超声诊断基础xcd.pptx

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1、超声诊断基础超声诊断基础Diagnositic base of Ultrasound徐秋华徐秋华 XU QIUHUAXU QIUHUAXU QIUHUAXU QIUHUA 上海交通大学九院临床医学院上海交通大学九院临床医学院上海交通大学九院临床医学院上海交通大学九院临床医学院影像学教研室影像学教研室影像学教研室影像学教研室 超声诊断教学组超声诊断教学组超声诊断教学组超声诊断教学组Ultrasound Imaging Group,Ultrasound Imaging Group,Teaching and Research Section of Radiology Teaching and Res

2、earch Section of Radiology School of Clinical Medicine,Ninth Peoples HospitalSchool of Clinical Medicine,Ninth Peoples HospitalShanghai Jiao Tong University School of MedicineShanghai Jiao Tong University School of Medicine 超声诊断学：超声诊断学：研究和应用超声的物理特研究和应用超声的物理特性、诊断人体疾病的科学；它包括原理、性、诊断人体疾病的科学；它包括原理、仪器构造、显

3、示方法、操作技术及对回仪器构造、显示方法、操作技术及对回声或透声信号的分析与判断。声或透声信号的分析与判断。一、一、超声基础超声基础二、二、超声图像诊断超声图像诊断三、三、血液血流动力学诊断血液血流动力学诊断四、四、超声造影诊断超声造影诊断五、五、超声弹性成像诊断超声弹性成像诊断 超声超声有良好指向性和与光相似的反有良好指向性和与光相似的反射、折射、衰减及多普勒效应等物理特射、折射、衰减及多普勒效应等物理特性，将超声声束发射到体内并在组织中性，将超声声束发射到体内并在组织中传播遇到介质产生传播遇到介质产生。反射反射和和折射折射产生的各层产生的各层组织回声给我们带来了组织回声给我们带来了人体内部

4、各自的信息。人体内部各自的信息。超声诊断超声诊断目前主要应用目前主要应用反射反射和和声阻差声阻差等原理。等原理。声阻抗声阻抗(acoustic impedance)指指介质中的密度介质中的密度 与该介质中的声速与该介质中的声速 C C 的乘积，以的乘积，以Z Z表示，是表示，是介质传播超声波能力的重要物理量。介质传播超声波能力的重要物理量。声阻差：声阻差：两种两种介质声阻抗的介质声阻抗的差值。只要相差值。只要相差差0.1%0.1%，便产，便产生反射，声阻生反射，声阻差越大，反射差越大，反射越强烈；反之，越强烈；反之，反射就弱。反射就弱。衰减(attenuation):声波在介质内的传播过程中，

5、随着传播距离的增大，声波的能量逐渐减少，这一现象称为声波衰减。吸收：反射：散射：声束扩散：调节STC。声阻抗有一定差异正常组织正常组织 1与与 正常组织正常组织 2与与 病理组病理组织织有有 界界面面各各种种组组织织形态界面运动状况对超声声波的吸收程度回声有一定的共性和某些特性结合解剖生理病理临床医学知识分析、总结这些不同的反射规律,对患病的部位、性质或功能障碍程度判断主机探头仪器仪器信息处理信息处理 显示图像显示图像发射声波发射声波接受声波接受声波扫查扫查速度分辨率对比分辨率空间分辨率 对两个非常靠近的物点或量值刚能加以识别的限度。1.轴向分辨率2.侧向分辨率3.横向分辨率20世纪世纪60年

6、代推出年代推出 A超超20世纪世纪80年代推出年代推出 B超超20世纪世纪90年代推出年代推出 彩超彩超（多普勒）（多普勒）21世纪初推出功能世纪初推出功能 三维立体图像 超声造影图像 组织或血管的弹性成像返回型型 即(Amplitud mode)诊断法。是将反射以波的形式显示，为幅度调制型。声阻差大则波幅高，声阻差小则波幅低。纵坐标代表反射信号的强弱，横坐标代表反射的时间。返回B超超 即(Brightness mode)诊断法。是将反射信号以回声点的形式显示，为辉度调制型。声阻差大则回声点亮，声阻差小则回声点暗，回声点随探头的移动，由于扫查连续，可以由点、线而扫描出脏器的解剖断面，是二维空间

