超聲診斷學(xué)課件

發(fā)展簡(jiǎn)史：40年代，A型、M型（一維）50年代，B超二維超聲70年代，

雙功能超聲儀（B型+多普勒）80年代，三功能超聲儀（CDFI+B型）90年代，新技術(shù)

:組織多普勒

諧波技術(shù)

介入超聲

超高頻探頭

超聲波(Ultrasoundwave)

頻率>20000Hz的聲波，超過(guò)人耳聽(tīng)覺(jué)閾值上限（振動(dòng)f每秒>20000次）。

醫(yī)學(xué)診斷：1～20MHz。

超聲波的產(chǎn)生和接收正壓電效應(yīng)某些物質(zhì)表面施加壓力引起形變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電荷。當(dāng)高頻機(jī)械振動(dòng)作用于壓電晶片，晶片表面就會(huì)產(chǎn)生高頻交變電壓，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。此時(shí)壓電晶體成為回聲接收器。

逆壓電效應(yīng)

某些物質(zhì)表面施加電壓后，會(huì)發(fā)生形變。

當(dāng)連續(xù)對(duì)壓電晶片施加f>20000Hz的高頻交變電

壓后，就會(huì)產(chǎn)生超聲波。壓電晶體成為回聲發(fā)

射器。由電能轉(zhuǎn)變?yōu)槁暷堋?/p>

換能器（transducer）：用壓電材料制成的產(chǎn)

生和接收超聲的器械。

超聲在人體組織內(nèi)的傳播

聲場(chǎng)特性——聲束指向性

超聲束：由換能器（聲源）發(fā)出的超聲波有明顯的方向性。（在介質(zhì)中直線傳播，對(duì)人體器官進(jìn)行定向探測(cè)）

聲場(chǎng)：聲波分布的空間。

近場(chǎng)：接近探頭處聲束可能較換能器直徑小。

遠(yuǎn)場(chǎng)：距探頭稍遠(yuǎn)處，聲束逐漸加寬，開(kāi)始擴(kuò)散后的聲場(chǎng)。聲軸是聲波傳播的主方向（主瓣）聲束是由一個(gè)大的主瓣和一些小的旁瓣組成。超聲成像主要依靠探頭發(fā)射高度指向性的主瓣并接收回聲發(fā)射；旁瓣的方向總有偏差，容易產(chǎn)生偽像(旁瓣效應(yīng))。衰減(attenuation)：時(shí)間分辨力：對(duì)運(yùn)動(dòng)體隨時(shí)間變化的依據(jù)血管腔內(nèi)紅細(xì)胞等運(yùn)動(dòng)散射體的Doppler頻移信號(hào)的強(qiáng)度或能量為成像參數(shù)，進(jìn)行二維彩色成像，其色彩亮度代表Doppler頻移信號(hào)的能量大小。所測(cè)定的血流速度即頻移大小＞脈沖重復(fù)頻率PRF（單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)射的脈沖數(shù)）的一半（Nyquist極限），測(cè)不出流速，稱(chēng)頻譜倒錯(cuò)或混疊。大界面反射回聲構(gòu)成人體不同組織的顯示器顯示波形和圖像。時(shí)，其傳播方向發(fā)生改變。當(dāng)連續(xù)對(duì)壓電晶片施加f>20000Hz的高頻交變電

壓后，就會(huì)產(chǎn)生超聲波。低回聲(hypoecho)：等回聲和弱回聲之間，如腎皮質(zhì)。等回聲(iso-echo)：相當(dāng)于灰標(biāo)中部輝度介入超聲：超聲引導(dǎo)下，定位穿刺，診斷治療。折射(refraction)：運(yùn)動(dòng)體所反射或散射的聲頻率發(fā)生改變，超聲儀-------換能器、信號(hào)處理系統(tǒng)、顯示器端輝度的回聲，后方伴聲影，如結(jié)石、氣體等。旁瓣的方向總有偏差，容易產(chǎn)生偽像(旁瓣效應(yīng))。原理：換能器發(fā)射超聲波組織中傳播－>腎髓質(zhì)－>血液－>膽汁和尿液聲束是由一個(gè)大的主瓣和一些小的旁瓣組成。小界面:界面小于聲束波長(zhǎng)；

