《头颈部超声影像学实用教程》（德）海因里希·艾洛，（德）亚历山大·巴泽图，（德）约翰尼斯·岑克主编；朱强主译|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《头颈部超声影像学实用教程》

【作　者】（德）海因里希·艾洛，（德）亚历山大·巴泽图，（德）约翰尼斯·岑克主编；朱强主译

【页 数】 234

【出版社】 天津科技翻译出版有限公司 , 2016.08

【ISBN号】978-7-5433-3604-9

【分 类】颈-疾病-超声波诊断-教材-头部-疾病-超声波诊断-教材

【参考文献】 （德）海因里希·艾洛，（德）亚历山大·巴泽图，（德）约翰尼斯·岑克主编；朱强主译. 头颈部超声影像学实用教程. 天津科技翻译出版有限公司, 2016.08.

图书封面：

图书目录：

《头颈部超声影像学实用教程》内容提要：

本书以图谱形式系统讲解了头颈部病变超声特征，编排体例独特，读者可以分别浏览图片内容和查阅诊断结果。内容包括：总论、超声解剖和病理、超生新技术及展望。

《头颈部超声影像学实用教程》内容试读

第1部分

总论

第1章超声成像基本原理

3

第2章多普勒和彩色多普勒超声成像的物理原理

10

第3章超声检查的操作技巧

17

第4章超声报告与术语

29

第1章超声成像基本原理

Gert Hetzel

掌握超声的物理特性和技术原理是理解超声图像

反射源。

及其意义的关键，同时也有助于了解超声的优缺点。

声波频率(D和声速(c)决定波长（入）：

λ=c/f

B型超声的物理原理

例如：f7.5MHz,则λ=0.2mm。

波长入是理论上分辨率的极限，事实上不可能获

声波是一种纯净的机械波。发射超声至组织内部

得。一般而言，波长越短，频率越高：因此，为获得较高

而产生的反射波是超声成像的基础，经过后处理，形成

的分辨率，就需采用较高的频率。

与人体断层结构一致的切面图像。

频率是影响图像质量的一个重要因素

声波穿越介质时会产生衰减，也就是通过吸收过

超声频率

程转化成热量，发生声能损耗。随着声波在介质中传播距离的增加，损耗亦随之增加。衰减取决于组织的

人耳可听到的声波频率范围是16~20kHz,高于此

吸收常数和声波频率（图1-2）。

范围上限并且不能为人耳听到的声音即为“超声”。医

基于声能衰减的频率依赖性，穿透深度不仅取决

学诊断使用的超声频率一般为2~30MHz(图1-1)。

于介质，在很大程度上也取决于频率。

目前在大部分耳鼻喉(ENT)学科领域，超声中心

在一定限度内，超声仪器内与深度相关的回波放

频率一般为5~18MHz,常用的频率是7.5MHz。这一频

大控制器(DGC,深度增益补偿：或TGC,时间增益补

率区间可同时兼顾穿透力和较高空间分辨率的需

偿)，可以补偿吸收所致的声损耗。

求。

穿透深度是指超声探头（表面）与人体内能被清

声波的传播速度取决于传播介质。假定声波在

晰显示、不为噪声干扰的组织结构深侧之间的最大距

人体不同组织内的平均传播速度为：c=1540m/s(为

离。如前所述，频率对穿透力有着显著影响，穿透深度

不同软组织中的均值，与声波在水中的传播速度相

与频率成反比。因此，根据不同的部位，采取不同的探

近，是公认的国际标准值)。如果测得声波信号的传

头频率（范围），高频率适用于近体表结构成像，而低

播时间，就可以根据已知的声波传播速度准确定位

频率则适用于深部结构成像

p.-Trarsmine

p刘=A"e-afx

。频率范围

f =2~30MHz

Reception:

p(x)

:深度X处声压

·声速

c=1540m/s(组织)

TGC,DGC

Po

:表面声压

:频率

。波长

入=c/F

:吸收常数

。波长范围

λ=0.77-0.05mm

软组织的平均值（传播距离为2x】

吸收”m6e

机械波

图1-2基于吸收定律的超声频率依赖性衰减。DGC,深度增

图1-1颜率与波长的关系。(Courtesy of Siemens AG.)

益补偿：TGC,时间增益补偿。(Courtesy of Siemens AG.)

