超聲診斷學(xué)基礎(chǔ)

1、（一）超聲診斷的概念 利用超聲波探查人體器官診斷疾病的方法簡(jiǎn)稱超聲波診斷，又謂超聲診斷。 包括超聲原理，儀器構(gòu)造，顯示方法，操作技術(shù)，記錄方法及對(duì)回聲訊號(hào)的判斷分析。是聲學(xué)，電子工程學(xué)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的一門獨(dú)立的邊緣性學(xué)科，是形態(tài)學(xué)的診斷。（二）超聲醫(yī)學(xué)的發(fā)展史 超聲診斷起于40年代 ，1942年用于醫(yī)學(xué)，由德國(guó)精神病醫(yī)生Dussik首先將A型用于顱腦的診斷，開(kāi)創(chuàng)超聲醫(yī)學(xué)新的領(lǐng)域。1952年美國(guó)Howry醫(yī)生開(kāi)始研究B型切面顯象，臨床應(yīng)用價(jià)值更加提高。 1954年瑞典的Edller醫(yī)生首先用M型（超聲光點(diǎn)掃描法）診斷心臟疾病。 1957年日本里村茂夫首先用D型診斷心臟病。 我國(guó)超聲醫(yī)學(xué)的興起與發(fā)展

2、 50年代：A型廣泛用于臨床，肝、脾、婦科等。（1958年上海六醫(yī)院首先使用） 60年代為A型普及,61、62年北京、武漢先后開(kāi)展。80年代B型迅速發(fā)展，彩色多普勒應(yīng)用擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，同時(shí)提高了診斷水平。 1988年哈醫(yī)大自制靜態(tài)三維成像。 1992年武漢同濟(jì)協(xié)和醫(yī)院王新房教授研究經(jīng)食管動(dòng)態(tài)三維超聲心動(dòng)圖觀查各種心臟病。 1995年王教授率先報(bào)道三維動(dòng)態(tài)心臟研究，使心臟結(jié)構(gòu)空間關(guān)系顯示進(jìn)一步提高。(三)超聲的種類 超聲信息的顯示方法有多種，A、B、M、 D型。根據(jù)不同需要選擇使用：A型：（原始超聲檢查儀）為幅度調(diào)制型。 它是根據(jù)波的高低、稀密和波形的特點(diǎn)診斷。 特點(diǎn)：測(cè)值較準(zhǔn)確，病灶及物理性質(zhì)

3、。B型：為輝度調(diào)制型，是在A型和M型顯示的技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的二維切面顯示方式。由于能將瞬間動(dòng)態(tài)的反射信息連成圖象，又稱實(shí)時(shí)顯像。是以光點(diǎn)的多少及回聲的強(qiáng)弱連成一片。切面圖像與解剖接近，提高診斷率。B型分： 線 掃視野廣，適合腹部和婦產(chǎn) 扇 掃較小接觸面而獲得較大視野，適于心臟。 凸面掃弧形，心腹均可M型：為活動(dòng)顯示型。光點(diǎn)連成曲線+慢掃描，是心臟疾患診斷的較早的診斷工具。 彩D問(wèn)世后，單一M型少見(jiàn)，都作為二維超聲心動(dòng)圖儀的一種顯示模式。 D型： 為差頻示波型，應(yīng)用Doppler原理測(cè)定心臟 大血管內(nèi)任一點(diǎn)的血流方向、速度及性質(zhì)。多普勒效應(yīng)： 指聲源與接收器之間在連續(xù)介質(zhì)中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所造成的接