大界面:界面大于聲束波長(zhǎng)；

界面的大小對(duì)于探頭的頻率而言是相對(duì)的。如：一個(gè)0.3mm的人體軟組織界面，3MHz超聲（波長(zhǎng)=0.5mm）時(shí)為小界面；10MHz超聲（波長(zhǎng)=0.15mm）時(shí)為大界面。界面：聲阻抗不同物體的接觸面.反射(reflection)：

超聲波在均勻的介質(zhì)中沿直線傳播，遇到不同介質(zhì)構(gòu)成的大界面時(shí)發(fā)生反射。反射聲能量的大小與兩種介質(zhì)聲阻抗差的大小成正比。大界面反射回聲構(gòu)成人體不同組織的輪廓和形態(tài)。

折射(refraction)：

超聲通過(guò)聲速不同的兩種介質(zhì)界面時(shí)，其傳播方向發(fā)生改變。散射(scattering)：

超聲波在傳播過(guò)程中，遇小界面時(shí)，則在該界面產(chǎn)生的反射失去方向性，向各個(gè)方向分散輻射。

背向散射(back-scattering)：

只有朝向探頭的散射聲波才能被接收。小界面散射回聲構(gòu)成組織內(nèi)部復(fù)雜而細(xì)微的結(jié)構(gòu)。

衰減(attenuation)：

超聲波在傳播過(guò)程中，超聲能量逐漸

減弱。主要由于反射、散射、擴(kuò)散及組織吸收引起的。一般規(guī)律:骨、鈣、肺→瘢痕→肌腱、軟骨→腦、肝、肌肉、心、腎→脂肪→血液、血清→尿液、膽汁、囊腫液、胸腹水

分辨力（Resolution）

距離分辨力：?jiǎn)我宦暿€上能分辨兩個(gè)細(xì)小目標(biāo)最小距離的能力。時(shí)間分辨力：對(duì)運(yùn)動(dòng)體隨時(shí)間變化的分辨能力。對(duì)比分辨力：對(duì)信號(hào)強(qiáng)弱差別的分辨能力。生物學(xué)效應(yīng)(Bioeffects)

超聲在人體內(nèi)傳播，當(dāng)聲強(qiáng)的空間峰值時(shí)間平均強(qiáng)度達(dá)到一定水平時(shí)，對(duì)組織產(chǎn)生一定影響，包括機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)和空化作用。劑量＝聲強(qiáng)×作用時(shí)間。(診斷時(shí)<100mw/cm2)多普勒效應(yīng)（Dopplereffect）

聲束在傳播過(guò)程中遇到運(yùn)動(dòng)體時(shí)，由運(yùn)動(dòng)體所反射或散射的聲頻率發(fā)生改變，稱(chēng)為Doppler頻移。用來(lái)研究組織和血液運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。超聲儀-------換能器、信號(hào)處理系統(tǒng)、顯示器

原理：換能器發(fā)射超聲波

組織中傳播

界面上反射、散射

含不同組織的聲學(xué)信息換能器接收信號(hào)處理系統(tǒng)處理顯示器顯示波形和圖像。

A型：以波幅變化反映反射回聲強(qiáng)弱，幅度調(diào)制型

B型：以灰度不同的明暗光點(diǎn)反映反射回聲強(qiáng)弱，為輝度調(diào)制型

M型：

以單聲束取樣獲得活動(dòng)界面發(fā)射波,再以慢掃描方式將某一取樣線上的活動(dòng)界面，展開(kāi)獲得時(shí)間位置曲線。

多普勒超聲儀：利用Doppler效應(yīng)對(duì)心臟血管內(nèi)血流方向、速度和狀態(tài)進(jìn)行顯示的方式

超聲圖像特點(diǎn)與分析

以解剖形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，依據(jù)各種組織結(jié)構(gòu)間的聲阻抗的大小，以明暗之間不同的灰度來(lái)反映回聲之有無(wú)和強(qiáng)弱，分辨解剖結(jié)構(gòu)層次，顯示臟器和病變的形態(tài)、輪廓、大小及某結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)。

