超声诊断学超声医学（ultrasonic medicine ） 超声医学（ultrasonic medicine）是利用超声波的物理特性与人体器官、组织的声学特性相互作用后得到诊断或治疗效果的一门学科。第一节 超声诊断基础知识 一 、 超声波与超声诊断原理 声波物体的机械震动在介质（空气、水、固体等）的传播过程中产生的纵波称为声波。（机械波）人耳听觉范围为 16-20000 Hz（赫兹、赫）。超声波声波频率超出人耳听力范围2万Hz（赫）以上的高频声波称为超声波。纵波与横波示意图纵波与横波示意图1.方向性（束射性） 2.反射、折射3.衍射、散射 4.吸收衰减特性5.多普勒 ( Doppler ) 效应（三）（三） 超声波的物理特性：超声波的物理特性：1.方向性（束射性） 2.反射、折射3.衍射、散射 4.吸收衰减特性5.多普勒 ( Doppler ) 效应（三）（三） 超声波的物理特性：超声波的物理特性：回声反射的强弱由回声反射的强弱由界面两侧介质的声阻抗差界面两侧介质的声阻抗差决定。决定。声阻抗相差甚大声阻抗相差甚大的两种组织（即介质，的两种组织（即介质，medium），相邻构成的），相邻构成的界面，界面，反射率甚大，几乎可把超声的能量全部反射回来，不再向反射率甚大，几乎可把超声的能量全部反射回来，不再向深部透射深部透射。例如。例如骨骼骨骼 软组织软组织界面，可阻挡超声向深层穿透。界面，可阻挡超声向深层穿透。反之，反之，声阻抗相差较小声阻抗相差较小的两种介质相邻构成的界面，的两种介质相邻构成的界面，反射率较小反射率较小，超声在界面上一小部分被反射，大部分透射到人体的深层，并在超声在界面上一小部分被反射，大部分透射到人体的深层，并在每一层界面上随该界面的反射率大小，有不同能量的超声反射回每一层界面上随该界面的反射率大小，有不同能量的超声反射回来，供仪器接收、显示。来，供仪器接收、显示。均匀的介质中不存在界面，没有超声反均匀的介质中不存在界面，没有超声反射射，仪器接收不到该处的回声，例如胆汁和尿液中就没有回声，仪器接收不到该处的回声，例如胆汁和尿液中就没有回声，声像图上出现无回声的区域，是声像图上出现无回声的区域，是液性区域液性区域。（三） 超声波的物理特性：5.多普勒 ( Doppler ) 效应声源发射超声的频率固定，如遇到与声源作相对运动的界面，造成反射频率不同于发射频率。多谱勒频移发射频率与反射频率之差 。相对运动的速度愈高，则收到的声波频率改变愈大医学上利用这种超声多普勒效应，来测定人体器官的运动状态，如心脏、血管和胎心等的活动。三、超声诊断仪分类 一 A型诊断法（一维）A超二 B型诊断法（二维显象）B超三 M型诊断法：（一维）四 D型诊断法：（Doppler） 1频谱多普勒（一维） 2多普勒彩色血流显象 A型（A-mode） 这是一种幅度调制（amplitude modulation）超声诊断仪，把接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表回声的强弱，以波型形式出现。B型（B-mode）这是辉度调制型（brightness modulation）超声诊断仪，把接收到的回声，以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。M型超声诊断仪是B型的一种变化，介于A型和B型之间，得到的是一维信息。在辉度调制的基础上，加上一个慢扫描电路，使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。用以观察心脏瓣膜活动等。( (三三) M) M型（型（M-modeM-mode）左室水平左室水平M型图像型图像 在二维图像上某点取样，获得多普勒频谱加以分析，获得血流动力学的信息，对心血管的诊断极为有用，所用探头与B型合用。包括：彩色多普勒血流显像（CDFI）频谱多普勒脉冲多普勒（PW）连续多普勒（CW）(四四) D型（型（Doppler mode）彩色多普勒血流以彩色的颜色代表血流方向，以彩色的明亮度代表血流速度。