4、收頻率不同于發(fā)射頻率的變化，這種現(xiàn)象稱之。 二、超聲診斷的物理基礎(chǔ) （一）聲與超聲 聲：是一種機(jī)械振動(dòng)，在彈性介質(zhì)中以縱軸波的形式傳播，使介質(zhì)粒子產(chǎn)生壓縮及馳張，交替變化來(lái)傳播能量。1、聲波：由聲振動(dòng)激起的一種疏密波2、聲的單位：1Hz(赫茲）1次/秒 超聲與能聽(tīng)到的聲音一樣都是物質(zhì)振動(dòng)形成的，振動(dòng)往復(fù)一次稱一周。物理學(xué)上用Hz表示。3、聲的分類： 可聞聲 16-20000Hz 人耳聽(tīng)閾范圍內(nèi) 超聲 20000Hz 人耳聽(tīng)閾范圍外 次聲 16Hz 人耳聽(tīng)閾范圍外 次聲與超聲是人類聽(tīng)不到的兩種聲波，在自然界中超聲是客觀存在的（如蝙蝠能發(fā)出超聲做飛翔導(dǎo)向工具，借助超聲的反射，準(zhǔn)確捕捉昆蟲(chóng)） （二）

5、物理量 超聲和一切波動(dòng)一樣，具有頻率（f）聲速（c）和波長(zhǎng)（）三個(gè)物理量，三者之間的關(guān)系用下列公式表示：c=f 。1、頻率（f）：指單位時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的次數(shù)。2、聲速（c）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)波動(dòng)傳播的距離。人體軟組織平均聲速為1540m/s。3、波長(zhǎng) ()：波動(dòng)傳播過(guò)程中相鄰的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離。三者之間關(guān)系密切： c=f 可見(jiàn)在同一個(gè)介質(zhì)中，速度不變， 頻率越高、波長(zhǎng)越短分辨率越高，穿透力越弱； 頻率越小、波長(zhǎng)越長(zhǎng)分辨率越差，穿透力越強(qiáng)。 近場(chǎng)區(qū)：近場(chǎng)聲束寬幾乎相等，分辨率好。 遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)：聲束開(kāi)始擴(kuò)散，使圖象質(zhì)量下降，影響診斷。（三）物理特性： （1）方向性（指向性或束射性） 頻率高，波長(zhǎng)短的特點(diǎn)，

6、基本上為一條直線向前傳播，易于疾病的診斷 。 （2）反射與折射 大界面 對(duì)入射超聲產(chǎn)生反射顯象，在傳播過(guò)程中遇到二種以上的不同界面時(shí)即產(chǎn)生反射。 如平滑大界面入射角過(guò)大，可使反射聲束偏離聲源，則回聲失落，圖象上不顯示。 由于人體各種組織臟器的聲速不同，聲束在經(jīng)過(guò)這些組織間的大界面時(shí)，產(chǎn)生聲束前進(jìn)方向的改變，稱為折射。（可產(chǎn)生誤差）（3）散射 小的界面（界面尺寸小于聲束的直徑對(duì)入射超聲產(chǎn)生散射顯象，使超聲的能量中的一部分向各個(gè)空間方向分散輻射。故散射無(wú)方向性。 散射為臟器內(nèi)微小結(jié)構(gòu)信息（凹凸不平界面時(shí)）血管中10100個(gè)紅細(xì)胞聚合即可產(chǎn)生。（4）吸收衰減 指聲能在傳播的過(guò)程中，因小界面的散射，大

7、界面的反射，聲束的擴(kuò)散以及軟組織對(duì)超聲能量的吸收等而使聲能逐漸減弱。 衰減：多由介質(zhì)吸收所致 包括介質(zhì)粘滯性構(gòu)成內(nèi)磨擦力導(dǎo)熱性耗能 含蛋白質(zhì)高的吸收亦高，水的吸收系數(shù)最小 故依次排列： 體液（水）、血漿、脂肪、肝腎、纖維組織、鈣化、結(jié)石、骨骼、氣體等。（5）Doppler效應(yīng) 指聲源與接收器之間在連續(xù)介質(zhì)中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所造成的接收頻率不同于發(fā)射頻率的變化，這種現(xiàn)象稱之。 這一現(xiàn)象是奧地利學(xué)者克約斯琴.約翰.多普勒在1824年發(fā)現(xiàn)的。即振源與接收器相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收頻率增高，而背離時(shí)降低，頻率的改變稱多普勒頻移，發(fā)生頻移的現(xiàn)象即多普勒效應(yīng)。 根據(jù)該效應(yīng)可測(cè)出有無(wú)血流或組織的活動(dòng)，活動(dòng)的方向及活動(dòng)

