醫(yī)學(xué)超聲診斷專題教學(xué)課件第一章緒論：走進(jìn)超聲醫(yī)學(xué)的世界1.1醫(yī)學(xué)超聲診斷的定義與內(nèi)涵醫(yī)學(xué)超聲診斷，簡而言之，是利用超聲波在人體組織中傳播時(shí)產(chǎn)生的反射、折射、散射等物理特性，通過接收和處理這些回波信號，以圖像形式顯示人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)與器官功能狀態(tài)，并結(jié)合臨床資料進(jìn)行疾病診斷的一門醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)。它以其無創(chuàng)、便捷、實(shí)時(shí)、可重復(fù)等特點(diǎn)，已成為臨床診斷不可或缺的重要手段。1.2超聲醫(yī)學(xué)的發(fā)展歷程回顧超聲醫(yī)學(xué)的發(fā)展并非一蹴而就，它植根于物理學(xué)的進(jìn)步。從早期簡單的聲波探測，到A型超聲的出現(xiàn)，再到B型超聲帶來的二維灰度圖像革命，以及隨后M型、D型（多普勒）超聲的應(yīng)用，每一步都極大地拓展了其臨床價(jià)值。如今，三維、四維超聲、超聲造影、彈性成像等新技術(shù)的涌現(xiàn)，更使其在精準(zhǔn)診斷和引導(dǎo)治療方面發(fā)揮著越來越重要的作用。了解這一發(fā)展脈絡(luò)，有助于我們更好地理解當(dāng)前技術(shù)的原理與優(yōu)勢。1.3超聲診斷的主要優(yōu)勢與局限性優(yōu)勢：*無創(chuàng)性與安全性：不依賴電離輻射，對人體組織無損傷，適用于包括孕婦、嬰幼兒在內(nèi)的各類人群，可反復(fù)檢查。*實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)成像：能夠?qū)崟r(shí)觀察器官的運(yùn)動(dòng)功能和血流動(dòng)力學(xué)變化，如心臟的搏動(dòng)、胎兒的活動(dòng)。*便捷與經(jīng)濟(jì)性：設(shè)備相對便攜，檢查過程快速，成本效益較高，便于床旁檢查和急診應(yīng)用。*良好的軟組織分辨力：對肌肉、肌腱、臟器等軟組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示清晰。局限性：*聲波衰減：受氣體、骨骼等因素影響顯著，對含氣器官（如肺、胃腸）和骨骼深部結(jié)構(gòu)顯示不佳。*操作者依賴性：檢查結(jié)果在較大程度上依賴于操作者的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)。*空間分辨率相對有限：與CT、MRI相比，其空間分辨率仍有一定差距，對微小病變的檢出能力可能不足。1.4本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求本課程旨在幫助學(xué)員系統(tǒng)掌握超聲診斷的基本原理、儀器操作、圖像分析及臨床應(yīng)用基礎(chǔ)。通過理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，學(xué)員應(yīng)能：*理解超聲波的基本物理特性及成像原理。*熟悉超聲儀器的基本構(gòu)成和操作方法。*掌握正常及常見病理狀態(tài)下的超聲圖像特征。*初步具備運(yùn)用超聲技術(shù)進(jìn)行臨床診斷和鑒別診斷的思維能力。*培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)道德。第二章超聲診斷的物理基礎(chǔ)與儀器原理2.1超聲波的基本概念超聲波是指頻率超過人耳聽覺閾值（通常認(rèn)為高于20kHz）的機(jī)械振動(dòng)波。