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超 声诊 断 学 诊断教研室

超 声诊 断 学 诊断教研室. 超声诊断. Ultrasonic Diagnosis. 一、概述. 一 、 概念 ：是运用 超声波的原理对人体组织的物理特征、形态、结构与功能状态作出判断的一种非创伤性检查方法。

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Presentation Transcript

  1. 超 声诊 断 学 • 诊断教研室

  2. 超声诊断 Ultrasonic Diagnosis

  3. 一、概述 • 一、 概念 ：是运用 超声波的原理对人体组织的物理特征、形态、结构与功能状态作出判断的一种非创伤性检查方法。 • 1、超声波：(1)超过可听声频率（16Hz---20kHz）的声波。Ultrasound，US。F＞20kHz. (2) 超声波属声波范畴，它具有声波的共同物理性质。例如：必须通过弹性介质进行传播；在液体、气体和人体软组织中的传播方式为纵波（疏密波）；具有反射、折射、衍射和散射特性，以及在不同介质中（空气、水、软组织、骨骼）分别具有不同的声速和不同的衰减等。（3）诊断最常用的超声频率是2－10MHz(1MHz=106Hz)。

  4. 2、超声波工作原理 • 正压电效应：机械能→电能 （超声波接收） • 逆压电效应：电能→机械能 （超声波发生）） • 电场—换能器—发射超声—声束聚焦—靶目标—声反射—换能器—电信号—显示

  5. 二、超声物理特性 • 一、束射特性（方向性） • 超声成束发射，类似光线，符合几何光学定律（如反射、折射、聚焦、散焦）。束射特性或方向性是诊断用超声首要的物理特性。 • 1 、大界面与界面反射（specular reflection) • (1)声波发射时，当遇密度（p）和声速（c）不同的两种介质构成的大界面（boundary sur－ • face），会发生反射和折射（透射），包括回声反射（echo reflectbo）。

  6. 超声物理特性 • （2）界面回声反射的角度依赖性： • 大界面是指长度大于声束波长的界面。 • ①人射声束垂直于大界面时，回声反射强； • ②人射声束与大界面倾斜时，回声反射减弱甚至消失。 • （3）界面回声反射的强度（intensity）是由反射系数决定的 • （4）界面回声反射的能量与界面形状密切相关。

  7. 超声物理特性 • 2．小界面与后散射（背向散射back scattering） • （1）小界面是指小于声束波长的界面。 • （2）超声遇到肝、脾等实质器官或软组织内的细胞，包括成堆的红细胞（称散射体），会发生微弱的散射波。散射波向四面八方分散能量，只有朝向探头方向的微弱散射信号——后散射(背向散射），才会被检测到。 • （3）小界面的后散射或背向散射回声，无角度依赖性。

  8. 超声物理特性 • 3．现代超声诊断仪正是利用大界面反射原理，能够清楚显示体表和内部器官的表面形态和轮廓；还利用无数小界面后散射的原理，清楚显示人体表层以至内部器官、组织复杂而细微的结构。

  9. 超声物理特性 • 二、衰减特性 • 声波在介质的传播过程中，声能随距离增加而减弱，这就是衰减（attenuation）1．衰减与超声传播距离和频率有关。超声频率很高，故衰减现象特别显著。 • 2．衰减的原因主要有：吸收、散射、声束扩散。

  10. 超声物理特性 • 3．人体组织衰减程度的一般规律 • （1）骨＞软骨＞肌健＞肝、肾＞血液＞尿液、胆汁。 • （2）组织、体液中蛋白成分尤其胶原蛋白成分愈高，衰减愈显著；反之，组织、体液中水分含量愈多，衰减愈少。组织中钙质成分愈多，衰减也愈多。

  11. 超声物理特性 • 三、超声的分辨力 • 1．分辨力是超声在人体软组织中传播时，指显示器上能够区分声束中两个细小目标的能 • 力或最小距离。 • 2．超声的分辨力受多种因素的影响。包括：超声波的频率、脉冲宽度、声束宽度（聚焦）、声场远近和能量分布、探头类型和仪器功能（如二维图像中像素多少、灰阶的级数多等）。

  12. 超声物理特性 • 3．空间分辨力主要与声束特性有关。大致可分为三类： • （1）轴向（纵向）分辨力：指在声束长袖方向上区分两个细小目标的能力。它与波长又有密切关系。频率愈高（波长愈短），则轴向分辨力愈好。反之，超声脉冲愈宽，轴向分辨力愈差。

