《超聲診斷基礎(chǔ)知識》

1、.超聲診斷學(xué).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學(xué)科。.第一節(jié) 超聲診斷基礎(chǔ)知識 一 、 超聲波與超聲診斷原理 聲波物體的機(jī)械震動在介質(zhì)（空氣、水、固體等）的傳播過程中產(chǎn)生的縱波稱為聲波。（機(jī)械波） 人耳聽覺范圍為 16-20000 Hz（赫茲、赫）。超聲波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 5.多普勒 ( Doppler ) 效

2、應(yīng)（三）（三） 超聲波的物理特性：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 5.多普勒 ( Doppler ) 效應(yīng)（三）（三） 超聲波的物理特性：超聲波的物理特性：回聲反射的強(qiáng)弱由回聲反射的強(qiáng)弱由界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗差界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗差決定。決定。聲阻抗相差甚大聲阻抗相差甚大的兩種組織（即介質(zhì)，的兩種組織（即介質(zhì)，medium），相鄰構(gòu)成的），相鄰構(gòu)成的界面，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，不再向深部透射深部透射。例如。例如骨骼骨骼 軟組織軟組織界面，可阻擋超聲向深層穿透。界面，可阻擋超聲向

3、深層穿透。反之，反之，聲阻抗相差較小聲阻抗相差較小的兩種介質(zhì)相鄰構(gòu)成的界面，的兩種介質(zhì)相鄰構(gòu)成的界面，反射率較小反射率較小，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。來，供儀器接收、顯示。均勻的介質(zhì)中不存在界面，沒有超聲反均勻的介質(zhì)中不存在界面，沒有超聲反射射，儀器接收不到該處的回聲，例如膽汁和尿液中就沒有回聲，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(xiàn)無回聲的區(qū)域，是聲

4、像圖上出現(xiàn)無回聲的區(qū)域，是液性區(qū)域液性區(qū)域。.（三） 超聲波的物理特性： 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運(yùn)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(yùn)動的速度愈高，則收到的聲波頻率改變愈大 醫(yī)學(xué)上利用這種超聲多普勒效應(yīng)，來測定人體器官的運(yùn)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(chǔ)。頻率越高，方向性越好。 1.方向性（束射性）方向性（束射性）.超聲波三個主要物理量：波長（）； 頻率（f）；聲速（c）。 聲速（超聲在介質(zhì)中的傳導(dǎo)速度，也可說超聲在人體中傳導(dǎo)的穿透力） 頻率越高，波長越

5、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=f.2. 反射、折射反射、折射 超聲遇到大界面時產(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。 . 超聲在介質(zhì)中傳播時，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)的密度可見聲速越快，介質(zhì)密度

6、越高，聲阻抗越大。. 回聲反射的強(qiáng)弱由界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗回聲反射的強(qiáng)弱由界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗差決定。差決定。 聲阻抗相差甚大的兩種組織（即介質(zhì)，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，），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，不再幾乎可把超聲的能量全部反射回來，不再向深部透射。例如骨骼向深部透射。例如骨骼 軟組織界面，可軟組織界面，可阻擋超聲向深層穿透。阻擋超聲向深層穿透。. 反之，聲阻抗相差較反之，聲阻抗相差較小的兩種介質(zhì)相鄰構(gòu)成的界的兩種介質(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，面，反射率較小，超聲在界面上一小

7、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。來，供儀器接收、顯示。均勻的介質(zhì)均勻的介質(zhì)中不存在界中不存在界面，沒有超聲反射，儀器接收不到該處的回聲，面，沒有超聲反射，儀器接收不到該處的回聲，例如例如膽汁和尿液膽汁和尿液中就沒有回聲，聲像圖上出現(xiàn)無中就沒有回聲，聲像圖上出現(xiàn)無回聲的區(qū)域，是液性區(qū)域?；芈暤膮^(qū)域，是液性區(qū)域。. 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(xì)胞和臟器內(nèi)部的細(xì)微結(jié)構(gòu)。 . 超聲波在介質(zhì)內(nèi)的傳播

8、過程中，隨著傳播距離的增大，聲波的能量逐漸減少，這一現(xiàn)象稱為超聲波衰減。 聲波衰減與介質(zhì)對聲波的吸收、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運(yùn)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聲源發(fā)射超聲的頻率固定，如遇到與聲源作相對運(yùn)動的界面，造成反射頻率不同于發(fā)射頻率。多運(yùn)動的界面，造成反射頻率不同于發(fā)射頻率。多譜勒頻移譜勒頻移發(fā)射頻率與反射頻率之差發(fā)射頻率與反射頻率之差 。 相對運(yùn)動的速度愈高，則收到的聲波頻率改變愈相