在醫(yī)學(xué)診斷中，常用的頻率范圍一般在2MHz至15MHz之間。其本質(zhì)是一種縱波，即介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致。2.1.1超聲波的物理特性*波長（λ）、頻率（f）與聲速（c）：三者關(guān)系為c=λ×f。在人體軟組織中，聲速大致恒定（約1540m/s），因此頻率越高，波長越短，對細(xì)微結(jié)構(gòu)的分辨力越高，但穿透力相應(yīng)減弱；反之，頻率越低，穿透力越強(qiáng)，但分辨力降低。*反射與折射：當(dāng)超聲波遇到不同聲阻抗（介質(zhì)密度與聲速的乘積）的界面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射和折射。反射是超聲成像的基礎(chǔ)，界面兩側(cè)聲阻抗差越大，反射越強(qiáng)。折射則可能導(dǎo)致圖像位置的偏移。*散射：當(dāng)界面尺寸遠(yuǎn)小于波長時(shí)，超聲波會(huì)發(fā)生散射。散射回聲是構(gòu)成器官內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)圖像的主要信息來源。*衰減：超聲波在傳播過程中，因吸收、散射等原因?qū)е履芰恐饾u減弱的現(xiàn)象稱為衰減。衰減程度與傳播距離、介質(zhì)特性及超聲頻率有關(guān)。*多普勒效應(yīng)：當(dāng)聲源與接收器之間存在相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的聲波頻率會(huì)發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。這是多普勒超聲用于檢測血流速度和方向的物理基礎(chǔ)。2.2超聲成像的基本原理超聲成像的過程，簡言之，是探頭（換能器）發(fā)射超聲波，聲波在人體組織內(nèi)傳播并遇到不同界面產(chǎn)生反射/散射回波，探頭接收這些回波信號，經(jīng)主機(jī)放大、處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換后，在顯示器上形成圖像。2.2.1脈沖回聲技術(shù)目前醫(yī)學(xué)超聲診斷最常用的是脈沖回聲技術(shù)。探頭周期性地發(fā)射短暫的超聲脈沖，然后接收來自組織的回聲信號。根據(jù)回聲返回的時(shí)間和強(qiáng)度，即可判斷反射界面的深度和性質(zhì)。2.3超聲儀器的基本構(gòu)成醫(yī)用超聲診斷儀主要由探頭、主機(jī)和顯示器三大部分組成。2.3.1探頭（換能器）探頭是超聲儀器的關(guān)鍵部件，負(fù)責(zé)電能與機(jī)械能（超聲波）的相互轉(zhuǎn)換，即發(fā)射和接收超聲波。其核心元件是壓電晶體（如壓電陶瓷），利用壓電效應(yīng)工作。*類型：常見的探頭類型包括線陣探頭、凸陣探頭、相控陣探頭等，分別適用于不同部位的檢查。*頻率：探頭有其固有頻率范圍，選擇合適頻率的探頭是獲得優(yōu)質(zhì)圖像的前提。2.3.2主機(jī)主機(jī)是儀器的“大腦”，主要包括發(fā)射電路、接收電路、數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器（DSC）、圖像處理單元等。其功能是控制探頭發(fā)射超聲，對接收到的微弱回聲信號進(jìn)行放大、濾波、檢波、對數(shù)壓縮、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換和各種圖像處理，最終形成可供觀察的圖像。2.3.3顯示器用于顯示處理后的超聲圖像和相關(guān)信息，如患者信息、檢查參數(shù)等。2.4常見超聲成像模式*A型（AmplitudeMode）：幅度調(diào)制型，為一維波形圖。