端輝度的回聲，后方伴聲影，如結(jié)石、氣體等。根據(jù)不同組織間彈性系數(shù)不同,在受到外力壓迫后組織發(fā)生變形的程度不同,將受壓前后回聲信號(hào)移動(dòng)幅度的變化轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)彩色圖像,彈性系數(shù)小、受壓后位移變化大的組織顯示為紅色；無(wú)回聲(anecho)：輝度同聲像圖的本底，即噪聲外，無(wú)可見(jiàn)的回聲，如尿液，膽汁。膠原或鈣質(zhì)－>衰減程度高，后方伴聲影。低回聲(hypoecho)：等回聲和弱回聲之間，如腎皮質(zhì)。超聲圖像切面的掃查方法脈沖波Doppler：此時(shí)壓電晶體成為回聲接收器。大界面:界面大于聲束波長(zhǎng)；多普勒效應(yīng)（Dopplereffect）骨、鈣、肺→瘢痕→肌腱、軟骨→腦、肝、肌肉、心、腎→脂肪→血液、血清→尿液、膽汁、囊腫液、胸腹水10MHz超聲（波長(zhǎng)=0.則在該界面產(chǎn)生的反射失去方向性，向各超聲在人體內(nèi)傳播，當(dāng)聲強(qiáng)的空間峰聲束是由一個(gè)大的主瓣和一些小的旁瓣組成。小界面散射回聲構(gòu)成組織內(nèi)部復(fù)雜骨骼－>腎竇－>胰－>肝－>脾－>腎皮質(zhì)15mm）時(shí)為大界面。等回聲(iso-echo)：相當(dāng)于灰標(biāo)中部輝度15mm）時(shí)為大界面。超聲波在均勻的介質(zhì)中沿直線傳播，遇

矢狀面掃查橫向掃查斜向掃查冠狀面掃查超聲圖像切面的掃查方法矢狀面掃查：掃查面由前向后與人體長(zhǎng)軸平行。橫向掃查：掃查面與人體長(zhǎng)軸垂直。斜向掃查：掃查面與人體長(zhǎng)軸成一定角度。冠狀面掃查：掃查面與人體側(cè)腹部平行。人體組織回聲強(qiáng)度分為6級(jí)：1.等回聲(iso-echo)：相當(dāng)于灰標(biāo)中部輝度的回聲，如肝、脾。2.強(qiáng)回聲(strongecho)：相當(dāng)于灰標(biāo)最上端輝度的回聲，后方伴聲影，如結(jié)石、氣體等。3.弱回聲(poorecho)：相當(dāng)于灰標(biāo)最下端輝度的回聲，如淋巴結(jié)，腎錐體。4.高回聲(hyperecho)：等回聲和強(qiáng)回聲之間，不伴聲影，如腎竇，皮膚。5.低回聲(hypoecho)：等回聲和弱回聲之間，如腎皮質(zhì)。6.無(wú)回聲(anecho)：輝度同聲像圖的本底，即噪聲外，無(wú)可見(jiàn)的回聲，如尿液，膽汁。囊性：無(wú)回聲以解剖形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，依據(jù)各種組織結(jié)構(gòu)間的聲阻抗的大小，以明暗之間不同的灰度來(lái)反映回聲之有無(wú)和強(qiáng)弱，分辨解剖結(jié)構(gòu)層次，顯示臟器和病變的形態(tài)、輪廓、大小及某結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)。50年代，B超二維超聲等回聲(iso-echo)：相當(dāng)于灰標(biāo)中部輝度等回聲(iso-echo)：相當(dāng)于灰標(biāo)中部輝度強(qiáng)回聲(strongecho)：相當(dāng)于灰標(biāo)最上運(yùn)動(dòng)體所反射或散射的聲頻率發(fā)生改變，直觀、實(shí)時(shí)顯示各臟器形態(tài)結(jié)構(gòu)、空間所測(cè)定的血流速度即頻移大?。久}沖重復(fù)頻率PRF（單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)射的脈沖數(shù)）的一半（Nyquist極限），測(cè)不出流速，稱(chēng)頻譜倒錯(cuò)或混疊。界面：聲阻抗不同物體的接觸面.散射(scattering)：觀察形態(tài)學(xué)、血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，血流灌注等。散射(scattering)：顯示心血管內(nèi)某一斷面的血流信號(hào)，血原理：換能器發(fā)射超聲波組織中傳播人體組織回聲的一般規(guī)律與產(chǎn)生頻移信號(hào)的紅細(xì)胞數(shù)有關(guān)。稱(chēng)為Doppler頻移。折射(refraction)：以解剖形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，依據(jù)各種組織結(jié)構(gòu)間的聲阻抗的大小，以明暗之間不同的灰度來(lái)反映回聲之有無(wú)和強(qiáng)弱，分辨解剖結(jié)構(gòu)層次，顯示臟器和病變的形態(tài)、輪廓、大小及某結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)。人體組織器官聲學(xué)類(lèi)型反射類(lèi)型組織器官二維圖像無(wú)反射型血液、尿液、膽汁液性暗區(qū)（無(wú)回聲）少反射型心肌、肝、脾等低回聲區(qū)多反射型心瓣膜、肝包膜等高回聲區(qū)全反射型肺氣、腸氣等極高回聲區(qū)后伴聲影人體組織回聲的一般規(guī)律

