1、.,超聲診斷學(xué),廣東省中醫(yī)院B超室 石小紅,.,超聲醫(yī)學(xué) （ultrasonic medicine ） 超聲醫(yī)學(xué)（ultrasonic medicine）是利用超聲波的物理特性與人體器官、組織的聲學(xué)特性相互作用后得到診斷或治療效果的一門(mén)學(xué)科。,.,第一章 超聲診斷基礎(chǔ)知識(shí),第一節(jié) 超聲波與超聲診斷原理 聲波物體的機(jī)械震動(dòng)在介質(zhì)（空氣、水、固體等）的傳播過(guò)程中產(chǎn)生的縱波稱(chēng)為聲波。（機(jī)械波） 人耳聽(tīng)覺(jué)范圍為16-2萬(wàn)Hz（赫茲、赫）。 超聲波聲波頻率超出人耳聽(tīng)力范圍2萬(wàn)Hz（赫）的高頻聲波稱(chēng)為超聲波。,.,縱波與橫波示意圖,.,（二）超聲波三個(gè)主要物理量： 波長(zhǎng)（）； 頻率（f）； 聲速（c）。

2、聲速（超聲在介質(zhì)中的傳導(dǎo)速度，也可說(shuō)超聲在人體中傳導(dǎo)的穿透力）與頻率及波長(zhǎng)有一定關(guān)系：c = f ,.,頻率越高，波長(zhǎng)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(zhǎng)越長(zhǎng)，分辨力越低，但穿透力越好, 適合于心臟等深部臟器的探查。,根據(jù)公式：c = f ,.,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(yīng),（三） 超聲波的物理特性：,.,1.方向性（束射性） 是超聲對(duì)人體定向探測(cè)的基礎(chǔ)。 頻率越高，方向性越好。,.,超聲在介質(zhì)中傳播時(shí)，由于不同介質(zhì)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

3、聲反射的強(qiáng)弱由界面兩側(cè)介質(zhì)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(chǎn)生反射。,.,聲阻抗（z）指阻擋聲波在介質(zhì)中傳播的力。 公式： z = c c 聲速 介質(zhì)的密度 可見(jiàn)聲速越快，介質(zhì)密度越高，聲阻抗越 大。,.,回聲反射的強(qiáng)弱由界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗差決定。 聲阻抗相差甚大的兩種組織（即介質(zhì)，medium），相鄰構(gòu)成的界面，反射率甚大，幾乎可把超聲的能量全部反射回來(lái)，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(zhì)相鄰構(gòu)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

4、反射率大小，有不同能量的超聲反射回來(lái)，供儀器接收、顯示。均勻的介質(zhì)中不存在界面，沒(méi)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(méi)有回聲，聲像圖上出現(xiàn)無(wú)回聲的區(qū)域，是液性區(qū)域。,.,2. 反射、折射,超聲遇到大界面時(shí)產(chǎn)生反射和折射 。 聲阻抗差越大，反射就越強(qiáng)，折射就越小。 反之，聲阻抗差越小，折射就越強(qiáng)，反射就越小。,.,聲波垂直入射和斜入射時(shí)反射和折射,.,3.衍射和散射,超聲遇到小界面時(shí)，發(fā)生衍射和散射 。 人體中的散射源是血液中的紅細(xì)胞和臟器內(nèi)部的細(xì)微結(jié)構(gòu)。,.,衍射和散射示意圖,.,4.吸收衰減特性,超聲波在介質(zhì)內(nèi)的傳播過(guò)程中，隨著傳播距離的增大，聲波的能量逐漸減少，這一現(xiàn)象

5、稱(chēng)為超聲波衰減。 聲波衰減與介質(zhì)對(duì)聲波的吸收、散射以及聲束擴(kuò)散等原因有關(guān)，其中吸收是衰減的主要因素。,.,5. 多普勒 ( Doppler ) 效應(yīng),聲源發(fā)射超聲的頻率固定，如遇到與聲源作相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)的速度愈高，則收到的聲波頻率改變愈大fd=f0vcos/c v =fd c / f0 cos 醫(yī)學(xué)上利用這種超聲多普勒效應(yīng)，來(lái)測(cè)定人體器官的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如心臟、血管和胎心等的活動(dòng)。,.,二. 超聲診斷原理：,超聲診斷儀組成： 1.主機(jī) 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(guò)逆壓效應(yīng)發(fā)生聲能 由主