迎红蓝离迎红蓝离脉冲多普勒、连续多普勒示意图脉冲多普勒、连续多普勒示意图频谱多普勒多普勒仪正正负频移的移的显示示四、人体组织的声学分型按其声学特性可归纳为以下几种类型： 无反射型（无回声型） 少反射型（低回声型） 多反射型（强回声） 全反射型（含气型）无回声无回声(Echoless)液体内部十分均质，其声阻抗无差别，没有反射界面形成。正常状态下呈现无回声表现的有胆汁、尿液等。病理情况下呈现无回声表现的有鞘膜、胸腔、腹腔积液及各个脏器的囊性病变、液化性病变等。低回声低回声(Low-echo)在超声介质比较均匀，其的声阻抗差别较小，仅有少数反射界面，在正常灵敏度时表现为低回声状态，如正常肾实质、肝脏、脾脏及透明细胞癌及玻璃样变性的病理组织等。强回声强回声(High-echo)组织器官纤维化、脂肪变性等可表现为弥漫性点状回声，脏器内部有新生物形成时可表现为高回声结节或团块，导致回声增强的原因系病理组织较正常组织结构致密，声阻抗增加，反射界面增多所致。含气型含气型(Strong-echo)正常人体骨路，各种病理性结石、钙化灶等，与周围组织声阻抗相差悬殊，造成强烈的反射，表现为强回声团、强回声带等。肺及充气状态下的胃肠，在声像图上表现为多次反射之强回声带。人体不同组织回声强度顺序人体不同组织回声强度顺序肾中央区（肾窦）胰腺肝、脾实质肾皮质肾髓质（肾锥体）血液胆汁和尿液。正常肺（胸膜-肺）、软组织-骨骼界面的回声最强；软骨回声很低，甚至接近于无回声。病理组织中，结石、钙化最强；纤维化、纤维平滑肌脂肪瘤次之；典型的淋巴瘤回声最低，甚至接近无回声。声影：声束遇有强反射或声衰减很大的物体时，声影：声束遇有强反射或声衰减很大的物体时，其后方出现超声不能达到的区域，形成与声束方其后方出现超声不能达到的区域，形成与声束方向一致的条状无回声区，称为声影。常见于结石、向一致的条状无回声区，称为声影。常见于结石、骨骼及钙化灶后方。骨骼及钙化灶后方。牛眼征牛眼征(bullseye)：团块边缘呈低回声，中心：团块边缘呈低回声，中心回声增强，并于增强区内出现光点稀少的暗区，回声增强，并于增强区内出现光点稀少的暗区，形似牛眼。常见于转移性肝癌。形似牛眼。常见于转移性肝癌。靶环征靶环征(targetsign)：病灶中心回声较强，边缘：病灶中心回声较强，边缘为低回声，形似靶环。亦见于转移性肝癌。为低回声，形似靶环。亦见于转移性肝癌。声影声影(acoustic shadow)(acoustic shadow) 有强反射或声衰减甚大的靶存在，使超声能量急剧减有强反射或声衰减甚大的靶存在，使超声能量急剧减弱或消失，致其后方没有超声到达，当然也检测不到回声，弱或消失，致其后方没有超声到达，当然也检测不到回声，称为声影，声影可以作为结石、钙化和骨骼等存在的诊断称为声影，声影可以作为结石、钙化和骨骼等存在的诊断依据。依据。后方回声增强后方回声增强(enhancement of behind (enhancement of behind echo)echo) 当病灶或靶的声衰减甚小时，其后方回声将强于同等当病灶或靶的声衰减甚小时，其后方回声将强于同等深度的周围回声，称为后方回声增强，囊肿和其他液性结深度的周围回声，称为后方回声增强，囊肿和其他液性结构的后方会出现回声增强，可利用它作鉴别诊断。构的后方会出现回声增强，可利用它作鉴别诊断。折射声影(refractive shadow) 有时在球形结构的两侧壁后方会各出现一条细狭的有时在球形结构的两侧壁后方会各出现一条细狭的声影，称为折射声影，这是因为超声折射，使后方有一声影，称为折射声影，这是因为超声折射，使后方有一小区失照射，没有回声所致，不可误为结石或钙化。小区失照射，没有回声所致，不可误为结石或钙化。假肾征：较大的团块中心为强回声、边缘呈低假肾征：较大的团块中心为强回声、边缘呈低回声，类似肾脏结构。常见于胃肠道肿瘤回声，类似肾脏结构。