9、對運(yùn)動的速度愈高，則收到的聲波頻率改變愈大大 醫(yī)學(xué)上利用這種超聲多普勒效應(yīng)，來測定人體器醫(yī)學(xué)上利用這種超聲多普勒效應(yīng)，來測定人體器官的運(yùn)動狀態(tài)，如心臟、血管和胎心等的活動。官的運(yùn)動狀態(tài)，如心臟、血管和胎心等的活動。 迎紅藍(lán)離綠湍流. 相對運(yùn)動的速度愈高，則收到的聲波頻率改變愈大 醫(yī)學(xué)上利用這種超聲多普勒效應(yīng)，來測定人體器官的運(yùn)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：超聲診斷儀組成： 2. 2.換能器（探頭）換能器（探頭）發(fā)出超聲和發(fā)出超聲和接收超聲回波。接收超聲回波。.超聲的發(fā)生通過逆壓效應(yīng)發(fā)生聲能 超聲診斷儀基本原理超聲診斷儀基本原理人體組織換能器（探頭）

10、由主機(jī)處理放大示波屏產(chǎn)生圖像 利用正壓電效應(yīng)接收超聲轉(zhuǎn)為電能. 聲像圖的閱讀（縱切面）聲像圖的閱讀（縱切面）下上前后. 聲像圖的閱讀（橫切面）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(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)。. A型（A-mode） 這是一種幅度調(diào)制（amplitude mod

11、ulation）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，加上一個慢掃描電路，使輝度調(diào)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。( (三三) M) M型（型（M-modeM-mode）.左室水平左室水平M型圖像型圖像. 在二維圖像上某點(diǎn)取樣，獲得多普勒頻譜加以分析，獲得血流動力學(xué)的

12、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）(四四) D型（型（Doppler mode）. 彩色多普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。迎紅藍(lán)離迎紅藍(lán)離.脈沖多普勒、連續(xù)多普勒示意圖脈沖多普勒、連續(xù)多普勒示意圖.頻譜多普勒儀正負(fù)頻移的顯示頻譜多普勒儀正負(fù)頻移的顯示 .四、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型： 無反射型（無回聲型） 少反射型（低回聲型） 多反射型（強(qiáng)回聲） 全反射型（含氣型） .無回聲無回聲(Echoless) 液體內(nèi)部十分均質(zhì)，其聲阻抗無差

13、別，沒有反射界面形成。正常狀態(tài)下呈現(xiàn)無回聲表現(xiàn)的有膽汁、尿液等。病理情況下呈現(xiàn)無回聲表現(xiàn)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。 .低回聲低回聲(Low-echo) 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。.強(qiáng)回聲強(qiáng)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。.含氣型含氣型(Strong-echo) 正常人

14、體骨路，各種病理性結(jié)石、鈣化灶等，與周圍組織聲阻抗相差懸殊，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。.人體不同組織回聲強(qiáng)度順序人體不同組織回聲強(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，甚至接近無回聲。. 聲影：聲束遇有強(qiáng)反射或聲衰減很大的物體時，聲影：聲束遇有強(qiáng)反射或聲衰減很大的物體時，其后方出現(xiàn)超聲不能達(dá)到的區(qū)域，形成與聲束方其后方出

15、現(xiàn)超聲不能達(dá)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(jié)石、向一致的條狀無回聲區(qū)，稱為聲影。常見于結(jié)石、骨骼及鈣化灶后方。骨骼及鈣化灶后方。 牛眼征牛眼征(bulls eye)：團(tuán)塊邊緣呈低回聲，中心：團(tuán)塊邊緣呈低回聲，中心回聲增強(qiáng)，并于增強(qiáng)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)光點(diǎn)稀少的暗區(qū)，回聲增強(qiáng)，并于增強(qiáng)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)光點(diǎn)稀少的暗區(qū)，形似牛眼。常見于轉(zhuǎn)移性肝癌。形似牛眼。常見于轉(zhuǎn)移性肝癌。 靶環(huán)征靶環(huán)征(target sign)：病灶中心回聲較強(qiáng)，邊緣：病灶中心回聲較強(qiáng)，邊緣為低回聲，形似靶環(huán)。亦見于轉(zhuǎn)移性肝癌。為低回聲，形似靶環(huán)。亦見于轉(zhuǎn)移性肝癌。.聲影聲影(acoustic shadow)(acou