6、機(jī) 示波屏 處理放大 換能器 人體 產(chǎn)生圖像 （探頭） 組織 利用正壓電效應(yīng)接收超聲轉(zhuǎn)為電能,超聲診斷儀基本原理,.,.,.,聲像圖的閱讀（縱切面）,下,上,前,后,.,聲像圖的閱讀（橫切面）,右,左,前,后,.,第二節(jié) 人體組織的聲學(xué)分型,按其聲學(xué)特性可歸納為以下幾種類(lèi)型： 無(wú)反射型（無(wú)回聲型） 少反射型（低回聲型） 多反射型（強(qiáng)回聲） 全反射型（含氣型）,.,無(wú)回聲(Echoless),液體內(nèi)部十分均質(zhì)，其聲阻抗無(wú)差別，沒(méi)有反射界面形成。正常狀態(tài)下呈現(xiàn)無(wú)回聲表現(xiàn)的有膽汁、尿液等。病理情況下呈現(xiàn)無(wú)回聲表現(xiàn)的有鞘膜、胸腔、腹腔積液及各個(gè)臟器的囊性病變、液化性病變等。,.,低回聲(Low-ech

7、o),在超聲介質(zhì)比較均勻，其的聲阻抗差別較小，僅有少數(shù)反射界面，在正常靈敏度時(shí)表現(xiàn)為低回聲狀態(tài)，如正常腎實(shí)質(zhì)、肝臟、脾臟及透明細(xì)胞癌及玻璃樣變性的病理組織等。,.,高回聲(High-echo),組織器官纖維化、脂肪變性等可表現(xiàn)為彌漫性點(diǎn)狀回聲，臟器內(nèi)部有新生物形成時(shí)可表現(xiàn)為高回聲結(jié)節(jié)或團(tuán)塊，導(dǎo)致回聲增強(qiáng)的原因系病理組織較正常組織結(jié)構(gòu)致密，聲阻抗增加，反射界面增多所致。,.,強(qiáng)回聲(Strong-echo),正常人體骨路，各種病理性結(jié)石、鈣化灶等，與周?chē)M織聲阻抗相差懸殊，造成強(qiáng)烈的反射，表現(xiàn)為強(qiáng)回聲團(tuán)、強(qiáng)回聲帶等。肺及充氣狀態(tài)下的胃腸，在聲像圖上表現(xiàn)為多次反射之強(qiáng)回聲帶。,.,人體不同組織回聲

8、強(qiáng)度順序,腎中央?yún)^(qū)（腎竇）胰腺肝、脾實(shí)質(zhì)腎皮質(zhì)腎髓質(zhì)（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(qiáng)；軟骨回聲很低，甚至接近于無(wú)回聲。 病理組織中，結(jié)石、鈣化最強(qiáng)；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(wú)回聲。,.,第三節(jié)獲得最佳超聲信息的基本條件,1被檢測(cè)的組織結(jié)構(gòu)聲阻抗的差異。 2. 欲探得較小的界面，則需要使用波長(zhǎng)較短，也就是頻率較高的換能器。(參照6) 3除了多普勒檢查外，超聲的入射波必須盡量與被檢測(cè)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(qiáng)的回聲訊號(hào)，從而獲得最佳的超聲信息。(參照13),.,第四節(jié) 超聲診斷儀分類(lèi),一 A

9、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(diào)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(qiáng)弱，以波型形式出現(xiàn)。,.,B型（B-mode）這是輝度調(diào)制型（brightness modulation）超聲診斷儀，把接收到的回聲，以光點(diǎn)顯示，光點(diǎn)的灰度等級(jí)代表回聲的強(qiáng)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。在輝度調(diào)制的基礎(chǔ)上，加上一個(gè)慢掃描電路