  13. 超声物理特性 • （2）横向分辨力：与探头厚度方向上声束宽度和曲面的聚焦性能有关。在聚焦最佳区的横 • 向分辨力最好。目前腹部常用线阵、凸阵探头，通常采用声透镜聚焦。在其聚焦区宽度一般 • ＜ 2 mm。 • （3）侧向分辨力：与线阵、凸阵探头长轴方向上扫描声束的宽度有关。通常采用相控聚焦， • 聚焦声束愈细，例向分辨能力愈好

  14. 超声物理特性 • 四、超声的多普勒效应

  15. 超声物理特性 • 五、超声的生物学效应 • 超声波在生物组织内的传播过程中，必然使介质分子微粒发生高频机械振荡。这就是超 • 声的能量传递或超声的功率作用。 • 1 、 超声生物学效应及其产生机理 • （1）热效应：由于组织的黏滞吸收效应可使部分超声能量转换为热能，导致局部温度升高。诊断用超声因声强低，通常 mw／nd级，一般不会造成明显的温度升高。 • （2）空化作用：在强功率超声照射下，局部组织产生压力增大、降低的交替变化，液体“断裂”引起气体微泡的形成。诊断用超声尚未得到证实，除非液体中存在着微气泡。

  16. 超声物理特性 • （3）诊断用超声对细胞畸变、染色体、组织器官的影响等，均在实验研究中。有报道称，对胎儿出生体重似有影响，但尚无定论。 （4）高强聚焦超声（high Intensity focused ultrasound）简称HIFU：声功率通常为kW／Crn级，对生物组织有强大的破坏作用。利用其热凝固和空化作用可破坏杀灭肿瘤细胞，已用于肿瘤热消融治疗；利用其强烈机械振荡作用可以用于碎石治疗。 （5）其他：超声在物理治疗学方面的广泛应用（W级，一般 0．5～3 W／Crn）。

  17. 超声物理特性 • 3．对人体不同部位超声照射强度的安全规定 • 不同人体软组织对超声辐射的敏感程度不同。胚胎和眼部组织属敏感器官。超声辐射剂量是超声强度与辐射时间的乘积。 • 为了表达超声的热效应和空化效应，近年来采用两个新的可显示的参数（供不同器官、部 • 位诊断时准确地调节显示）：

  18. 超声物理特性 • ①热指数（thermal index，TI）指超声实际照射到某声学界面产生的温升与使界面温升1℃ • 的比值。 TI值在 1.0以下无致伤性，但对胎儿应调节至 0.4以下，对眼球应调至 0.2以下。 • ②机械指数（mechanical index，MI）指超声在弛张期的负压峰值（MPa数）与探头中心频率 • （MHz数）的平方报数的比值。通常认为，MI值在 1．0以下无致伤性，但对胎儿应采用低机械指数，即将MI调节至0．3以下，对眼球应调至0.1以下。此外，超声造影时如果采用低机械 • 指数，可以防止微气泡破裂，提高造影效果。

  19. 超声物理特性 • 4．诊断用超声的安全性和应用原则 • （1）世界医学生物学超声联合会（WFU’MB）关于超声热作用和临床应用的声明摘要 • （1992） • ①目前使用的简单的B型超声成像设备的声功率，不可能产生有害的温度升高作用。因 • 此，它在致热方面无禁忌证，包括经阴道、经腹壁以及内镜超声的应用。

  20. 超声物理特性 • ②某些Dopple诊断仪在无血流灌注的实验条件下，可引起有显著生物学作用的升温效应。将声束照射时间尽可能减少，可使升温降至最小。输出功率也可调节，应采用最低输出功率。尽管缺乏临床研究资料．动物实验研究清楚表明，＜ 38．5℃可以广泛地使用，包括产科。

  21. 超声物理特性 • （2）临床超声诊断安全应用原则 • ①尽可能采用最低的输出功率，尽可能减少超声扫查时间。 • ②对于眼部和胎儿，采用Doppler检查时尤应严格遵循上述规定。

  22. 三、用 途 • 1 检测实性脏器的大小、形态及物理特性。 • 2 检测囊性脏器的大小、形态及某些功能状态。 • 3 检测心脏、大血管及外周血管的结构、功能与血流动力血状态。

  23. 4 鉴定 脏器内占位性病灶的物理特性、部分可鉴别良、恶性。 • 5 检测积液的存在与否，并对积液量作出初步判断。 • 6 随访经药物或手术治疗后各种病变的动态变化。 • 7 引导穿刺、活检或导管置入，进行辅助诊断或某些治疗。

