超聲診斷基礎知識

1、超聲診斷學,超聲醫(yī)學（ultrasonic medicine ） 超聲醫(yī)學（ultrasonic medicine）是利用超聲波的物理特性與人體器官、組織的聲學特性相互作用后得到診斷或治療效果的一門學科。,第一節(jié) 超聲診斷基礎知識,一 、 超聲波與超聲診斷原理 聲波——物體的機械震動在介質（空氣、水、固體等）的傳播過程中產生的縱波稱為聲波。（機械波）人耳聽覺范圍為 16-20000 Hz（赫茲、赫）。超聲波—

2、—聲波頻率超出人耳聽力范圍2萬Hz（赫）以上的高頻聲波稱為超聲波。,縱波與橫波示意圖,1.方向性（束射性） 2.反射、折射3.衍射、散射 4.吸收衰減特性5.多普勒 ( Doppler ) 效應,（三） 超聲波的物理特性：,1.方向性（束射性） 2.反射、折射3.衍射、散射 4.吸收衰減特性5.多普勒 ( Doppler ) 效應,（三） 超聲波的物理特性：,回聲反射的強弱由界面兩側介質的聲阻抗差決定。聲阻抗相差甚

3、大的兩種組織（即介質，medium），相鄰構成的界面，反射率甚大，幾乎可把超聲的能量全部反射回來，不再向深部透射。例如骨骼 — 軟組織界面，可阻擋超聲向深層穿透。反之，聲阻抗相差較小的兩種介質相鄰構成的界面，反射率較小，超聲在界面上一小部分被反射，大部分透射到人體的深層，并在每一層界面上隨該界面的反射率大小，有不同能量的超聲反射回來，供儀器接收、顯示。均勻的介質中不存在界面，沒有超聲反射，儀器接收不到該處的回聲，例如膽汁和尿液中就沒有

4、回聲，聲像圖上出現無回聲的區(qū)域，是液性區(qū)域。,（三） 超聲波的物理特性：,5.多普勒 ( Doppler ) 效應聲源發(fā)射超聲的頻率固定，如遇到與聲源作相對運動的界面，造成反射頻率不同于發(fā)射頻率。多譜勒頻移——發(fā)射頻率與反射頻率之差 。相對運動的速度愈高，則收到的聲波頻率改變愈大醫(yī)學上利用這種超聲多普勒效應，來測定人體器官的運動狀態(tài)，如心臟、血管和胎心等的活動。,是超聲對人體定向探測的基礎。頻率越高，方向性越好。,1.方向性（

5、束射性）,超聲波三個主要物理量：①波長（λ）； ②頻率（f）；③聲速（c）。 聲速（超聲在介質中的傳導速度，也可說超聲在人體中傳導的穿透力） 頻率越高，波長越短，穿透力越差，但分辨力越高，適合于淺表器官的探查。 頻率越低，波長越長，分辨力越低，但穿透力越好, 適合于心臟等深部臟器的探查。,c=λ·f,2. 反射、折射,超聲遇到大界面時產生反射和折射 。 聲阻抗差越大，反射就越強，折射就

6、越小。 反之，聲阻抗差越小，折射就越強，反射就越小。,超聲在介質中傳播時，由于不同介質的聲阻抗不同，界面大小不一，可發(fā)生反射、折射與衍射、散射。 回聲反射的強弱由界面兩側介質的聲阻抗差決定。 人體軟組織聲阻抗差異很小，只要有1‰的聲阻抗差，便可產生反射。,,,聲阻抗（z）——指阻擋聲波在介質中傳播的力。公式： z = c · ρ c ——聲速 ρ——介質的密度可見聲速越快

7、，介質密度越高，聲阻抗越大。,,回聲反射的強弱由界面兩側介質的聲阻抗差決定。聲阻抗相差甚大的兩種組織（即介質，medium），相鄰構成的界面，反射率甚大，幾乎可把超聲的能量全部反射回來，不再向深部透射。例如骨骼 — 軟組織界面，可阻擋超聲向深層穿透。,反之，聲阻抗相差較小的兩種介質相鄰構成的界面，反射率較小，超聲在界面上一小部分被反射，大部分透射到人體的深層，并在每一層界面上隨該界面的反射率大小，有不同能量的超聲反射回來，供儀器接收