X軸代表深度，Y軸代表回聲幅度。主要用于測量距離，如眼科檢查，目前臨床應(yīng)用已較少。*B型（BrightnessMode）：亮度調(diào)制型，為二維灰度圖像。以光點(diǎn)的亮度代表回聲信號的強(qiáng)弱，光點(diǎn)的分布構(gòu)成了人體組織的斷面圖像。B型超聲是目前應(yīng)用最廣泛的成像模式，能直觀顯示解剖結(jié)構(gòu)。*M型（MotionMode）：運(yùn)動(dòng)顯示型，在B型基礎(chǔ)上，選擇一個(gè)固定取樣線，以時(shí)間為X軸，深度為Y軸，顯示界面回聲的活動(dòng)軌跡。主要用于觀察心臟等運(yùn)動(dòng)器官的活動(dòng)情況，如測量心腔大小、室壁厚度、瓣膜運(yùn)動(dòng)速度等。*D型（DopplerMode）：利用多普勒效應(yīng)檢測血流信號。*彩色多普勒血流顯像（CDFI）：以偽彩色編碼方式實(shí)時(shí)顯示血流的方向和相對速度。通常紅色表示血流朝向探頭，藍(lán)色表示血流背離探頭，色彩的明亮程度可反映血流速度的快慢。*頻譜多普勒（PW/CW）：可獲取某一取樣容積或取樣線上的血流頻譜，用于精確測量血流速度、加速度、阻力指數(shù)等參數(shù)，對評估血管狹窄、分流、反流等具有重要價(jià)值。第三章超聲檢查技術(shù)與操作規(guī)范3.1檢查前準(zhǔn)備充分的檢查前準(zhǔn)備是保證超聲檢查質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。*患者準(zhǔn)備：根據(jù)檢查部位不同而有所差異。例如，腹部肝膽胰脾檢查通常需空腹8-12小時(shí)，以減少胃腸氣體干擾；婦科、前列腺及膀胱檢查常需適度充盈膀胱，以作為良好透聲窗。檢查前應(yīng)向患者詳細(xì)說明注意事項(xiàng)，消除其緊張情緒。*儀器準(zhǔn)備：選擇合適的探頭（如腹部常用凸陣探頭，淺表器官常用高頻線陣探頭），開機(jī)預(yù)熱，調(diào)節(jié)儀器參數(shù)（如增益、深度、聚焦、動(dòng)態(tài)范圍等）至最佳狀態(tài)。*檢查環(huán)境：應(yīng)保持安靜、整潔、光線適宜，以利于圖像觀察。3.2基本掃查方法與原則*體位選擇：根據(jù)檢查部位和目的，協(xié)助患者采取舒適且便于檢查的體位，如仰臥位、側(cè)臥位、俯臥位、坐位等，并可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)。*耦合劑的使用：在探頭與皮膚之間涂抹耦合劑，其目的是排除空氣，使探頭與皮膚良好接觸，確保聲波有效傳入體內(nèi)。*掃查手法：常用的手法包括滑行掃查、扇形掃查、旋轉(zhuǎn)掃查、加壓掃查、對比掃查等。操作時(shí)應(yīng)動(dòng)作輕柔、均勻，避免遺漏。*切面標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)遵循一定的解剖切面規(guī)范進(jìn)行掃查，如腹部的縱切面、橫切面、斜切面，心臟的標(biāo)準(zhǔn)切面等，以保證圖像的可比性和診斷的準(zhǔn)確性。*全面細(xì)致：掃查應(yīng)系統(tǒng)、全面，避免跳躍式檢查，以防漏診。對于病變區(qū)域，應(yīng)進(jìn)行多切面、多角度觀察。3.3圖像的調(diào)節(jié)與優(yōu)化獲得清晰、穩(wěn)定的圖像是診斷的基礎(chǔ)。操作者需根據(jù)所檢查的器官、深度及患者體型等因素，靈活調(diào)節(jié)儀器控制鍵：*增益（Gain）：調(diào)節(jié)整體圖像的亮度。增益過低，圖像暗淡，細(xì)節(jié)顯示不清；增益過高，圖像過亮，噪聲增加，甚至掩蓋病變。應(yīng)調(diào)節(jié)至正常組織回聲適中，病變與正常組織對比清晰。