8、的速度，可以檢查心、血管病變。 (四）聲阻抗 定義：阻抗聲能傳播的力量稱之為聲阻抗。（聲阻抗越大，反射越強(qiáng)） 聲阻抗（Z）=介質(zhì)密度（P）聲速（C） 即介質(zhì)密度越大，聲速越快，聲阻抗越大（反射越強(qiáng)） 骨阻抗最大，肝臟次之，血液最小 根據(jù)聲阻相差的大小與組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部的根據(jù)聲阻相差的大小與組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部的均勻程度，將人體組織、器官等的聲學(xué)類型均勻程度，將人體組織、器官等的聲學(xué)類型分為四種：分為四種： 無(wú)反射型 少反射型 多反射型 全反射型1）無(wú)反射型：所有液性組織 無(wú)聲阻抗相差異界面，反射少吸收亦少，聲能很好傳導(dǎo)如膽囊、膀胱、囊腫、胸腹水等2）少反射型：均勻的實(shí)質(zhì)臟器 反射少，密集光點(diǎn)肝、脾、子宮等

9、3）多反射型： 結(jié)構(gòu)雜亂的實(shí)質(zhì)器官和腫塊，反射多正常乳腺、異常癌腫等。4）全反射型： 肺、腸、骨，反射系數(shù)99.9%，近全反射，不能穿透第二介質(zhì)。三、超聲儀的組成和發(fā)展趨勢(shì) 主機(jī)+探頭組成 探頭又稱換能器（為具有壓電效應(yīng)的晶體組成） 主機(jī)（供給電源）產(chǎn)生高壓電脈沖激歷換能器晶體電能轉(zhuǎn)換為聲能發(fā)射到人體在組織中傳播，收集信號(hào)在換能器中把聲能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茉谥鳈C(jī)中經(jīng)過(guò)檢波處理然后顯示在熒光屏上。 可以動(dòng)結(jié)圖象，拍片或錄象保存，黑白打印、彩色打印、硬盤直接留存等。 超聲醫(yī)生結(jié)合圖象解剖、病理、生理與臨床醫(yī)學(xué)分析總結(jié)其規(guī)律，對(duì)患者病變的部位、性質(zhì)和功能障礙程度作出概括性的診斷。儀器 1、多功能 一臺(tái)儀器多

10、種顯示（B+M+D）；各種不同頻率的探頭（如配有穿刺、直腸、食道、血管探頭等）2、攜便 可到病人床邊檢查3、專業(yè)性強(qiáng)的儀器 眼、甲狀腺、頭顱、乳腺等 現(xiàn)在四大影象超聲影象 核磁共振 核素 CT四、超聲診斷術(shù)語(yǔ)（以回聲形態(tài)命名） 1）光點(diǎn)：指回聲細(xì)小點(diǎn)狀。（肝、脾、子宮等） 2) 光斑：指光點(diǎn)聚集呈明亮的小片狀，邊界清楚， 大小約0.5cm ，有一定邊界。（結(jié)石，腫瘤等） 4）光環(huán)：指光點(diǎn)排列呈圓環(huán)形。（胎頭 、節(jié)育環(huán)） 5）聲影： 在超聲波傳播途徑內(nèi)，因反射體對(duì)超聲的反射，折射，吸收等致超聲能量的衰減，使聲能不能到達(dá)其后方，而形成的直線陰影。（可見(jiàn)于結(jié)石、鈣化）6）聲暈： 指腫瘤光團(tuán)周圍出現(xiàn)一