8、、顯示。均勻的介質中不存在界面，沒有超聲反射，儀器接收不到該處的回聲，例如膽汁和尿液中就沒有回聲，聲像圖上出現無回聲的區(qū)域，是液性區(qū)域。,3.衍射和散射,超聲遇到小界面時，發(fā)生衍射和散射 。人體中的散射源是血液中的紅細胞和臟器內部的細微結構。,4.吸收衰減特性,超聲波在介質內的傳播過程中，隨著傳播距離的增大，聲波的能量逐漸減少，這一現象稱為超聲波衰減。聲波衰減與介質對聲波的吸收、散射以及聲束擴散等原因有關，其中吸收是衰減的主要因素。

9、,5.多普勒 ( Doppler ) 效應,聲源發(fā)射超聲的頻率固定，如遇到與聲源作相對運動的界面，造成反射頻率不同于發(fā)射頻率。多譜勒頻移——發(fā)射頻率與反射頻率之差 。,,聲源發(fā)射超聲的頻率固定，如遇到與聲源作相對運動的界面，造成反射頻率不同于發(fā)射頻率。多譜勒頻移——發(fā)射頻率與反射頻率之差 。相對運動的速度愈高，則收到的聲波頻率改變愈大醫(yī)學上利用這種超聲多普勒效應，來測定人體器官的運動狀態(tài)，如心臟、血管和胎心等的活動。迎紅藍離綠湍流

10、,,相對運動的速度愈高，則收到的聲波頻率改變愈大醫(yī)學上利用這種超聲多普勒效應，來測定人體器官的運動狀態(tài)，如心臟、血管和胎心等的活動。,二. 超聲診斷原理：,超聲診斷儀組成： 1.主機 2.換能器（探頭）——發(fā)出超聲和接收超聲回波。,超聲的發(fā)生通過逆壓效應發(fā)生聲能,,,,超聲診斷儀基本原理,人體組織,換能器（探頭）,由主機處理放大,示波屏產生圖像,利用正壓電效應接收超聲轉為電能,,,,,聲像圖的閱讀（縱切面）,,下,

11、上,前,后,聲像圖的閱讀（橫切面）,,右,左,前,后,三、超聲診斷儀分類,一． A型診斷法（一維）——A超二． B型診斷法（二維顯象）——B超三 ．M型診斷法：（一維）四． D型診斷法：（Doppler） 1．頻譜多普勒（一維） 2．多普勒彩色血流顯象,A型（A-mode） 這是一種幅度調制（amplitude modulation）超聲診斷儀，把接收到的回聲以波的振幅顯示，振幅

12、的高低代表回聲的強弱，以波型形式出現。,A型（A-mode） 這是一種幅度調制（amplitude modulation）超聲診斷儀，把接收到的回聲以波的振幅顯示，振幅的高低代表回聲的強弱，以波型形式出現。,B型（B-mode）這是輝度調制型（brightness modulation）超聲診斷儀，把接收到的回聲，以光點顯示，光點的灰度等級代表回聲的強弱。,,M型超聲診斷儀是B型的一種變化，介于A型和B型之間，得到的是一維信息。在輝

13、度調制的基礎上，加上一個慢掃描電路，使輝度調制的一維回聲信號，得到時間上的展開，形成曲線。用以觀察心臟瓣膜活動等。,(三) M型（M-mode）,左室水平M型圖像,在二維圖像上某點取樣，獲得多普勒頻譜加以分析，獲得血流動力學的信息，對心血管的診斷極為有用，所用探頭與B型合用。包括：彩色多普勒血流顯像（CDFI）頻譜多普勒脈沖多普勒（PW）連續(xù)多普勒（CW）,(四) D型（Doppler mode）,彩色多普勒血流以彩色的顏色代表