3

头颈部超声影像学实用教程

超声的产生

主机

发射器

接收器

压电效应

当电压作用于压电元件时，元件会发生机械形

超声探头

电脉冲

变：反之，压电元件的机械形变也会产生电压。压电元

组织

件用于产生超声（图1-3）。交变电脉冲激励元件振

机械波

2

x=c.

荡。振荡频率取决于元件的结构（如厚度）和工艺特

反射体

点。反过来，超声回波的声压撞击压电元件，会产生电

反射体

信号，其振幅与声压成正比。

超声换能器由超薄陶瓷板前后表面贴覆薄层电触头材质制成。将其背衬吸声材料，用于维持较短的

图1-4脉冲回波成像。(Courtesy of Siemens AG.)

脉冲发送和接收间隔，以获得良好空间分辨率。在探头与体表间涂抹一层或多层耦合介质有助于将发送

该介质（组织）中声速的乘积。不同组织间只要存在声

的声能及回波脉冲的损失减到最小（提高敏感性）。

阻抗的差异就会产生反射。声阻抗的差异越大，反射的声波（回声或回波）幅度就越大

脉冲回波技术

软组织的声阻抗值与水相近，而与空气或致密骨的声阻抗值差异巨大。

超声换能器（探头）是含有超声发射器和接收器的

由于人体组织与空气和致密骨的声阻抗差异巨

部件。电脉冲激励换能器元件（脉冲长度0.5~2个周期，

大，在两者之界面几乎全部的声能量都被反射，使得

例如<1us)。所产生的声压传播到组织，并由目标组织

位于界面后方的物体（组织）不能接受到超声，也就无

反射。返回的声波于超声换能器元件中再一次转换成

回波产生，故超声探测不到此物体（组织）。而软组织

电信号。脉冲发射和回波接收的时间差()是用于计算

之间声阻抗差异较小，部分透过界面的声束仍有足够

换能器与反射物之间距离(x)的一个参数（脉冲回波

的能量再次产生反射

法：图1-4)。成像时，所有超声系统均设定组织内部平

与光学定律一样，声波反射受到入射角的极大影

均声速：c=1540ms。由于骨骼具有较高的声音传播速

响。如果垂直入射两个组织的界面，所产生的反射回

度，在图像中骨骼会比同样深度的软组织看起来更薄。

声将会全部返回到换能器：如果入射角不是90°，则只有部分反射回声能够返回到换能器用于成像。

声传播的物理定律

界面粗糙度也是重要因素，任何粗糙的组织界面都会导致散射（图1-6）。这一原则适用于所有的组织。

声波在具有不同声阻抗的组织中传播时产生反射（图1-5）。介质声阻抗定义为该介质（组织）密度与

声阻抗Z=cp

c:声速

压电换能器

p:组织密度

发射

接收

阻抗差异小

阻抗差异大

图1-3超声的产生：压电效应。△s表示对压电材料施加电压时其厚度的变化。(Courtesy of Siemens AG.)

图1-5反射（回声或回波）。(Courtesy of Siemens AG.)

第1章超声成像基本原理5

辨率要优于侧向分辨率。

轴向分辨率通常≥1λ。短激励脉冲联合宽频换能器能够提供极佳的轴向分辨率

侧向分辨率是关系到超声图像质量的关键参数之一，对整个超声系统（主机和探头）的诊断性能起着

Z

至关重要的作用。

平滑界面

粗糙界面

超声探头的分辨率随着频率的增大而提高

反射系数

反射、传播、吸收P+r+a-1

传播系数

4ZZ

(Z +ZY

发射聚焦

图1-6反射、散射、折射的角度依赖性。(Courtesy of Siemens AG.)

在超声发射过程中，焦点深度可以通过发射聚焦进行调节（图1-8）。通过多段发射聚焦可以使侧向分

当组织结构的规格尺寸小于或等于波长时，也会

辨率在较大深度范围内得到优化。也就是说，不同发射

导致声能量向各个方向的散射，继而导致声传播方向

脉冲聚焦于不同深度，各自对应图像的一部分：例如，

上的衰减。散射会使均匀的软组织图像受到干扰，图

脉冲1对应F1区域，脉冲2对应2区域，依此类推。

像精细程度会发生改变，并与频率有关。邻近结构的

相对发射技术，接收聚焦被设计成一个动态过程，

散射还会产生软组织图像中的“斑点噪声”