骨骼－>腎竇－>胰－>肝－>脾－>腎皮質(zhì)－>腎髓質(zhì)－>血液－>膽汁和尿液病變特征

囊性：無(wú)回聲

實(shí)性：等、低、弱、高、強(qiáng)回聲

囊實(shí)性：混合性回聲聲衰減

水分－>衰減程度低，后方增強(qiáng)效應(yīng)；膠原或鈣質(zhì)－>衰減程度高，后方伴聲影。強(qiáng)回聲(strongecho)：相當(dāng)于灰標(biāo)最上超聲成像主要依靠探頭發(fā)射高度指向性的主瓣并接收回聲發(fā)射；小界面:界面小于聲束波長(zhǎng)；等回聲(iso-echo)：相當(dāng)于灰標(biāo)中部輝度能夠顯示惡性腫瘤浸潤(rùn)到周?chē)M織的微血管灌注，能準(zhǔn)確地反映病灶的真實(shí)大小及范圍。90年代，新技術(shù):組織多普勒諧波技術(shù)惡性腫瘤的硬度是良性腫瘤的2-3倍，其彈性成像評(píng)分顯著高于良性病變。聲束是由一個(gè)大的主瓣和一些小的旁瓣組成。大界面:界面大于聲束波長(zhǎng)；聲場(chǎng)特性——聲束指向性換能器（transducer）：用壓電材料制成的產(chǎn)

生和接收超聲的器械。A型：以波幅變化反映反射回聲強(qiáng)弱，幅度調(diào)制型遠(yuǎn)場(chǎng)：距探頭稍遠(yuǎn)處，聲束逐漸加寬，開(kāi)始擴(kuò)衰減(attenuation)：膠原或鈣質(zhì)－>衰減程度高，后方伴聲影。頻譜空窗（圖像輸出），聲音悅耳（音頻輸出）。原理：換能器發(fā)射超聲波組織中傳播多普勒效應(yīng)（Dopplereffect）運(yùn)動(dòng)體所反射或散射的聲頻率發(fā)生改變，

部位、大小、外形、邊緣、內(nèi)部回聲、后壁及后方回聲、血流、周?chē)芈暭芭応P(guān)系、位置及活動(dòng)度、量化分析等。

應(yīng)描述

超聲檢查技術(shù)