*深度（Depth）：調(diào)節(jié)顯示的組織深度，使目標(biāo)器官位于圖像適中位置，既不過淺也不過深。*聚焦（Focus）：應(yīng)將聚焦區(qū)置于感興趣區(qū)域，以提高該區(qū)域的圖像分辨力。*動(dòng)態(tài)范圍（DynamicRange）：影響圖像的灰階層次和對比度。動(dòng)態(tài)范圍大，圖像層次豐富，對比度低；動(dòng)態(tài)范圍小，圖像對比度高，但層次減少。*TGC（時(shí)間增益補(bǔ)償）：用于補(bǔ)償超聲波在不同深度的衰減差異，使圖像從近場到遠(yuǎn)場亮度均勻一致。第四章超聲圖像的分析與解讀基礎(chǔ)4.1正常超聲圖像的基本表現(xiàn)熟悉正常組織器官的超聲圖像特征是識別異常的前提。正常超聲圖像通常表現(xiàn)為：*皮膚及皮下組織：呈條帶狀強(qiáng)回聲及弱回聲相間。*肌肉組織：呈中等回聲，紋理清晰。*實(shí)質(zhì)臟器（如肝、脾、腎皮質(zhì)）：通常表現(xiàn)為均勻的中等回聲。*液性結(jié)構(gòu)（如膽囊、膀胱、血管腔）：表現(xiàn)為無回聲區(qū)，邊界清晰，后方回聲增強(qiáng)。*骨骼、氣體：因強(qiáng)烈反射和衰減，常表現(xiàn)為強(qiáng)回聲伴后方聲影。4.1.1回聲類型的劃分根據(jù)回聲強(qiáng)度的不同，通常將超聲圖像的回聲分為：*無回聲：均勻的液性物質(zhì)，如膽汁、尿液、血液（流動(dòng)時(shí)），表現(xiàn)為黑色區(qū)域。*低回聲：回聲強(qiáng)度低于周圍正常組織，如腎髓質(zhì)、淋巴結(jié)。*等回聲：回聲強(qiáng)度與周圍正常組織相似，如肝實(shí)質(zhì)、脾實(shí)質(zhì)。*高回聲：回聲強(qiáng)度高于周圍正常組織，如腎竇、肝內(nèi)脂肪浸潤區(qū)。*強(qiáng)回聲/高回聲伴聲影：如結(jié)石、鈣化、骨骼表面，后方回聲顯著減弱或消失。*不均質(zhì)回聲：回聲強(qiáng)度雜亂不一，常見于腫瘤等病變。4.2異常超聲圖像的基本表現(xiàn)病理情況下，組織器官的超聲圖像會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變，主要包括：*形態(tài)異常：器官腫大、縮小、變形，或出現(xiàn)局限性隆起、凹陷。*邊界異常：病變邊界模糊、不規(guī)則，或邊界清晰、有包膜（可表現(xiàn)為高回聲暈環(huán)）。*內(nèi)部回聲異常：可表現(xiàn)為無回聲（如囊腫、膿腫液化）、低回聲（如腫瘤、炎癥）、高回聲（如血管瘤、鈣化）、強(qiáng)回聲伴聲影（如結(jié)石）或混合回聲（如復(fù)雜囊腫、畸胎瘤）。*后方回聲改變：如液性病變后方回聲增強(qiáng)，鈣化或結(jié)石后方聲影，某些腫瘤后方回聲可出現(xiàn)衰減或增強(qiáng)。*毗鄰關(guān)系改變：如病變壓迫、推移、侵犯周圍組織器官，或引起周圍組織水腫、粘連。*血流動(dòng)力學(xué)異常：彩色多普勒可顯示病變區(qū)域血流增多、減少或異常血流信號（如動(dòng)靜脈瘺、異常分流）。4.3超聲偽像及其識別超聲偽像是指超聲圖像上出現(xiàn)的與實(shí)際解剖結(jié)構(gòu)或病理情況不相符的假象。認(rèn)識偽像對于避免誤診和漏診至關(guān)重要。*常見偽像舉例：*混響偽像：表現(xiàn)為等距離的多條回聲，如在氣體或金屬表面易出現(xiàn)。*聲影：強(qiáng)反射或高衰減結(jié)構(gòu)后方的無回聲區(qū)，如結(jié)石后方聲影。*后方回聲增強(qiáng)：液性結(jié)構(gòu)后方回聲亮度增加。*側(cè)邊聲影：圓形結(jié)構(gòu)（如囊腫）兩側(cè)邊緣出現(xiàn)的聲影。