超声波培训课件

超声波培训课件目录第一章超声波基础理论第二章超声波检测设备与器材探索超声波的物理特性、波动特性与传播规律深入了解仪器组成、探头类型与性能特点第三章超声波成像原理第四章超声波操作技巧与图像优化掌握脉冲回波原理与各种成像模式的技术基础学习专业操作方法与图像质量提升技巧第五章安全规范与质量控制第六章超声波应用案例分析了解安全标准与质量保证体系第一章超声波基础理论什么是超声波？超声波是频率高于20kHz的声波，这些声波超出了人类听觉范围超声波是一种机械波，必须通过物质介质传播，而不能在真空中传播在医学领域中，常用的超声波频率范围为2-20MHz，波长约为

0.1-1毫米这种高频率波动能够提供精细的图像分辨率，使其成为医学诊断的理想工具超声波的传播速度主要取决于介质的密度和弹性在固体中传播最快，液体中次之，气体中最慢这一特性是超声波检测技术的物理基础超声波的波动特性机械振动波的类型波的现象超声波本质上是介质分子的机械振动当分子受到振动源激励时，会围绕平衡位置做周期性超声波按照振动方向可分为纵波（振动方向与传播方向平行）、横波（振动方向与传播方运动，并将能量传递给相邻分子，形成波动向垂直）和表面波（沿界面传播的复合波）医学超声主要利用纵波成像超声波纵波传播示意图衰减与频率关系衰减定义超声波在传播过程中，能量会随着传播距离的增加而逐渐减弱，这种现象称为衰减衰减是由于组织的吸收、散射和界面反射等因素共同作用的结果频率对衰减的影响高频超声波的衰减速度快于低频超声波通常，衰减系数与频率成正比，这就是为什么高频探头适合浅表组织检查，而低频探头适用于深部组织检查的原因深度cm2MHz5MHz10MHz人体软组织的平均衰减系数约为