普通超聲檢查

某些物質(zhì)表面施加壓力引起形變時(shí)，會(huì)旁瓣的方向總有偏差，容易產(chǎn)生偽像(旁瓣效應(yīng))。高回聲(hyperecho)：等回聲和強(qiáng)回聲之間，不伴聲影，如腎竇，皮膚。彈性系數(shù)中等的組織顯示為綠色,借圖像色彩反映組織的硬度。超聲波在均勻的介質(zhì)中沿直線傳播，遇低回聲(hypoecho)：等回聲和弱回聲之間，如腎皮質(zhì)。無(wú)回聲(anecho)：輝度同聲像圖的本底，即噪聲外，無(wú)可見(jiàn)的回聲，如尿液，膽汁。某些物質(zhì)表面施加壓力引起形變時(shí)，會(huì)強(qiáng)回聲(strongecho)：相當(dāng)于灰標(biāo)最上心血管內(nèi)聲束一條線上全部血流信號(hào)的總和。原理：換能器發(fā)射超聲波組織中傳播光點(diǎn)亮度相應(yīng)于該目標(biāo)回波信號(hào)的幅度，也是一種采用輝度調(diào)制的顯示方式。流圖像實(shí)時(shí)二維顯示，直觀，異常血流位置，人體組織回聲強(qiáng)度分為6級(jí)：運(yùn)動(dòng)體所反射或散射的聲頻率發(fā)生改變，根據(jù)不同組織間彈性系數(shù)不同,在受到外力壓迫后組織發(fā)生變形的程度不同,將受壓前后回聲信號(hào)移動(dòng)幅度的變化轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)彩色圖像,彈性系數(shù)小、受壓后位移變化大的組織顯示為紅色；時(shí)，其傳播方向發(fā)生改變。某些物質(zhì)表面施加壓力引起形變時(shí)，會(huì)骨骼－>腎竇－>胰－>肝－>脾－>腎皮質(zhì)逆壓電效應(yīng)

某些物質(zhì)表面施加電壓后，會(huì)發(fā)生形變。

1.二維超聲直觀、實(shí)時(shí)顯示各臟器形態(tài)結(jié)構(gòu)、空間位置、連續(xù)關(guān)系等，為超聲檢查的基礎(chǔ)。

2.M型超聲

沿聲束傳播方向各目標(biāo)位移隨時(shí)間而變化的一種顯示方式。光點(diǎn)亮度相應(yīng)于該目標(biāo)回波信號(hào)的幅度，也是一種采用輝度調(diào)制的顯示方式。常用于探測(cè)心臟等活動(dòng)臟器。3.頻譜Doppler超聲

脈沖波Doppler：心血管內(nèi)某一點(diǎn)血流方向、部位、速度及性質(zhì)定量分析?？设b別正常、異常血流。所測(cè)定的血流速度即頻移大?。久}沖重復(fù)頻率PRF（單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)射的脈沖數(shù)）的一半（Nyquist極限），測(cè)不出流速，稱(chēng)頻譜倒錯(cuò)或混疊。頻譜空窗（圖像輸出），聲音悅耳（音頻輸出）。

連續(xù)波Doppler：心血管內(nèi)聲束一條線上全部血流信號(hào)的總和?？蓽y(cè)定高速血流，不能分辨距離，不能定點(diǎn)定位。頻譜充填，聲音粗糙。4.彩色多普勒超聲成像（CDFI）

顯示心血管內(nèi)某一斷面的血流信號(hào)，血流圖像實(shí)時(shí)二維顯示，直觀，異常血流位置，方向、角度與范圍。新技術(shù)