14、血流方向，以彩色的明亮度代表血流速度。,迎紅藍離,,脈沖多普勒、連續(xù)多普勒示意圖,頻譜多普勒儀正負頻移的顯示,四、人體組織的聲學分型,按其聲學特性可歸納為以下幾種類型： 無反射型（無回聲型） 少反射型（低回聲型） 多反射型（強回聲） 全反射型（含氣型）,無回聲(Echoless),液體內部十分均質，其聲阻抗無差別，沒有反射界面形成。正常狀態(tài)下呈現無回聲表現的有膽汁、尿液等。病理情況

15、下呈現無回聲表現的有鞘膜、胸腔、腹腔積液及各個臟器的囊性病變、液化性病變等。,低回聲(Low-echo),在超聲介質比較均勻，其的聲阻抗差別較小，僅有少數反射界面，在正常靈敏度時表現為低回聲狀態(tài)，如正常腎實質、肝臟、脾臟及透明細胞癌及玻璃樣變性的病理組織等。,強回聲(High-echo),組織器官纖維化、脂肪變性等可表現為彌漫性點狀回聲，臟器內部有新生物形成時可表現為高回聲結節(jié)或團塊，導致回聲增強的原因系病理組織較正常組織結構致密，聲阻

16、抗增加，反射界面增多所致。,含氣型(Strong-echo),正常人體骨路，各種病理性結石、鈣化灶等，與周圍組織聲阻抗相差懸殊，造成強烈的反射，表現為強回聲團、強回聲帶等。肺及充氣狀態(tài)下的胃腸，在聲像圖上表現為多次反射之強回聲帶。,人體不同組織回聲強度順序,腎中央區(qū)（腎竇）＞胰腺＞肝、脾實質＞腎皮質＞腎髓質（腎錐體）＞血液＞膽汁和尿液。正常肺（胸膜--肺）、軟組織--骨骼界面的回聲最強；軟骨回聲很低，甚至接近于無回聲。病理組織中，結

17、石、鈣化最強；纖維化、纖維平滑肌脂肪瘤次之；典型的淋巴瘤回聲最低，甚至接近無回聲。,,聲影：聲束遇有強反射或聲衰減很大的物體時，其后方出現超聲不能達到的區(qū)域，形成與聲束方向一致的條狀無回聲區(qū)，稱為聲影。常見于結石、骨骼及鈣化灶后方。牛眼征(bull’s eye)：團塊邊緣呈低回聲，中心回聲增強，并于增強區(qū)內出現光點稀少的暗區(qū)，形似牛眼。常見于轉移性肝癌。靶環(huán)征(target sign)：病灶中心回聲較強，邊緣為低回聲，形似靶環(huán)。亦見

18、于轉移性肝癌。,聲影(acoustic shadow),,有強反射或聲衰減甚大的靶存在，使超聲能量急劇減弱或消失，致其后方沒有超聲到達，當然也檢測不到回聲，稱為聲影，聲影可以作為結石、鈣化和骨骼等存在的診斷依據。,后方回聲增強(enhancement of behind echo),當病灶或靶的聲衰減甚小時，其后方回聲將強于同等深度的周圍回聲，稱為后方回聲增強，囊腫和其他液性結構的后方會出現回聲增強，可利用它作鑒別診斷。,折射聲影(re

19、fractive shadow),有時在球形結構的兩側壁后方會各出現一條細狹的聲影，稱為折射聲影，這是因為超聲折射，使后方有一小區(qū)失照射，沒有回聲所致，不可誤為結石或鈣化。,,假腎征：較大的團塊中心為強回聲、邊緣呈低回聲，類似腎臟結構。常見于胃腸道腫瘤。,小腸腫瘤假腎征,,牛眼征(bull’s eye)：團塊邊緣呈低回聲，中心回聲增強，并于增強區(qū)內出現光點稀少的暗區(qū)，形似牛眼。常見于轉移性肝癌。,肝轉移很典型的牛眼征,五、超聲診斷的臨床

20、應用,（一）超聲檢查的主要用途（優(yōu)點）： （1） 檢查實質性臟器的： 大?。◤骄€值） 形態(tài)特征 邊界、邊緣的光滑、清晰程度 臟器內部回聲 ①內部支持結構和管道 結構（如：血管等）。