11、圈暗帶（可見(jiàn)于原發(fā)性肝Ca）7）蜂窩狀：指多個(gè)低中等強(qiáng)度的粗細(xì)不等的光點(diǎn)、光團(tuán)，其間夾有很多散在的小暗區(qū)，形成蜂窩狀改變。（葡萄胎）8）平行管征 ：正?？偰懝軆?nèi)徑是門靜脈的1/3，其擴(kuò)張時(shí)內(nèi)徑大于或等于門靜脈而出現(xiàn)兩條平行的管道（見(jiàn)于阻塞性黃疸）9）牛眼征：在病灶實(shí)質(zhì)回聲中心出現(xiàn)無(wú)回聲（多見(jiàn)于轉(zhuǎn)移Ca)10）靶環(huán)征：在病灶低回聲區(qū)中心出現(xiàn)強(qiáng)回聲（多見(jiàn)于轉(zhuǎn)移Ca）11）駝峰征：指腫瘤組織向臟器表面的隆起象駱駝駝峰。（肝Ca）12）角征：多指腫瘤組織位于臟器邊緣而使其失去正常角度。13）假腎征：來(lái)自胃腸道的腫塊形成類似腎臟的聲像。14）“彗星尾”征：強(qiáng)光斑后方出現(xiàn)的狹長(zhǎng)的帶狀回聲。（小結(jié)石、避孕環(huán)

12、）五、常見(jiàn)的幾種超聲效應(yīng)與圖象偽差： 1）混響 超聲垂直照射到平整的界面而形成聲在探頭與界面之間來(lái)回反射，出現(xiàn)等距離的多條回聲，其回聲強(qiáng)度漸次減少，稱為多次反射。由多次反射和/或散射而使回聲延續(xù)出現(xiàn)的現(xiàn)象稱為混響偽像。如腹壁回聲常出現(xiàn)混響，使膀胱、腎臟、表淺囊腫等表淺部位出現(xiàn)假性回聲。 識(shí)別：側(cè)動(dòng)探頭 加壓探頭 2）旁瓣偽像 由旁瓣的反射造成。在結(jié)石和腸氣等強(qiáng)回聲兩側(cè)呈現(xiàn)“狗耳”樣或稱“披紗”樣圖像。 3）部分容積效應(yīng)（切片厚度偽像） 因聲束寬度較寬引起。這種偽像出現(xiàn)在 膽囊內(nèi)形成膽泥樣圖像，稱為假膽泥。 識(shí)別：囑病人改變體位，假膽泥不會(huì)朝重力方向移動(dòng)。六、優(yōu)缺點(diǎn)及臨床應(yīng)用 1、優(yōu)點(diǎn)： 1）

13、無(wú)放射性損傷，為無(wú)創(chuàng)傷性檢查技術(shù)。 2） 可獲得豐實(shí)信息，切面圖象清晰，層次清楚，接近于解剖結(jié)構(gòu)。 3） 對(duì)活動(dòng)介面能作動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)顯示，便于觀察。 4） 發(fā)揮管腔造影功能，無(wú)需造影劑可顯示管腔結(jié)構(gòu)，大血管、肝靜脈、肝內(nèi)門靜脈、膽管等。 2、局限性： 1）超聲偽像：如混響效應(yīng)，旁瓣效應(yīng)等干擾，可出現(xiàn)超聲的假象，經(jīng)驗(yàn)不足易誤診。 故各種儀器檢查應(yīng)相互彌補(bǔ)，現(xiàn)CT、超聲、核磁共振已構(gòu)成了現(xiàn)代診斷醫(yī)學(xué)的三大發(fā)展。 2）超聲在空氣中產(chǎn)生全反射，看不到被遮蓋的臟器，故胃腸顯示差；骨骼密度大，超聲難以穿透。在臨床應(yīng)用中有其局限性。 3）檢查時(shí)需涂耦合劑，消除皮膚與探頭之間的空氣，使聲阻抗差減小，便于清晰顯示圖象。七、臨床應(yīng)用 已廣泛應(yīng)用于內(nèi)、外、婦、兒，某些具有一定特異性 1）眼科（眼內(nèi)異物的定位，視網(wǎng)膜剝離，眶內(nèi)腫瘤等） 2）心臟（先心如室