反映心脏的真实解剖结构及声束所经过的位置，所以已很少使用。二维的心脏切面图犬左心室短轴M型超声冻结图像1.准确地显示快速运动的心脏瓣膜及心室壁的运动曲线2.测定心动周期中特定阶段心腔大小、心室或心房壁厚度3.评估瓣膜运动及功能4.计算短轴缩短率等反应心血管功能的一系列技术指标。M超应用：•主要用于心脏及大血管病变的检查，评价心血管功能。DopplermodeD型超声诊断法原理•Doppler效应，产生频移。诊断基础•血流相对于声源的运动。即脉冲超声波在机体中以恒定的速度c向血流运动，而血流又以某一速度V相对于超声波运动（相向或同向）从而由探头接受回声信息，接受回波的频率与发射超声频率有一偏移，经信号处理可以检出Doppler频移。临床应用•主要用于检测体内运动器官的活动：•心血管活动•胎动•胃肠蠕动……•多适用于妊娠诊断等（1）脉冲波多普勒（pulsedwaveDoppler,PWD）•又称脉冲式多普勒，是最常用的一种频谱多普勒技术。它采用单个换能器，作为声源发射一组脉冲波后，经过一定时间延迟后，其又作为接收器接收一定时间范围内的回声信号。它以频谱的形式在时间轴（横轴）上加以展开，用以观察这种频谱与时间的变化关系。频率增高时显示在基线以上，频率减小时显示在基线之下，频移大的频谱的波幅则高，反之则小。脉冲波多普勒应用主动脉瓣闭锁不全病例脉冲波多普勒频谱图脉冲波多普勒主要用途•血流方向、速度及一致性的评估；•正常瓣口或血管低速血流的定量分析；•测定血流速度时间积分和瓣口面积来计算通过瓣口或血管的血流量；•观察二尖瓣口及肺静脉的血流频谱，评估心室顺应性。（2）连续波多普勒（continuouswaveDoppler,CWP）•是最早出现的一种多普勒技术。早期使用双晶片探头，一个晶片连续地发射超声波，另一个晶片连续地接收血细胞的反向散射信号。后来使用相控阵技术的超声诊断仪将探头晶片分为两组，一组连续发射，另一组连续接收。•连续波多普勒的最大可测血液速度受数字模拟转换器处理速度的限制，在大多数仪器中，连续波多普勒可测量大于7m/s的流速，但最大可测血液速度一般不大于10m/s，这已经完全可以满足临床的需要。•连续波多普勒可用于测量异常增高的血流速度，这对定量分析狭窄处血液、返流、分流的流速和压力阶差等都具有非常重要的价值。但由于CWD所采集的回声信息是超声声束上所有血细胞的散射回声信号，因此无法确定声束内回声信号的深度来源，不能进行定位，也就是说CWD没有距离选通分辨能力。但这种高速血液总发生于病变部位，可以借助二维声像图判定最高血流速度发生的部位，从而弥补了连续波多普勒的这一缺点。连续波多普勒应用连续多谱勒（CWP）测定血流速度（3）彩色Doppler血流显像(colorDopplerflowimaging,CDFI)•又称为彩色多普勒（colorDoppler）或彩色血流成像（colorflowmapping,CFM）。是应用多普勒原理发展起来的一项超声诊断技术，能直观地显示血流方向、速度、性质、时相和途径等，对血流空间定位能力强，并能识别血流来源、方向、走行及与周围结构的相互关系，它是继心导管技术以来心血管检查技术的一项重大进步，被称为无创性心血管造影。•它所采用的方式与二维成像技术相似，用一个相控阵探头所发出的超声束对脏器行平面扫查，对血流信息进行自相关处理，血流探查区每一个方向上要发射几个脉冲，接收到的回波信号分两路，一路形成二