*部分容積效應(yīng)：又稱切片厚度偽像，是由于超聲束具有一定厚度，使得相鄰兩種組織的回聲相互重疊。*鏡面?zhèn)蜗瘢喝珉跫∩舷碌膶ΨQ病灶假象。*偽像的臨床意義：有些偽像可以幫助診斷（如結(jié)石的聲影），有些則會(huì)干擾診斷，應(yīng)注意識別和避免。第五章超聲診斷的臨床應(yīng)用概述5.1腹部超聲腹部超聲是應(yīng)用最為廣泛的超聲檢查之一，主要包括肝臟、膽囊、胰腺、脾臟、腎臟、輸尿管、膀胱、前列腺（男性）、子宮及附件（女性）等器官的檢查。可用于診斷肝囊腫、肝血管瘤、肝癌、膽囊炎、膽結(jié)石、胰腺炎、腎結(jié)石、腎積水、子宮肌瘤、卵巢囊腫等多種疾病。5.2心臟超聲（超聲心動(dòng)圖）超聲心動(dòng)圖是評價(jià)心臟結(jié)構(gòu)和功能的首選影像學(xué)方法。通過多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)切面的掃查，可清晰顯示心臟各房室大小、室壁厚度、瓣膜形態(tài)與活動(dòng)、室間隔及房間隔的完整性，并能準(zhǔn)確測量心功能參數(shù)（如射血分?jǐn)?shù)），對先天性心臟病、瓣膜病、心肌病、冠心病、心包疾病等具有極高的診斷價(jià)值。5.3婦產(chǎn)科超聲*產(chǎn)科超聲：可用于早期妊娠診斷、胎兒生長發(fā)育監(jiān)測、胎位判斷、胎盤定位與成熟度評估、胎兒畸形篩查等。*婦科超聲：用于子宮、卵巢、輸卵管等盆腔器官疾病的診斷，如子宮肌瘤、子宮內(nèi)膜異位癥、卵巢腫瘤、盆腔積液等。經(jīng)陰道超聲因探頭靠近靶器官，圖像更清晰，尤其適用于觀察子宮內(nèi)膜及附件微小病變。5.4淺表器官超聲包括甲狀腺、乳腺、涎腺、睪丸、附睪、淺表淋巴結(jié)及皮膚、皮下軟組織等。高頻探頭的應(yīng)用使得這些淺表結(jié)構(gòu)的細(xì)微病變得以清晰顯示，有助于良惡性病變的鑒別。5.5血管超聲主要用于頸部血管（頸動(dòng)脈、椎動(dòng)脈）、四肢血管（動(dòng)脈、靜脈）等的檢查，可評估血管壁厚度、有無斑塊、管腔狹窄或閉塞，以及血流速度和方向，對診斷動(dòng)脈硬化、靜脈血栓、動(dòng)靜脈瘺等血管疾病具有重要意義。第六章超聲診斷的質(zhì)量控制與安全防護(hù)6.1圖像質(zhì)量控制*操作人員培訓(xùn)：加強(qiáng)專業(yè)技能培訓(xùn)，提高操作水平和診斷能力。*儀器維護(hù)與校準(zhǔn)：定期對儀器進(jìn)行保養(yǎng)、維護(hù)和性能校準(zhǔn)，確保設(shè)備處于良好工作狀態(tài)。*規(guī)范操作流程：嚴(yán)格遵守各部位檢查的操作規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)切面要求。*圖像存儲與管理：確保圖像資料的完整、清晰和可追溯性。6.2超聲檢查的安全性目前認(rèn)為，在臨床常規(guī)應(yīng)用的超聲劑量和檢查時(shí)間范圍內(nèi)，超聲檢查是一種安全的影像學(xué)方法，尚未發(fā)現(xiàn)確鑿證據(jù)表明其對人體組織造成有害生物效應(yīng)。然而，仍需遵循“合理使用低劑量”（ALARA原則），即盡可能使用能獲得滿意診斷信息的最低超聲輸出功率和最短檢查時(shí)間，尤其對胎兒、眼部等敏感部位應(yīng)更加謹(jǐn)慎。*對操作者的防護(hù)：注意儀器的正確使用，避免長時(shí)間暴露于不必要的超聲輻射（盡管風(fēng)險(xiǎn)極低）。*對患者的防護(hù)：避免非必要的超聲檢查，特別是早期妊娠。檢查時(shí)應(yīng)聚焦于感興趣區(qū)域，減少對無關(guān)區(qū)域的照射。第七章超聲醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢與展望隨著計(jì)算機(jī)技