0.5dB/cm/MHz，意味着频率为5MHz的超声波，每传播1厘米衰减约

2.5dB第二章超声波检测设备与器材了解超声检测系统的组成与性能特点超声检测仪器组成12主机系统探头系统主机是超声设备的核心，包含脉冲发生器、接收放大器、信号处理探头是超声波的发射和接收装置，内含压电晶体作为换能器，将电能器、图像处理系统和显示器现代超声主机通常采用数字化设计，提转换为超声波能量，并将回波信号转换回电信号探头的频率、聚焦供强大的信号处理能力和多种成像模式性能和阵元排列方式直接影响图像质量34耦合系统辅助设备耦合剂用于消除探头与检测对象之间的空气，确保超声波能够有效传包括试块、机械扫查装置和数据记录系统等试块用于校准仪器和评入被检物体常用的耦合剂包括专用超声耦合剂、水、凝胶等选择估系统性能；机械扫查装置用于自动化检测；数据记录系统用于图像合适的耦合剂对提高检测灵敏度至关重要存储、处理和传输探头类型与性能按波型分类频率选择原则纵波探头发射和接收纵波，用于大多数医学和工业检测探头频率选择需要在穿透深度和分辨率间权衡横波探头发射和接收横波，主要用于材料内部缺陷检测高频探头7-15MHz分辨率高，穿透浅，适合浅表组织表面波探头产生沿表面传播的瑞利波，用于表面缺陷检测中频探头3-7MHz平衡分辨率和深度，适合一般检查按阵元排列分类低频探头2-3MHz穿透深，分辨率较低，适合深部检查探头性能参数线性阵探头阵元线性排列，视野矩形，适合浅表组织凸阵探头阵元凸面排列，视野扇形，适合腹部检查轴向分辨率分辨声束方向上两点的能力，与频率成正比相控阵探头电子控制波束方向，可实现动态聚焦横向分辨率分辨垂直于声束方向两点的能力，与声束宽度有关灵敏度探测微弱回波信号的能力试块的作用与种类标准试块试块医用超声模体IIW CSC国际焊接学会IIW标准试块，用于超声探伤仪的包含人工制造的各种缺陷（如孔、缝、凹槽由组织模拟材料制成，模拟人体不同组织的声学校准，包含多个基准反射体，可校准探头角度、等），用于评估探伤系统对不同类型和尺寸缺陷特性，用于评估超声诊断仪的成像性能，包括空声速和灵敏度等参数的检测能力和分辨率间分辨率、对比度分辨率和深度测量精度等试块使用基本原则试块材料应与被检物体材料声学特性相似；试块中的人工缺陷应具有代表性；校准应在与实际检测相同的条件下进行；定期检查试块本身的状态，确保其准确性不受损耗影响各类超声探头实物照片及结构示意现代超声探头种类繁多，根据不同检测需求进行选择探头内部结构包括压电晶体阵元、声匹配层、声吸收层、电极和接口电路等组件第三章超声波成像原理了解超声波如何从回波信号形成图像模式、模式与模式A BM模式幅度模式模式亮度模式模式运动模式ABMA模式是最基本的超声显示方式，显示回波信号B模式是当前最常用的超声成像模式，将回波信M模式记录运动结构随时间变化的一维图像横强度（幅度）随深度变化的一维曲线横轴代表号强度转换为不同亮度的点，形成二维灰阶图轴代表时间，纵轴代表深度，灰度代表回波强深度（或时间），纵轴代表回波信号的强度A像亮度越高表示反射越强B模式图像直观地度M模式特别适合观察和测量快速运动的结模式主要用于测量距离和评估回波特性，在眼科显示组织的解剖结构，是诊断超声的基础构，如心脏瓣膜运动和心室壁收缩和神经科超声中仍有应用现代超声设备通常能够同时显示多种模式，如B+M模式，让操作者既能看到二维解剖结构，又能精确测量特定结构的动态变化其他先进模式还包括多普勒超声（用于血流显示）和三维/四维超声（提供立体图像）图像形成关键参数增益控制时间增益补偿TGC增益控制调整回波信号的放大程度，影响整体图像亮度增益过高会TGC用于补偿声波在传播过程中的衰减，对不同深度的回波信号进行产生噪点和伪影，增益过低则可能丢失弱回波信息差别化放大总增益调整所有深度回波的整体放大程度•理想TGC曲线应使相同反射体在不同深度显示相同亮度近场增益特别调整近场区域的信号强度•可通过滑块单独调整不同深度的增益远场增益特别调整远场区域的信号强度•正确设置TGC对获得均匀图像至关重要焦点与频率图像处理功能焦点是超声波束最窄、分辨率最高的区域现代超声设备提供多种后处理功能优化图像显示焦点位置应设置在感兴趣区域帧平均减少随机噪声，提高图像平滑度多焦点可设置多个焦点提高整体图像质量边缘增强提高组织边界的锐利度频率选择高频提高分辨率但减少穿透深度图像冻结捕获静止帧进行分析谐波成像利用非线性传播特性提高图像质量电影回放Cineloop回顾存储的动态图像序列图像伪影及其识别镜像伪影声增强伪影当超声波遇到强反射界面（如膈肌