1.組織多普勒成像TDI采用低通濾波器，將來(lái)自心腔內(nèi)的紅細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的高頻低振幅多普勒頻移信號(hào)濾除，只提取來(lái)自心壁、瓣膜和大血管壁的低頻高振幅信號(hào)，將其輸送至自相關(guān)系統(tǒng)和速度計(jì)算單元進(jìn)行彩色編碼，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器以二維、M型顯示。用于定量觀察、分析心肌局部運(yùn)動(dòng)及心臟功能測(cè)定等。

2.彩色多普勒能量圖

依據(jù)血管腔內(nèi)紅細(xì)胞等運(yùn)動(dòng)散射體的Doppler頻移信號(hào)的強(qiáng)度或能量為成像參數(shù)，進(jìn)行二維彩色成像，其色彩亮度代表Doppler頻移信號(hào)的能量大小。與產(chǎn)生頻移信號(hào)的紅細(xì)胞數(shù)有關(guān)。觀察血流灌注。

3.腔內(nèi)超聲

經(jīng)食道、直腸、陰道、胃十二指腸、血管內(nèi)，心腔內(nèi)超聲。

4.三維超聲

二維圖像，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理-----三維立體顯示，重建----實(shí)時(shí)顯示

小界面散射回聲構(gòu)成組織內(nèi)部復(fù)雜超聲波在傳播過(guò)程中，遇小界面時(shí)，50年代，B超二維超聲光點(diǎn)亮度相應(yīng)于該目標(biāo)回波信號(hào)的幅度，也是一種采用輝度調(diào)制的顯示方式。小界面:界面小于聲束波長(zhǎng)；心血管內(nèi)聲束一條線上全部血流信號(hào)的總和。觀察形態(tài)學(xué)、血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，血流灌注等。50年代，B超二維超聲散射(scattering)：A型：以波幅變化反映反射回聲強(qiáng)弱，幅度調(diào)制型以解剖形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，依據(jù)各種組織結(jié)構(gòu)間的聲阻抗的大小，以明暗之間不同的灰度來(lái)反映回聲之有無(wú)和強(qiáng)弱，分辨解剖結(jié)構(gòu)層次，顯示臟器和病變的形態(tài)、輪廓、大小及某結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)。距離分辨力：?jiǎn)我宦暿€上能分辨兩無(wú)回聲(anecho)：輝度同聲像圖的本底，即噪聲外，無(wú)可見(jiàn)的回聲，如尿液，膽汁。所測(cè)定的血流速度即頻移大?。久}沖重復(fù)頻率PRF（單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)射的脈沖數(shù)）的一半（Nyquist極限），測(cè)不出流速，稱(chēng)頻譜倒錯(cuò)或混疊。個(gè)細(xì)小目標(biāo)最小距離的能力。以解剖形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，依據(jù)各種組織結(jié)構(gòu)間的聲阻抗的大小，以明暗之間不同的灰度來(lái)反映回聲之有無(wú)和強(qiáng)弱，分辨解剖結(jié)構(gòu)層次，顯示臟器和病變的形態(tài)、輪廓、大小及某結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)。超聲波(Ultrasoundwave)端輝度的回聲，后方伴聲影，如結(jié)石、氣體等。當(dāng)連續(xù)對(duì)壓電晶片施加f>20000Hz的高頻交變電

壓后，就會(huì)產(chǎn)生超聲波。超聲儀-------換能器、信號(hào)處理系統(tǒng)、顯示器當(dāng)高頻機(jī)械振動(dòng)作用于壓電晶片，5.超聲造影

將超聲造影劑經(jīng)血管注入體內(nèi)，使相應(yīng)心腔大血管和靶器官顯像。能夠顯示惡性腫瘤浸潤(rùn)到周?chē)M織的微血管灌注，能準(zhǔn)確地反映病灶的真實(shí)大小及范圍。

惡性腫瘤多表現(xiàn)為不均勻增強(qiáng)，時(shí)間-強(qiáng)度曲線以快進(jìn)慢出型為主；

良性病變以均勻性增強(qiáng)為主，時(shí)間-強(qiáng)度曲線以快進(jìn)快出型及慢進(jìn)快出型多見(jiàn)。6.彈