  24. 四、超声应用范围 1 心脏 大血管 2 肝脏、胆囊、胰腺、脾脏、肾脏、肾上腺、 前列腺、子宫、卵巢、膀胱、胃、肠。 3 眼睛、腮腺、甲状腺、乳腺、阴囊。 4 外周血管 颈血管、四肢血管

  25. 五、图象分析内容 • 1 外形 • 2 边界和边缘回声 • 3 内部结构特征 • 4 后壁和后方回声 • 5 周围血管及浸润征象 • 6 吡邻关系

  26. 7 量化分析：测量、组织定量分析。 • 8 功能测定：胆囊、膀胱、胃肠 • 9 谱分析：多普勒频谱分析，血流动力学参数分析。

  27. 六、 超声检查方法 • 1 A型（amplitude mode） • 2 B型（brightness mode）：即灰度调制型。是目前临床使用最为广泛的超声诊断法。以不同的灰度光点表示界面反射讯号的强弱，亦称灰阶(grayscale)成像. • 3 M型（motion mode）：是B型诊断法的一种变异，采用亮度调制，用于心脏诊断，临床称其为M—型超声心动图描记术。

  28. 4 D型（doppler mode）：用于检测心脏及血管的血流动力学状态，多于B型诊断法结合，在B型图象上进行多普勒采样。多普勒超声检查能够通过非侵入性检查方法评价不同血流状态的生理学特征，在医学诊断中有广泛的应用价值。 • 5 多普勒彩色血流显像（DCFI)：在多普勒二维显像的基础上，以实时彩色编码显示血流的方法。在显示屏上以不同的彩色显示不同的血流方向和流速，从而增强对血流的直观感。

  29. 七、超声临床诊断基础 第一节 人体不同组织和体液回声强度 一、回声强度分级 人体组织和体液回声强度可分为：高水平回声（强回声）、中等水平回声、低水平回声（弱回声）和无回声四级，可以简称为高、中、低、无四级。在高回声和低回声之前还可根据 需要冠以形容词，如“极高水平回声”和“极低水平回声”。至于介于两级之间的回声，可以用 “中高水平回声”和“中低水平回声”来表示。

  30. 很高（很强）回声常伴声影，见于：含气肺（胸膜一肺界面）、胆结石、骨骼表面（软组织一骨界面）；典型的中等水平回声（等回声）见于肝、牌实质；典型的低回声见于皮下脂肪；典型的无回声见于胆汁，尿液和胸腹水（漏出液）。高回声见于皮肤、肝脾包膜、血管瘤及其边界等。很高（很强）回声常伴声影，见于：含气肺（胸膜一肺界面）、胆结石、骨骼表面（软组织一骨界面）；典型的中等水平回声（等回声）见于肝、牌实质；典型的低回声见于皮下脂肪；典型的无回声见于胆汁，尿液和胸腹水（漏出液）。高回声见于皮肤、肝脾包膜、血管瘤及其边界等。

  31. 二、一般规律 1．均质性液体（介质） 如胆汁、尿液，为无回声。应当注意：有些均质的固体，如透明软骨、小儿肾锥体，可以出现无回声或接近无回声。所以，个别固体可呈无回声，但必须是均质性的。 2．非均质性液体（介质） 如尿液中混有血液和沉淀，或囊肿合并出血或感染时，液体内回声增加。软骨等均质性组织如果纤维化、钙化（非均质性改变），则由原来无回声（或接近无回声）变成有回声。 所以，认为“液体均是无回声的，固体均是有回声的”，这种看法是片面的、不正确的。

  32. 3．引起回声增强的常见原因 举例：①均质性的液体（如血液、脓液）中混有许多微气泡；②血液常是无回声的，但是新鲜的出血、新鲜的血肿、静脉内血栓形成时回声增多、增强（凝血块内有大量纤维蛋白）；③纤维化、钙化等非均质性改变等。 4．人体不同组织回声强度顺序 肾中央区（肾窦）＞胰腺＞肝、牌实质＞肾皮质＞肾髓质（肾锥体）＞血液＞胆汁和尿液。 正常肺（胸膜一肺）、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、钙化回声最强；纤维化、血管平滑肌脂肪瘤次之；典型的淋巴瘤回声最低，甚至接近无回声。

  33. 5．正常人体不同组织回声强度举例 （l）皮肤：中高（水平）回声或较强回声。 （2）皮下脂肪组织：低（水平）回声。 （3）肝、脾实质：典型的中等水平回声（等回声）。 （4）肾皮质：等回声，比肝胆实质回声略低。 肾锥体：中低水平回声。低水平回声多见于青少年和儿童肾锥体。 （5）肝、脾、肾的包膜：高回声。 （6）胸膜．肺组织：极高水平回声伴有多次反射和声影。