）时，部分回波可能多次反射，使结构在实际位置的对侧出现镜像识别特点真实结构与伪影关于反射面对称；当超声波通过低衰减结构（如囊肿、膀胱）时，后方组织回波异常增强识别特点增强区域位于低衰减结构正后方；增强区边界与前方无回声区边移动探头时，伪影与真实结构运动方向相反界一致声影伪影混响伪影当超声波遇到高衰减或强反射结构（如骨骼、气体、钙化）时，声波被阻挡，在该结构后方形成暗区识别特点暗区边界与前方强回声结构边缘对当超声波在两个高反射界面之间多次反射时，形成一系列等间距的平行线识别特点多条等间距线，亮度逐渐减弱；常见于含气结构附近理解伪应；随探头角度变化而变化影机制有助于避免诊断错误第四章超声波操作技巧与图像优化掌握正确操作方法，获取高质量超声图像探头操作基本技巧基本扫查动作滑动保持探头与皮肤接触，沿一定方向平移用于观察一个解剖平面内不同区域，如沿肋间隙滑动观察肝脏不同部位摇摆探头保持接触点不变，改变入射角度用于观察不同深度和角度的结构，如倾斜探头观察心脏不同腔室旋转探头握持方法探头围绕其中心轴旋转用于改变扫描平面方向，如从纵切面旋转到横切面，观察不同断面的结构关系•探头应握持在手掌与手指之间，确保稳定体位选择原则•小指固定在患者身体上作为支点•保持手腕放松，避免长时间操作疲劳根据检查部位选择合适体位，使目标器官更接近探头，减少干扰•探头应与皮肤充分接触，保持适当压力•肝胆检查右侧卧位可使肝脏前移，减少肋骨干扰•盆腔检查膀胱充盈可作为声窗观察子宫和卵巢•心脏检查左侧卧位使心脏更贴近胸壁，改善图像质量图像优化技巧增益与调整频率与焦点设置预设与高级功能TGC增益调整是获得高质量图像的基础从适中增益开始，然后根据图像质量微调根据检查深度选择合适频率，并将焦点放在关键区域利用设备预设和高级成像技术提升图像质量•先调整总增益，使图像整体亮度适中•浅表结构选择高频7-15MHz获得高分辨率•使用特定器官的预设参数作为起点•调整TGC滑块，使各深度组织亮度均匀•深部结构选择低频2-5MHz获得足够穿透•谐波成像可减少近场伪影，提高对比度•正确设置相同组织在不同深度应有相似亮度•将焦点设置在感兴趣区域，提高该区域分辨率•复合成像技术可减少斑点噪声，提高边缘清晰度•避免过高增益导致噪点和伪影干扰•多焦点设置可提高整体图像质量，但会降低帧率•适当使用后处理功能如边缘增强、斑点抑制等优化技巧需要结合理论知识与实践经验记住一个原则图像优化的目标是提高诊断信息量，而非仅仅追求美观过度使用后处理功能可能掩盖真实病理信息，应当谨慎常见扫描平面介绍横断面纵断面冠状面Transverse SagittalCoronal探头垂直于人体长轴放置，获得人体横切面图探头平行于人体正中矢状线放置，获得人体矢状探头平行于人体冠状面放置，获得前额冠状切面像此平面可显示左右对称结构的相互关系，常切面图像此平面可显示前后结构关系，适合观图像此平面可显示结构的左右延伸范围和上下用于腹部器官扫描例如，肝脏横断面可同时显察器官的上下延伸范围例如，肾脏纵断面可显关系在腹部超声中较少使用，但在产科超声中示肝脏、胆囊、门静脉和下腔静脉等结构的相对示从上极到下极的完整形态，以及与周围结构的可用于观察胎儿脊柱、四肢等结构，在肌肉骨骼位置关系超声中也有重要应用斜断面扫描除了三个基本平面外，临床实践中常需要通过斜断面获取特定结构的最佳图像例如，心脏超声常采用特定的斜切面（如心尖四腔面、胸骨旁长轴面等）以获得最佳观察角度；肝胆超声常沿肋间隙斜向扫描以避开肋骨干扰掌握各种扫描平面并灵活应用是超声检查的基本技能探头正确与错误操作对比图左侧展示正确的探头操作握持稳定，角度适当，充分耦合，获得清晰图像；右侧展示常见错误握持不稳，角度不当，耦合不良，导致图像质量明显降低第五章安全规范与质量控制确保超声检查安全有效，维护设备性能稳定超声安全原则原则ALARA安全监测指标ALARA AsLow AsReasonably Achievable原则是超声检查的基本安全准则，意为在合理可行的条件下尽可能降低辐射剂量虽然超声波不是电离辐射，但高能量超声波仍可能产生生物效应，主要包括热指数TI评估超声引起组织温度升高的潜力，分为软组织热指数TIS、骨骼热指数TIB和颅骨热指数TIC热效应超声能量被组织吸收转化为热量，导致局部温度升高机械指数MI评估超声引起机械效应的潜力，与声压和频率有关机械效应声空化现象可能导致微泡形成和破裂，产生局部机械应力应用ALARA原则意味着在获得足够诊断信息的前提下，尽量减少检查时间，使用最低必要的输出功率一般建议保持TI