16、stic shadow) 有強(qiáng)反射或聲衰減甚大的靶存在，使超聲能量急劇減有強(qiáng)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?jīng)]有超聲到達(dá)，當(dāng)然也檢測不到回聲，弱或消失，致其后方?jīng)]有超聲到達(dá)，當(dāng)然也檢測不到回聲，稱為聲影，聲影可以作為結(jié)石、鈣化和骨骼等存在的診斷稱為聲影，聲影可以作為結(jié)石、鈣化和骨骼等存在的診斷依據(jù)。依據(jù)。.后方回聲增強(qiáng)后方回聲增強(qiáng)(enhancement of behind echo)(enhancement of behind echo) 當(dāng)病灶或靶的聲衰減甚小時，其后方回聲將強(qiáng)于同等當(dāng)病灶或靶的聲衰減甚小時，其后方回聲將強(qiáng)于同等深度的周圍回聲，稱為后方回聲增強(qiáng)，

17、囊腫和其他液性結(jié)深度的周圍回聲，稱為后方回聲增強(qiáng)，囊腫和其他液性結(jié)構(gòu)的后方會出現(xiàn)回聲增強(qiáng)，可利用它作鑒別診斷。構(gòu)的后方會出現(xiàn)回聲增強(qiáng)，可利用它作鑒別診斷。.折射聲影(refractive shadow) 有時在球形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)壁后方會各出現(xiàn)一條細(xì)狹的有時在球形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)壁后方會各出現(xiàn)一條細(xì)狹的聲影，稱為折射聲影，這是因?yàn)槌曊凵?，使后方有一聲影，稱為折射聲影，這是因?yàn)槌曊凵?，使后方有一小區(qū)失照射，沒有回聲所致，不可誤為結(jié)石或鈣化。小區(qū)失照射，沒有回聲所致，不可誤為結(jié)石或鈣化。. 假腎征：較大的團(tuán)塊中心為強(qiáng)回聲、邊緣呈低假腎征：較大的團(tuán)塊中心為強(qiáng)回聲、邊緣呈低回聲，類似腎臟結(jié)構(gòu)。常見于胃腸道腫瘤

18、回聲，類似腎臟結(jié)構(gòu)。常見于胃腸道腫瘤。小腸腫瘤假腎征. 牛眼征牛眼征(bulls eye)：團(tuán)塊邊緣呈低團(tuán)塊邊緣呈低回聲，中心回回聲，中心回聲增強(qiáng)，并于聲增強(qiáng)，并于增強(qiáng)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)增強(qiáng)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)光點(diǎn)稀少的暗光點(diǎn)稀少的暗區(qū)，形似牛眼。區(qū)，形似牛眼。常見于轉(zhuǎn)移性常見于轉(zhuǎn)移性肝癌。肝癌。肝轉(zhuǎn)移很典型的牛眼征.五、超聲診斷的臨床應(yīng)用 （一）（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 2） 檢測某些囊性器官（如膽囊、膀胱等）的形態(tài)、走向檢

19、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)。及功能狀態(tài)。（3 3） 檢查心臟、大血管和外周血管的結(jié)構(gòu)、功能及血液動檢查心臟、大血管和外周血管的結(jié)構(gòu)、功能及血液動力學(xué)狀態(tài)，包括對先天性和后天性心臟病，血管畸形及閉塞力學(xué)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。性血管病等的診斷。（4 4） 檢測臟器內(nèi)各種局灶性病變的物理特性。檢測臟器內(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，部分還可鑒鑒別局灶病變是實(shí)性、囊性、還是混合性，部分還可鑒別良、惡性。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(jì)，如胸腔、腹腔、心包、膽

20、囊、腎盂積液或膿腫等。 （6） 對各種病變治療進(jìn)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(yīng)用：如引導(dǎo)穿刺、活檢、導(dǎo)管插入等（肝、腎穿刺活檢）。.（二）（二）超聲檢查的局限性（缺點(diǎn)）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，聲阻抗大，超聲被完全反射回去，其深層因無聲能而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(dá)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(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)致錯誤分析、診斷。.3.儀器的優(yōu)劣對超聲的分辨率也有影響儀器的優(yōu)劣對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