超聲波診斷學(xué)

第十三章超聲波診斷學(xué)第一節(jié)超聲波的物理特性一、概念

超聲波和聲波都是機械振動波，是以縱波的形式在彈性介質(zhì)內(nèi)傳播，使介質(zhì)內(nèi)的粒子產(chǎn)生壓縮與稀疏的交替變化來傳播能量的。若振動波的頻率在16～20000Hz之間時，人耳能夠聽到，稱為聲波；當(dāng)頻率低于16Hz時稱為次聲波；當(dāng)頻率高于20，000Hz時，稱為超聲波。次聲波與超聲波均為人耳聽不見的聲波。

二、超聲波的物理特性

超聲波聲波相比，除了它們之間共有的特性外，超聲波還具有頻率高，波長短，具有良好的指向性，衍射現(xiàn)象小等特點。1.超聲波的傳播速度

超聲波在不同的介質(zhì)內(nèi)傳播速度不同。一般在固體內(nèi)最大，水次之，空氣中最小。

超聲在動物體內(nèi)傳播的平均速度為--1500m/s。

以1500m/s作為測定病灶深度的常數(shù)。

T=s/c=1cm/1500（m/s）=6.66微秒。2.超聲波的波長波長與頻率，聲速的關(guān)系可用公式表示

C=λ*f

λ=c/f=C*T探查越深的組織，需頻率越小

在實際探查中，不同部位就選擇不同頻率的探頭。如肝、膽、脾等軟組織，用2～3.5兆赫（MHz）的探頭，眼與淺表部位用5～10MHz，而頭顱探查則用0.8～2.0MHz。常用診斷儀為2.5MHz。

3.超聲的傳播①介質(zhì)的聲阻抗

聲阻抗又簡稱聲阻，用R表示。是物質(zhì)密度（P）與超聲在其中傳播速度（C）的乘積，即R=P*C單位為105/cm2·S介質(zhì)密度大，聲阻抗大

由于各組織聲阻不同，從而在分界面上出現(xiàn)了一個聲阻差。該分界面稱聲阻界面。

②反射超聲在介質(zhì)中傳播時，當(dāng)遇到聲阻界面，若界面的長度大于1／2波長，發(fā)生一次反射。通過反射，可將反射回來的超聲接收回來、放大、顯示。聲阻差超大，反射越強烈，示波屏上顯示的反射波越明顯。反射強度還與反射界面大小、形狀、角度（超聲投射到分界面的角度）有關(guān)，入射波與分界面垂直，回聲就可返回到同一探頭，在示波屏上呈現(xiàn)一個回波；相反如果不垂直時，就會造成圖象的失真或不完整。

實際上當(dāng)聲阻界面要大于5λ才能發(fā)生明顯反射。

依據(jù)反射能量的大小不同，動物機體組織分為四種反射類型

A無反射型：當(dāng)超聲遇到液體物質(zhì)，由于液本內(nèi)部不存在聲阻差，因而無反射，如充盈的膽囊、膿腫或各種積液等。

B少反射型：當(dāng)超聲遇到實質(zhì)臟器時，可遇到聲阻界面，就會發(fā)生反射，聲阻差小，就發(fā)生部分反射，可形成少量的反射波，如肝、脾出現(xiàn)實質(zhì)性平段。

C多反射型：超聲波在機體傳播時遇到非均質(zhì)組織，聲阻差較大，界面多，產(chǎn)生許多反射，在顯示屏上出現(xiàn)密集低小波，如奶牛的乳房組織。

D全反射型：當(dāng)機體中含有氣體時，氣體和組織的聲阻差非常大，當(dāng)超聲通過這種組織時，會出現(xiàn)聲波能量幾乎全部反射，示波屏上出現(xiàn)強烈的波形，如正常肺、腸腔等。

③折射當(dāng)遇到聲阻界面，一部分由第一種介質(zhì)中反射回來，另一部分則通過界面?zhèn)鬟f到第二介質(zhì)中，但改變反向，稱折射。

④繞射當(dāng)聲阻界面小于1/2λ時便會發(fā)生繞射，對超聲診斷有害。

4.超聲的吸收與衰減超聲在介質(zhì)中傳播時，聲能會隨著傳播距離的增加而減少，這種現(xiàn)象稱為超聲的吸收和衰減。超聲吸收和衰減的主要原因是①擴散和散射等現(xiàn)象使聲能分散，使原方向上的聲強減弱②超聲的折射與反射③超聲在傳導(dǎo)介質(zhì)中的摩擦產(chǎn)熱