1.0，MI

1.9，特别是对胎儿和眼部检查控制超声暴露的实用建议12限制检查时间，尤其是对同一区域的持续扫查当获得足够诊断信息后立即结束检查使用适当的预设程序，避免不必要的高输出设置根据检查需要选择合适的成像模式34多普勒模式（尤其是脉冲多普勒）能量较高，应谨慎使用并限制持续时间，特别是胎儿检查实时监控TI和MI值，当超过安全阈值时应调整设置或改变检查策略设备维护与质量保证定期校准与测试探头维护与消毒质量控制体系超声设备需要定期校准以确保测量精度和图像质量常规质量测试包括探头是超声系统最易损坏且最关键的部件，正确维护对保障图像质量和延长使用寿命至关重要建立完善的质量控制体系是保障超声检查质量的基础•空间分辨率测试评估系统分辨细小结构的能力•每次使用后立即清洁探头表面，去除耦合剂残留•制定标准操作规程SOP，规范检查流程•距离精度测试验证测量功能的准确性•根据探头类型和使用部位选择适当消毒级别•建立设备维护记录，追踪性能变化•灵敏度测试检查系统检测微弱回波的能力•内腔探头需高级别消毒或灭菌，并使用探头套•定期培训操作人员，更新技术知识•均匀性测试评估图像各区域显示的一致性•避免探头线缆过度弯曲，防止内部导线断裂•实施图像质量审核，评估诊断准确性推荐校准频率至少每年一次，或设备修理后立即进行•定期检查探头表面是否有裂纹或损伤•异常情况及时报告与处理机制第六章超声波应用案例分析通过实例掌握超声技术在不同领域的应用工业无损检测案例金属焊缝缺陷检测超声波在工业领域的一个重要应用是焊缝质量检测以下案例展示了超声波探伤技术在识别焊缝内部缺陷方面的优势检测背景某石化装置压力容器焊缝的例行无损检测容器材质为低合金钢，壁厚25mm，焊接方式为双面V型焊接检测方法采用5MHz斜探头，入射角45°，应用脉冲回波法进行扫查扫查方式包括横向扫查和Z字形扫查，覆盖焊缝及热影响区缺陷发现在焊缝中部区域发现异常回波信号，波幅超过评定阈值，回波特征显示为连续性缺陷缺陷分析通过回波特征分析，判定为未熔合缺陷，长度约15mm，位于焊缝根部这种缺陷可能导致压力容器在服役过程中产生裂纹扩展医学超声成像案例产科超声检查肝脏病变诊断28岁孕妇，孕24周，常规产前超声检查采用

3.5MHz凸阵探头，通过多个标准切面系统评估胎儿发育情况45岁男性，右上腹不适3个月B超检查使用

3.5MHz凸阵探头，在肝右叶发现

4.5×

3.8cm低回声肿块，边界清超声图像清晰显示胎儿头部、脊柱、四肢及内脏器官结构通过双顶径、股骨长度等参数测量，评估胎儿生晰，内部回声不均匀彩色多普勒显示肿块内血流信号丰富，呈篮状分布造影超声显示动脉期明显强长符合孕周四腔心切面显示心脏结构正常，彩色多普勒显示血流方向正常这一案例展示了超声在产科领化，门静脉期和延迟期呈快进快出模式综合声像图特征，诊断为肝细胞癌该案例展示了现代超声技术域的重要应用，能够无创评估胎儿发育状况及先天异常筛查B模式、多普勒、造影在肝脏肿瘤诊断中的综合应用价值结语超声波技术以其无创、实时、便捷的特点，在医学诊断和工业检测领域发挥着不可替代的作用通过本课程的学习，希望您已经掌握了超声波的基础理论、设备操作、图像优化和安全规范等核心知识随着技术的不断发展，超声成像的应用领域将更加广泛，图像质量和诊断能力也将不断提升持续学习和实践是提高超声技能的关键，祝愿您在超声技术应用道路上不断进步！。