即对产生回声的不同深度始终进行着自动的电子聚焦。

当两种介质的声速差异较大时，声波会发生折射，这与光的折射类似。

B型图像采集：2D成像

因此，超声通过组织传播时会发生衰减。除了在大于波长入的界面发生反射和折射之外，散射和吸收

B型超声(B超)成像过程中，解调后的回声振幅

是构成衰减的主要机制。

被转变为辉度值。一个发射脉冲后，按照回声从不同深度组织返回时间的先后，依序形成一条超声线。

空间分辨率

多条超声线依序并行即可形成一幅二维(2D)的

空间分辨率定义为能被分辨的两个点或点样物

B超断面图像。这些超声线上的辉度调制信号被缓存

体之间的最小间距

在同一矩阵中。这个矩阵的内容被传输到屏幕，组合

空间分辨率包括轴向分辨率（沿声波传播方向）

成一幅与解剖结构相对应的超声断面图像。在一些国

和侧向分辨率（垂直于声波传播方向）（图1-7）

家，2D图像被称为B超图像，这里B代表辉度

轴向分辨率主要取决于脉冲长度。宽频换能器发

超声诊断时，采用周期性声脉冲，遵循某一扫查

射的短激励脉冲可以获得良好的轴向分辨率。轴向分

多点发射聚焦

轴向

侧向

◆小提示：发射聚焦点应置于图像

O

中感兴趣区的下缘

脉冲长度

侧向分辨

多点聚焦会降低帧频

轴向分辨

率焦阈

◆小提示：多维阵列厚度方向上的

率≥1入

内2-3入

聚焦由发射聚焦设置确定

Z轴

侧向

图1-7轴向和侧向分辨率。(Courtesy of Siemens AG.)

图1-8发射聚焦。(Courtesy of Siemens AG.)

6头颈部超声影像学实用教程

方式及精准的时间序列，对身体某一区域进行断层扫查。

当采集平行的超声线（图1-9）用于成像时，被称为平行扫查。

阵列是微小单换能器或元件的排列组合。

后处理

为满足诊断需求，可以设置不同的动态范围对二维图像对比进行调整（图1-10）。动态范围是图像中

最高与最低回波信号的比值（如60B)。较高的动态

范围(50dB或55dB以上)适用于软组织成像，较低的动态范围适用于高对比度的轮廓显示。

伪像

回波成像的机制较为复杂，取决于诸如反射、折射、吸收以及散射等物理现象

不同深度回波的成像需要有技术预设，如设定恒定的声波速度和衰减以及传播的直线性。如其与实际情况有偏差，就会产生伪像。伪像可能会干扰诊断，但时常也能提供关于组织和液体特征性的有诊断价值的信息。

最常见的伪像是强反射体远侧的声影（图1-11）

图1-10不同动态范围的成像效果。(a)低动态范围的图像

强反射体有骨骼、结石、钙化或气体，这些物体的声阻

(b)高动态范围的图像。

抗与软组织的差别极大，大部分人射声能在两者界面将形成强反射声信号。

强反射体受到直射时，将表现为非常明亮的回声，

然而，如果反射体与扫查平面成角较大，大部分入

远侧声影有助于对其进行识别。

射声能量虽然可被反射，但却会偏离扫查平面（图112),从而不能被探头接收到。此时可以像垂直入射时

一样产生声影，但来自反射体的回波很弱或无回波。

当声脉冲穿透某个横径小于探头扫查切面宽度的低衰减区域时，其远侧将表现为回声增强（图1-13）这是因为仪器中深度增益补偿功能是依据正常组织的衰减而预调设置的。对于非正常的低衰减区域，会导致过度增益补偿，使其深侧增益过高而表现过亮即回声增强，实际上其并不是声能量的绝对增强，而是预设条件引起的低衰减所致。此类伪像也用于诊断中。

在圆形或椭圆形的界面，当入射波与其呈切线角度时，产生全反射，但反射的声波侧向偏离而非返回

超声图像为断面图像

探头。在图像上，就会表现为侧方边缘的结构缺失，局

图1-9平行扫查方式的B型超声成像。(Courtesy of Siemens

部后方形成声影（图1-14）。

AG.)

较小无回声物体的边缘结构可能会成像于无回

···试读结束···