  34. 6．脂肪组织的特殊性 脂肪属于疏松结缔组织。由于其中胶原纤维含量和血管成分的多少不同，不同部位的脂肪组织可有很大差别。例如： （1）皮下脂肪组织常呈比较典型的低水平回声。由于皮下脂肪组织内纤维结缔组织成分，可伴有不规则的细线样回声。 （2）肾中央区（肾窦内脂肪组织与肾血管、肾集合系统相互交错排列）呈高水平回声或强回声。 （3）腹腔动脉和肠系膜上动脉周围脂肪组织呈高水平回声。大网膜中的脂肪组织（富含血管、胶原纤维成分）亦呈高回声。

  35. 第二节人体不同组织声自减程度的一般规律 一、组织内含水分愈多，声衰减愈低 血液是人体中含水分最多的组织，比脂肪、肝、肾、肌肉等软组织更少衰减（表5．1）。但是，血液因蛋白含量高，故比尿液、胆汁、囊液等衰减程度高，后方回声增强程度远不及尿液，胆汁、囊液显著

  36. 二、体液中含蛋白成分愈多，声衰减愈高 由于血液蛋白含量比胆汁、囊液、尿液高得多，故声衰减较高，后方回声增强不显著，声像图上血液和囊液，胆汁后方回声增强的显著区别，具有鉴别诊断意义。组织中含胶原蛋白和钙质愈多，声衰减愈高，例如，癫痕组织、钙化和结石、骨组织均可有显著的声衰减，而且常伴有声 影。人体组织中以骨骼和含气肺衰减程度最高，而且均伴有声影（注：骨骼或结石后方声影边界清晰；含气肺的混响后方声影的边界模糊不清）。软骨、癫痕和肌健声衰减的程度也很高，肝、脾、肾等组织属于中度衰减，皮下脂肪声衰减较低。

  37. 八、超声检查的临床应用 • 一、心脏 • （一）正常超声心动图 • 1、M型超声心动图： • 标准测量区： • 1）心底波群：心前区胸骨左缘第3肋间可探及此波群。其解依次为胸壁、右室流出道、主动脉根部及左房。

  38. 2）二尖瓣波群：胸骨左缘第3—4肋间探测，，主要测量二尖瓣搏幅及左室流出道的宽度。2）二尖瓣波群：胸骨左缘第3—4肋间探测，，主要测量二尖瓣搏幅及左室流出道的宽度。

  39. 3）心室波群或腱索水平波群：一般在第4肋间测及。测量左室腔内径，室间隔与左室后壁厚度与搏幅的标准区。3）心室波群或腱索水平波群：一般在第4肋间测及。测量左室腔内径，室间隔与左室后壁厚度与搏幅的标准区。

  40. 2、二维超声心动图 （1）胸骨旁左室长轴观：探头放于胸骨左缘3、4肋间，探测方位与右胸锁关节至左乳头连线平行。

  41. （2）心底短轴观：探头置于胸骨左缘2、3肋间心底大血管的正前方。（2）心底短轴观：探头置于胸骨左缘2、3肋间心底大血管的正前方。

  42. （3）心尖四腔观： （4）心尖二腔观：

  43. 3、多普勒超声心动图： （1）主动脉瓣血流： （2）肺动脉瓣口血流： （3）二尖瓣口血流： （4）三尖瓣口血流： 4、多普勒彩色血流显像：与一般多普勒超声心动图的区别是后者仅为单声束血流信息，不能了解血流的空间信息。多普勒彩色血流显像不但能提供血流空间信息而且更具有直观感，可以直接显示病变的性质（分流、反流或狭窄）但目前尚不能作精确的定量估价。 （1）左室长轴观：（2）心尖五腔观：

  44. （二）异常超声心动图：各种心脏病都有不同程度的异常超声图象。（二）异常超声心动图：各种心脏病都有不同程度的异常超声图象。 1、心脏瓣膜病 （1）二尖瓣狭窄： （2）二尖瓣脱垂伴二尖瓣关闭不全： （3）主动脉瓣狭窄： 2、左房黏液瘤 3、心包积液 4、心肌病 （1）扩张型心肌病：

  45. （2）肥厚型心肌病： 5、先天性心脏病 （1）房间隔缺损： （2）Fallot四联征： 6、感染性心内膜炎

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