吸收有以下特點：A同一組織對不同頻率的超聲吸收不一樣，f大，介質(zhì)吸收多，f小，介質(zhì)吸收少。B同一頻率的超聲在不同介質(zhì)中，吸收的性能不同，在氣體中吸收最多，液體中較少，固體中最少。另外，正常組織對超聲吸收小，病變組織對超聲吸收大，癌癥對超聲的吸收最大。

頻率越高，分辨力強；頻率越高，組織對超聲吸收多，衰減越大，穿透力越弱。

13.1.2超聲波診斷儀一、超聲的發(fā)生與接收

超聲診斷儀應(yīng)用壓電式換能器，在晶片上加電產(chǎn)生超聲波。當(dāng)晶片上加充變電壓后，產(chǎn)生機械變形，晶片周圍的介質(zhì)質(zhì)點亦被迫作機械振動，振動向外傳播，形成超聲波，亦即電能轉(zhuǎn)變?yōu)槌暷?；高頻機械振動（超聲波）傳到晶片上時，晶片產(chǎn)生振動，產(chǎn)生高頻電壓，被接收電路接收，放大示波顯示。

二、超聲診斷儀1.超聲換能器

超聲換能器又稱探頭，是超聲發(fā)生與接收的儀器2.超聲儀的構(gòu)造和工作原理

常用超聲診斷儀有兩種：

A型（Amplitude）幅度調(diào)制式超聲儀，

B型（Brightness）輝度調(diào)制式超聲儀

B超儀是將換能器接收回來的回聲訊號變?yōu)楣恻c群顯示，y軸的光點表示不同的深度，x軸方向表示超聲束掃過的斷面回聲規(guī)跡，能夠顯示被檢組織器官切面的二維圖像。3.多普勒超聲診斷儀

三、A型儀的使用及探查方法1.儀器靈敏度的選擇

“增益”控制放大程度。是將反射的超聲信號與雜波信號無選擇地放大。

“抑制”抑制雜波信號，而且把正常信號也抑制。

正常的波形就關(guān)系到靈敏度問題。

Ⅰ極靈敏度（一般靈敏度）：“增益”為6～7，“抑制”為5～6。

Ⅱ級靈敏度：抑制不變，“增益”加大到10。

2.工作頻率的選擇探側(cè)精細、淺表的器官用高頻率5MHz

探測不易穿透的組織用低頻率（0.8MHz或1.25MHz）腹部臟器一般用中頻2.5MHz。

3.探查方法①直接法

涂藕合劑以使探頭與皮膚接觸緊密，探測部位可剪毛也不可不剪毛。②間接法

當(dāng)被探測部位距探頭太近時（小于1.5cm），會探查不出而須墊一塊硬塑料才能探查。

四、波的命名1.依波的振幅高度命名

①微波：波幅在0.5cm以下（1/2格以下）

②小波：波幅為0.5-1cm

③低波：波幅為1-2cm

④中波：波幅為2-4cm

⑤高波：波幅為4-6cm，但未飽和

⑥飽和波：波峰達最高且變平

2.依波代表的意義命名始波：掃描超始，出現(xiàn)在示波屏的左側(cè)出現(xiàn)的單波。進波：進入某臟器或腫塊表面的反射波。出波：出臟器或腫塊底面的波，是出現(xiàn)在示波屏的右側(cè)的單波、飽和波。

3.依波的形態(tài)命名①單波：單線上升，單線下降的波

②復(fù)波：出現(xiàn)兩個以上的波峰

③叢波：波幅高低不一，波峰參差不齊，數(shù)目較多，相互擁擠在一起呈叢狀的波；提高靈敏度后波幅升高呈束狀，又稱束狀波，常為癌癥的波形

④雜波：波幅高低不一，排列雜亂。4.依波的密度命名①稀疏：進波與出波之間見到5個以下反射波。

②較密：進波與出波之間見到6～9個反射波。

③密集：進波與出波之間見到10個以上的反射波。

5.平段命名平段：沒有振幅的基線稱為平段。實質(zhì)平段：正常靈敏度時呈平段，加大增益后有波出現(xiàn)，如如探測實質(zhì)性臟器肝、脾。

液性平段：正常靈敏度時為平段，加大增益后仍沒有波出現(xiàn)，進出波明顯與基線呈直角。

第二節(jié)超聲波臨床應(yīng)用一、肝臟的超聲探查1.探查部位

右季肋部，肝臟的體表投影處。2.正常肝臟波形

始波與腹壁反射波常融合為一。

進肝波系肝表面的反射波，在始波與胸壁反射波之后，系中低波

出肝波為高波或飽和波。

進肝波與出肝波之間的平段為肝實質(zhì)平段。一般靈敏度為平段或稀疏波，開大增益后平段內(nèi)出現(xiàn)稀疏波或波幅增大。

進出肝波間的平段距離系探查點肝臟的厚度。