7、显示称二维法。返回彩超彩超就是使用多普勒多普勒效应：是声源与接收器在连续介质中存在着相对运动而导致反射频率发生了改变称之为频移频移。频移的程度与相对运动的速度成正比。距离变近则频率增加，距离变远则频率减少。连续连续脉冲脉冲彩色彩色在超声医学诊断中，超声多普勒技术可用于检测心血管腔内心血管腔内的血流方向、流速和湍流程度。2vcosfdfRf0 f0 C fd为多普勒频移；f0为入射频率；fR为反射频率；c：声波速度，v：血流速度；：声波方向与血流方向夹角。彩色多普勒血流成像法：彩色多普勒血流成像法：这是将彩色多普勒与二维超声叠加叠加的成像方法。在二维超声切面图内，显示彩色多普勒血流图。红色红色代

8、表近近流流，蓝色蓝色代表远流远流，绿色绿色代表湍流湍流。返回二、超声图像诊断二、超声图像诊断 超声能显示人体软组织及其活动状况，诊断疾病的范围广泛；且对人体无损伤、无痛苦、无生理干扰等危害，目前已成为诊断学领域里的主要检查方法之一。探头频率探头频率 波长波长 临床临床 透深度透深度 (mm)分辨率分辨率(mm)3.5MHz 0.428 0.856 170 5 MHz 0.3 0.6 120 10 MHz 0.15 0.3 40超声诊断用的频率超声诊断用的频率120兆赫兆赫(MHz)超声图像诊断超声图像诊断 根据声像图上所示各个切根据声像图上所示各个切面（静止或实时）形态特征进面（静止或实时）形

9、态特征进行诊断。行诊断。1.1.二维图像诊断二维图像诊断2.2.三维立体诊断三维立体诊断1.1.形态、大小形态、大小2.2.内部回声内部回声3.3.柔和度柔和度4.4.毗邻关系毗邻关系5.5.近处转移近处转移二维图像观察脏器二维图像观察脏器1.1.形态、大小形态、大小2.2.内部回声内部回声3.3.柔和度柔和度4.4.毗邻关系毗邻关系5.5.近处转移近处转移二维图像观察脏器二维图像观察脏器1.1.形态、大小形态、大小2.2.内部回声内部回声3.3.柔和度柔和度4.4.毗邻关系毗邻关系5.5.近处转移近处转移二维图像观察脏器二维图像观察脏器1.1.形态、大小形态、大小2.2.内部回声内部回声3.

10、3.柔和度柔和度4.4.毗邻关系毗邻关系5.5.近处转移近处转移二维图像观察脏器二维图像观察脏器1.1.形态、大小形态、大小2.2.内部回声内部回声3.3.柔和度柔和度4.4.毗邻关系毗邻关系5.5.近处转移近处转移二维图像观察脏器二维图像观察脏器1.炎症炎症2.肿块肿块一一.炎炎 症症1.脏器的柔和度脏器的柔和度较差较差2.内部回声分布内部回声分布不均匀等不均匀等3.可以形成团块可以形成团块型型一一.炎炎 症症1.脏器的柔和度脏器的柔和度较差较差2.内部回声分布内部回声分布不均匀等不均匀等3.可以形成团块可以形成团块型型一一.炎炎 症症1.脏器的柔和度脏器的柔和度较差较差2.内部回声分布内部

11、回声分布不均匀等不均匀等3.可以形成团块可以形成团块型型返回硬度壁结构 侧后声影内部回声 后方回声 晕征 形态淋巴门结构低头试验二二.肿块肿块硬度壁结构 侧后声影内部回声 后方回声 晕征 形态淋巴门结构低头试验二二.肿块肿块境界硬度壁结构 侧后声影内部回声 后方回声 晕征 形态淋巴门结构低头试验二二.肿块肿块硬度壁结构 侧后声影内部回声 后方回声 晕征 形态淋巴门结构低头试验二二.肿块肿块硬度壁结构 侧后声影内部回声 后方回声 晕征 形态淋巴门结构低头试验二二.肿块肿块硬度壁结构 侧后声影内部回声 后方回声 晕征 形态淋巴门结构低头试验二二.肿块肿块硬度壁结构 侧后声影内部回声 后方回声 晕征

12、 形态淋巴门结构低头试验二二.肿块肿块硬度壁结构 侧后声影内部回声 后方回声 晕征 形态淋巴门结构低头试验二二.肿块肿块硬度壁结构 侧后声影内部回声 后方回声 晕征 形态淋巴门结构低头试验二二.肿块肿块返回 有多剖面图像、壁龛剖面、断层超声成像、容积分析、彩色成像、反转模式和玻璃体成像等功能。三维立体诊断三维立体诊断三维：壁龛剖面三维：壁龛剖面 将相互垂直的剖面A、B 和C 的信息编辑到3D 剖面视图中。取名为“Niche”（壁龛）。三维：断层超声成像三维：断层超声成像 将感兴趣区的立体图像按一定层间距进行切割，可以显示有3幅29幅的连续平行的二维切面图，以纵切面、横切面和冠状切面对感兴趣区进