常见于胃肠道肿瘤。小肠肿瘤假肾征牛眼征牛眼征(bullseye)：团块边：团块边缘呈低回声，缘呈低回声，中心回声增强，中心回声增强，并于增强区内并于增强区内出现光点稀少出现光点稀少的暗区，形似的暗区，形似牛眼。常见于牛眼。常见于转移性肝癌。转移性肝癌。肝转移很典型的牛眼征五、超声诊断的临床应用（一）（一）超声检查的主要用途（优点）： （1） 检查实质性脏器的： 大小（径线值） 形态特征 边界、边缘的光滑、清晰程度 脏器内部回声 内部支持结构和管道 结构（如：血管等）。 内部光点密度、粗细、 亮度、分布等。（2 2） 检测某些囊性器官（如胆囊、膀胱等）的形态、走检测某些囊性器官（如胆囊、膀胱等）的形态、走向及功能状态。向及功能状态。（3 3） 检查心脏、大血管和外周血管的结构、功能及血液检查心脏、大血管和外周血管的结构、功能及血液动力学状态，包括对先天性和后天性心脏病，血管畸形及闭动力学状态，包括对先天性和后天性心脏病，血管畸形及闭塞性血管病等的诊断。塞性血管病等的诊断。（4 4） 检测脏器内各种局灶性病变的物理特性。检测脏器内各种局灶性病变的物理特性。 鉴别局灶病变是实性、囊性、还是混合性，部分还可鉴别鉴别局灶病变是实性、囊性、还是混合性，部分还可鉴别良、恶性。良、恶性。 （5） 检测积液的存在与否，以及对积液量的多少作出估计，如胸腔、腹腔、心包、胆囊、肾盂积液或脓肿等。（6） 对各种病变治疗进行动态随访观察，如：急性胰腺炎、甲状腺肿块等。（7） 介入性超声的应用：如引导穿刺、活检、导管插入等（肝、肾穿刺活检）。（二）（二）超声检查的局限性（缺点）缺点）1超声穿透性差超声遇到骨骼、结石、钙化等密度大的介质时，声阻抗大，超声被完全反射回去，其深层因无声能而呈无回声平直条状区，叫声影（acoustic shadow）。对含气器官如肺、肠道，因声阻抗差大而反射率几乎等于100%，所以超声怕气体，怕骨骼，难达其深层。 对肥胖、肺气肿、腹胀等条件困难的患者，影响二维图像质量。 2.由于超声本身的一些复杂物理效应，如旁瓣效应、侧后折射声影、侧壁失落效应、镜像效应、混响效应、折射重影效应等，常在超声图像中伴生，造成图像伪差。若超声诊断医生经验不足，可导致错误分析、诊断。3.仪器的优劣对超声的分辨率也有影响仪器的优劣对超声的分辨率也有影响经体腔和经体表探头相比，经体腔探头探头频率高，分辨率高；排除肺内气体或肠腔内气体的干扰，图像清晰度高。 如子宫内膜病变用阴道探头，前列腺病变用直肠探头，均比经腹壁的探头分辨率高。心脏病变用食道探头比经胸壁探头分辨率高。 （三）发展趋势1三维、四维超声静态二维图像计算机重建 静态三维（立体）图像动态三维四维图像 FETAL FACE3DFETAL FACE将超声造影剂经末梢静脉注入，在超声检测时，超声造影剂产生强烈的反射（散射）回声，可用于识别心内解剖结构、肿瘤的血流灌注情况等，并用于疾病诊断。 2 超声造影超声造影右前叶见圆形强强回回声声，边缘清晰，病灶周边见强回声光带，病灶内呈筛网状筛网状改变。造影后血管瘤能量再加上谐波显示：肝血管瘤周围可见血管分布，注射造影剂后血管瘤内可见血流显像。运用心导管技术，以安装在心导管顶端的微型超声探头对血管进行超声成像，属有创性超声技术或介入性超声技术。3 血管内超声成像血管内超声成像用心导管技术，把心导管探头插入右心内，对心内结构成像。4 4 心内超声成像心内超声成像 a. 细胞学检查、组织学活检、引流； b. 注人药物治疗：注人酒精、药物； c. 微波、激光、射频、冷冻、高温等消融治疗； d. 乳腺肿瘤微创手术治疗。 5 超声引导下介入性超声超声引导下介入性超声获得最佳超声信息的基本条件1 1被检测的组织结构声阻抗的差异。2. 2. 欲探得较小的界面，则需要使用波长较短，也就是频率较高的换能器。3 3除了多普勒检查外，超声的入射波必须尽量与被检测的界面垂直，才能使反射波最大限度地回到换能器，接收到最强的回声讯号，从而获得最佳的超声信息。