10、，使輝度調(diào)制的一維回聲信號(hào)，得到時(shí)間上的展開(kāi)，形成曲線。用以觀察心臟瓣膜活動(dòng)等。,(三) M型（M-mode）,.,左室水平M型圖像,.,在二維圖像上某點(diǎn)取樣，獲得多普勒頻譜加以分析，獲得血流動(dòng)力學(xué)的信息，對(duì)心血管的診斷極為有用，所用探頭與B型合用。包括： 脈沖多普勒（pulsed wave Doppler, PW） 連續(xù)多普勒（ continuous wave Doppler, CW） 彩色多普勒血流顯像（color Doppler flow imaging, CDFI）,(四) D型（Doppler mode）,.,脈沖多普勒、連續(xù)多普勒示意圖,.,頻譜多普勒儀正負(fù)頻移的顯示,.,彩色多普

11、勒血流以彩色的顏色代表血流方向，以彩色的明亮度代表血流速度。,.,第五節(jié) 超聲診斷的臨床應(yīng)用,（一）超聲檢查的主要用途（優(yōu)點(diǎn)）： （1） 檢查實(shí)質(zhì)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(nèi)部回聲 內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)和管道 結(jié)構(gòu)（如：血管等）。 內(nèi)部光點(diǎn)密度、粗細(xì)、 亮度、分布等。,.,（2） 檢測(cè)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(jié)構(gòu)、功能及血液動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，包括對(duì)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(cè)臟器內(nèi)各種局灶性病變的物理特性。 鑒別局灶病變是實(shí)性、囊性、還是混合性，部分還可鑒別

12、良、惡性。,.,（5） 檢測(cè)積液的存在與否，以及對(duì)積液量的多少作出估計(jì)，如胸腔、腹腔、心包、膽囊、腎盂積液或膿腫等。 （6） 對(duì)各種病變治療進(jìn)行動(dòng)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(yīng)用：如引導(dǎo)穿刺、活檢、導(dǎo)管插入等（肝、腎穿刺活檢）。,.,（二）超聲檢查的局限性（缺點(diǎn)）,1超聲穿透性差 超聲遇到骨骼、結(jié)石、鈣化等密度大的介質(zhì)時(shí)，聲阻抗大，超聲被完全反射回去，其深層因無(wú)聲能而呈無(wú)回聲平直條狀區(qū)，叫聲影（acoustic shadow）。 對(duì)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(dá)其深層。 對(duì)肥胖、肺氣腫、腹脹等條件困難

13、的患者，影響二維圖像質(zhì)量。,.,2.由于超聲本身的一些復(fù)雜物理效應(yīng)，如旁瓣效應(yīng)、側(cè)后折射聲影、側(cè)壁失落效應(yīng)、鏡像效應(yīng)、混響效應(yīng)、折射重影效應(yīng)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(jīng)驗(yàn)不足，可導(dǎo)致錯(cuò)誤分析、診斷。,.,3.儀器的優(yōu)劣對(duì)超聲的分辨率也有影響,經(jīng)體腔和經(jīng)體表探頭相比，經(jīng)體腔探頭探頭頻率高，分辨率高；排除肺內(nèi)氣體或腸腔內(nèi)氣體的干擾，圖像清晰度高。 如子宮內(nèi)膜病變用陰道探頭，前列腺病變用直腸探頭，均比經(jīng)腹壁的探頭分辨率高。心臟病變用食道探頭比經(jīng)胸壁探頭分辨率高。,.,（三）發(fā)展趨勢(shì),1三維、四維超聲 靜態(tài)二維圖像計(jì)算機(jī)重建 靜態(tài)三維（立體）圖像 動(dòng)態(tài)三維四維圖像,.,FETAL FACE3D,.,FETAL FACE,.,將超聲造影劑經(jīng)末梢靜脈注入，在超聲檢測(cè)時(shí)，超聲造影劑產(chǎn)生去強(qiáng)烈的反射（散射）回聲，可用于識(shí)別心內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)、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(jiàn)圓形強(qiáng)回聲，邊緣清晰，病灶周邊見(jiàn)強(qiáng)回聲光帶，病灶內(nèi)呈篩網(wǎng)狀改變。,造影后血管瘤能量再加上諧波顯示：肝血管瘤周?chē)梢?jiàn)血管分布，注射造影劑后血管瘤內(nèi)可見(jiàn)血流