13、行逐层细致的观察。三维：容积分析三维：容积分析 对肿块的“包膜或边缘结构”描记肿块的轮廓进行容积分析。显示肿块的立体虚拟外壳，将图像围绕固定轴旋转进行观察。三维：玻璃体成像三维：玻璃体成像是一种特殊的透明显示模式，可以显示毛玻璃化的组织回声及血流信息。三维：三维：surface返回三、血液血流动力学三、血液血流动力学 多普勒主要检测器官内血多普勒主要检测器官内血管腔内、器官外血管腔内和肿管腔内、器官外血管腔内和肿块血管腔内的块血管腔内的血液流速血液流速和和性状性状，将测得血流信号以将测得血流信号以彩色彩色显示称显示称为为彩色多普勒彩色多普勒，以，以频谱频谱显示称显示称为为脉冲多普勒脉冲多普勒。

14、血流性质血流性质理想恒流理想恒流变速血流变速血流1.在钢性平直管道中，2.固定压力，3.流量和方向保持固定不变。血流性质血流性质理想恒流理想恒流变速血流变速血流血流性质血流性质理想恒流理想恒流变速血流变速血流连续性连续性搏动性搏动性波动性波动性间歇性间歇性多普勒调节和测量多普勒调节和测量取样线取样线取样门取样门角度校正线角度校正线1.脉冲多普勒脉冲多普勒2.彩色多普勒彩色多普勒频谱形态频谱形态频移的宽窄频移的宽窄声窗的有无声窗的有无频谱特点频谱特点单峰双峰三峰频谱特点频谱特点收缩期峰值流速收缩期峰值流速平均血流速度平均血流速度舒张期末血流速度舒张期末血流速度阻力指数阻力指数搏动指数搏动指数能说

15、明能说明返回血流信号血流信号1.形态形态2.数量数量3.颜色颜色4.亮度亮度彩色多普勒彩色多普勒火焰状火焰状树枝状树枝状条状条状短棍状短棍状点状点状血流信号血流信号1.1.形态形态2.2.数量数量3.3.颜色颜色4.4.亮度亮度少量少量一般一般丰富丰富返回彩色多普勒彩色多普勒四四.超声造影诊断超声造影诊断 在在人为人为条件下，在造影剂内加入与血液截条件下，在造影剂内加入与血液截然然不同不同的的声阻抗值声阻抗值介质，使血流内出现明显不介质，使血流内出现明显不同的界面，在声像图上显示呈强回声点闪烁，同的界面，在声像图上显示呈强回声点闪烁，这就是声学造影成像的这就是声学造影成像的基本原理基本原理。超

16、声造影技术超声造影技术（Contrast Enhance Ultrasound）作为一种全）作为一种全新的检查技术，包括新的检查技术，包括超声造超声造影剂影剂 (Ultrasound Contrast Agent，UCA)和和超声造影成像技术超声造影成像技术。由于被探测血管流速很低或探测部由于被探测血管流速很低或探测部位很深、仪器敏感性等诸多因素而无法位很深、仪器敏感性等诸多因素而无法获得血流信号时，可以借助造影剂。利获得血流信号时，可以借助造影剂。利用新型超声造影剂的微泡，增强靶向源用新型超声造影剂的微泡，增强靶向源和背向散射信号，也就等于增加了超声和背向散射信号，也就等于增加了超声信号的强

17、度。信号的强度。临床应用价值临床应用价值作用：作用：增加微小血管生理性信号，提高对低速血增加微小血管生理性信号，提高对低速血流的检出率。流的检出率。增加对病理性血管的检出率。增加对病理性血管的检出率。诊断依据：诊断依据：观察灌注血管床的观察灌注血管床的充盈充盈和和廓清廓清时间随病变时间随病变性质不同而存在性质不同而存在差异差异。分析涎腺的疾病分析涎腺的疾病 腮腺肿块的内部以腮腺肿块的内部以接近无回声区。造影信接近无回声区。造影信号的填入模式：首先是号的填入模式：首先是肿瘤的周边部显示造影肿瘤的周边部显示造影信号，随后快速或缓慢信号，随后快速或缓慢向中心区充盈集中至峰向中心区充盈集中至峰值，随后

18、信号强度持续值，随后信号强度持续一段时间逐渐减弱。造一段时间逐渐减弱。造影信号呈强回声点，以影信号呈强回声点，以闪烁方式显示，大部分闪烁方式显示，大部分时间是以散在分布。时间是以散在分布。填入时间填入时间为为3-293-29秒，平均（秒，平均（14.0514.05秒秒7.047.04）秒，）秒，增强时间增强时间为为2-452-45秒，平均（秒，平均（15.2315.23秒秒12.2712.27）秒，）秒，峰值时间峰值时间为为8-458-45秒，平均（秒，平均（29.4129.41秒秒10.3710.37）秒，）秒，持续时间持续时间为为34-15034-150秒，平均（秒，平均（95.5695.