21、 ②內部光點密度、粗細、 亮度、分布等。,,,（2） 檢測某些囊性器官（如膽囊、膀胱等）的形態(tài)、走向及功能狀態(tài)。（3） 檢查心臟、大血管和外周血管的結構、功能及血液動力學狀態(tài)，包括對先天性和后天性心臟病，血管畸形及閉塞性血管病等的診斷。（4） 檢測臟器內各種局灶性病變的物理特性。 鑒別局灶病變

22、是實性、囊性、還是混合性，部分還可鑒別良、惡性。,,（5） 檢測積液的存在與否，以及對積液量的多少作出估計，如胸腔、腹腔、心包、膽囊、腎盂積液或膿腫等。（6） 對各種病變治療進行動態(tài)隨訪觀察，如：急性胰腺炎、甲狀腺腫塊等。（7） 介入性超聲的應用：如引導穿刺、活檢、導管插入等（肝、腎穿刺活檢）。,（二）超聲檢查的局限性（缺點）,1．超聲穿透性差超聲遇到骨骼、結石、鈣化等密度大的介質時，聲阻抗大，超聲被完全反射回去，其深層因無聲能而

23、呈無回聲平直條狀區(qū)，叫聲影（acoustic shadow）。對含氣器官如肺、腸道，因聲阻抗差大而反射率幾乎等于100%，所以超聲怕氣體，怕骨骼，難達其深層。 對肥胖、肺氣腫、腹脹等條件困難的患者，影響二維圖像質量。,,2.由于超聲本身的一些復雜物理效應，如旁瓣效應、側后折射聲影、側壁失落效應、鏡像效應、混響效應、折射重影效應等，常在超聲圖像中伴生，造成圖像偽差。若超聲診斷醫(yī)生經驗不足，可導致錯誤分析、診斷。,3.儀器的優(yōu)劣對超聲

24、的分辨率也有影響,經體腔和經體表探頭相比，經體腔探頭探頭頻率高，分辨率高；排除肺內氣體或腸腔內氣體的干擾，圖像清晰度高。 如子宮內膜病變用陰道探頭，前列腺病變用直腸探頭，均比經腹壁的探頭分辨率高。心臟病變用食道探頭比經胸壁探頭分辨率高。,（三）發(fā)展趨勢,1．三維、四維超聲靜態(tài)二維圖像計算機重建 靜態(tài)三維（立體）圖像動態(tài)三維——四維圖像,,FETAL FACE——3

25、D,FETAL FACE,將超聲造影劑經末梢靜脈注入，在超聲檢測時，超聲造影劑產生強烈的反射（散射）回聲，可用于識別心內解剖結構、腫瘤的血流灌注情況等，并用于疾病診斷。,2 超聲造影,,右前葉見圓形強回聲，邊緣清晰，病灶周邊見強回聲光帶，病灶內呈篩網狀改變。,造影后血管瘤能量再加上諧波顯示：肝血管瘤周圍可見血管分布，注射造影劑后血管瘤內可見血流顯像。,運用心導管技術，以安裝在心導管頂端的微型超聲探頭對血管進行超聲成像，屬有創(chuàng)性超聲技術

26、或介入性超聲技術。,3 血管內超聲成像,用心導管技術，把心導管探頭插入右心內，對心內結構成像。,4 心內超聲成像,,a. 細胞學檢查、組織學活檢、引流； b. 注人藥物治療：注人酒精、藥物； c. 微波、激光、射頻、冷凍、高溫等消融治療； d. 乳腺腫瘤微創(chuàng)手術治療。,5 超聲引導下介入性超聲,獲得最佳超聲信息的基本條件,1．被檢測的組織結構聲阻抗的差異。2. 欲探得較小的

27、界面，則需要使用波長較短，也就是頻率較高的換能器。3．除了多普勒檢查外，超聲的入射波必須盡量與被檢測的界面垂直，才能使反射波最大限度地回到換能器，接收到最強的回聲訊號，從而獲得最佳的超聲信息。,人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學作品，我們能提高文學鑒賞水平，培養(yǎng)文學情趣；通過閱讀報刊，