19、56秒秒36.9136.91）秒。）秒。造影剂信号填入不足病造影剂信号填入不足病灶灶三分之一三分之一约占约占1/3，信，信号在号在三分之一三分之一至至三分之三分之二二间约占间约占1/3，信号超，信号超过过三分之二三分之二约占约占1/3。实时实时超声造影超声造影在鉴别口腔疾病中价值在鉴别口腔疾病中价值特别重大，有关的临床应用已经相当成熟，特别重大，有关的临床应用已经相当成熟，其总体效果和其总体效果和CTCT增强和增强和MRIMRI增强基本相同。增强基本相同。作者作者认为应该研制认为应该研制靶向型靶向型及及携带型携带型造影造影剂，在造影剂微泡表面装上针对某种肿瘤的剂，在造影剂微泡表面装上针对某种肿

20、瘤的特异特异的的单克隆抗体单克隆抗体，可以针对性极强的与肿，可以针对性极强的与肿瘤细胞发生瘤细胞发生粘附聚合粘附聚合，在超声波的照射下发，在超声波的照射下发生声学改变而成像，达到诊断的生声学改变而成像，达到诊断的目的目的。由于。由于微泡是一个空泡，其内可微泡是一个空泡，其内可填充填充及及携带携带不同的不同的药物，基因等药物，基因等物质物质，微泡的壳又起到极好的，微泡的壳又起到极好的隔绝作用，微泡在导向到达特定的区域后，隔绝作用，微泡在导向到达特定的区域后，经一定量的超声波照射后，其内携带的物质经一定量的超声波照射后，其内携带的物质释放释放，可以进行局部，可以进行局部高浓度化疗高浓度化疗、溶栓溶

21、栓、栓栓塞塞、基因基因等化学及生物制剂的等化学及生物制剂的治疗治疗。返回五、超声弹性成像诊断五、超声弹性成像诊断 当软组织发生炎症或肿块时，其质地或弹性已经有了一些改变。传统方法是医师依靠其手的触诊或叩诊来感知这种组织的质地或弹性。受操作者的主观和客观的受操作者的主观和客观的因素影响；因素影响；只能触及表浅只能触及表浅组织，对小于组织，对小于1cm1cm的病变也的病变也不易触及；不易触及；对腹腔内组对腹腔内组织或较深层组织的触诊效果织或较深层组织的触诊效果欠佳；欠佳；触诊或叩诊没有一触诊或叩诊没有一个量化指标。个量化指标。传统的超声成像通过探头挤压组织来观察组织的压缩程度进行判断其硬度是有一定

22、的效果，并得到超声医师的认可，但是也没有一个量化指标。目前研制出超声弹性成目前研制出超声弹性成像像(elastography)(elastography)技术，使用技术，使用在体外测定组织机械特性的在体外测定组织机械特性的超声检查方法，它通过采集超声检查方法，它通过采集组织压迫前后的射频信号，组织压迫前后的射频信号，利用多种算法对信号进行分利用多种算法对信号进行分析，得到组织内部的应变分析，得到组织内部的应变分布，增加了常规超声成像模布，增加了常规超声成像模式的观察方法。式的观察方法。n n当选用弹性成像模式，当选用弹性成像模式，在双幅图像的中间上方有在双幅图像的中间上方有一竖形代表压力与压放

23、频率的综合指数指标的一竖形代表压力与压放频率的综合指数指标的7 7级级色标，初始时色标颜色设置为最下一级为红色，色标，初始时色标颜色设置为最下一级为红色，其上方其上方6 6级为蓝色。当探头施压时，根据施压力量级为蓝色。当探头施压时，根据施压力量的轻重，在色标上以最下一级呈绿色逐渐移至第的轻重，在色标上以最下一级呈绿色逐渐移至第二级、第三级直至第七级，当二级、第三级直至第七级，当7 7级色标都呈绿色时级色标都呈绿色时说明弹性成像的加压达到最佳，此时可以观看弹说明弹性成像的加压达到最佳，此时可以观看弹性图像的特点。性图像的特点。n n测量病灶与周围组织的应变率比值（Strain/Ratio SR）,具体方法：首先选取病灶区域，再选取病灶周围相对正常组织作为对照。S/R25 或3.0n nROC曲线确定的弹性应变率，临界值是3.08 或3.3n nAUC计算曲线下面积n nLogistic通过比较各因素的似然值（OR）