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1、超声诊断学与临床超声诊断学与临床超声科：超声科：王金萍王金萍超声诊断定义超声诊断定义利用超声波的物理特性来探查人体组织器利用超声波的物理特性来探查人体组织器官以获取组织器官的大小形态、内部结构、吡官以获取组织器官的大小形态、内部结构、吡邻关系及部分器官的生理功能等信息来诊断疾邻关系及部分器官的生理功能等信息来诊断疾病的一门学科。它吸取了当今电子学和生物工病的一门学科。它吸取了当今电子学和生物工程学的最新成就，以人体解剖学、生理病理学程学的最新成就，以人体解剖学、生理病理学为基础，可获取活体组织器官的断面解剖图来为基础，可获取活体组织器官的断面解剖图来观察组织器官的病理形态学改变，并与临床密观察
2、组织器官的病理形态学改变，并与临床密切结合来诊断疾病。它与切结合来诊断疾病。它与X X线、线、CTCT、MRIMRI等组成等组成了现代影像诊断技术。了现代影像诊断技术。一 声波的定义(definition)振源：声带、鼓面媒介：空气、人体组织接收器：鼓膜、换能器分类：纵波、横波 物体的机械性振动在媒介中传播,且引起人耳感觉的波动为声波，声波的频率范围为：2020000Hz；凡振动的频率20000Hz、人耳不能分辨的的声波就叫超声波。在媒介中以纵波的形式传导。第1节 超声的物理基础频率(frequency)定义：每秒钟振动的次数为频率(f),单位为Hz。频率越高分辨率越好，穿透率越差，临床可根据
3、不同的需要配置不同频率的探头。20Hz：次声波 2020000Hz：可闻波 20000Hz：超声波超声波 医用常为：210MHz 高频探头：40 100MHz返回返回第1节 超声的物理基础声速(sound velocity)定义：指声波在传播媒介中每秒运行的距离，用c表示。相同频率的超声波在不同的介质中声速有所差别，人体软组织中速度总体差异约5。人体组织据声波传播速度可分类：软组织约1541m/s；气体约350m/s；骨骼：约3852m/s；医用以软组织的平均声速。t组织厚度=2可通过声速测量软组织的厚度第1节 超声的物理基础波长(wavelength)定义：声波在完成一次完全振动所传播的距离
4、为波长，以表示。超声在同一介质中传播时，由于声速已确定不变，频率与波长间的关系为：频率愈高则波长愈短；频率愈低则波长愈长，两者间呈反比。波长与频率、声速的关系如下：c=或 c=f f 第1节 超声的物理基础二 超声诊断物理基础1.超声波虽属声波的范畴，但在某些方面它具有与光波相类似的物理特性，下面就与临床诊断有关的主要物理特性作一介绍。2.超声波的主要特性3.方向性、反射与折射、绕射、散射4.衰减、多普勒效应、惠更斯原理返回返回结束结束第1节 超声的物理基础1、方向性 由于超声波的频率极高、波长很短，因而在传导时能定向成束传导，具有很好的方向性。称为超声束。多条超声束可组成平面，能象无形的刀对
5、人体进行任意角度的“切割”。超声波虽然具有束射性，但随着传播距离的增加，声束也稍向四周扩散。超声波的频率越高，方向性越好。在超声诊断中正是根据超声波的方向性来探查声束透射方向上的组织或器官的疾病。返回返回第1节 超声的物理基础声阻抗(acoustic impedance)定义：介质对声波传播的阻碍作用叫声阻抗，它等于介质中的密度与该介质中的声速C的乘积，以Z表示。意义：反映了介质的密度与弹性。是介质传播超声波能力的重要物理量。Z=c单位为Kgm2s 第1节 超声的物理基础2、反射与折射 超声波在传播过程中遇到两种不同介质构成的界面时，由于前后两种介质的声阻不同部分声束会折返回来，产生反射。而部
6、分声束可穿过界面继续向前传播，移为透射，透射的角度发生改变时则为折射。而透射过去的声波到达另界面时，又会产生反射，依次类推，这样反射回来的声波带回了各层组织的信息。界面：两个介质的分界面声阻差：两个介质声阻抗 的差值入射角：声波入射到界面的角度下页下页 第1节 超声的物理基础反射(reflection)两种介质的声阻抗只要相差0.1%,便产生反射,声阻差越大,反射越强烈，透射愈弱；声阻差越小则反之。反射时遵循反射定量。RI与界面两边介质的声阻抗Z1和Z2的关系公式如左：结论：结论：超声波在界面上反射的大小取决于界面两边介质的声阻差及超声波的入射角。当Z1Z2时，p0，无反射均质性物体当Z1Z2
7、，有反射不均质性物体如Z1Z2或Z1Z2时，全反射气体利用反射，提取信息，进行诊断皮肤与空气声阻差大，用耦合剂不适肺、肠、骨等组织器官检查 第1节 超声的物理基础折射(refraction)当声波从一种小声速介质向大声速固体介质入射时，声波经过这两种介质的分界面后出现折射波，而且其折射角大于入射角，反之亦然。使折射角为90时的入射角称为临界角，当入射角超过临界角时，相应的折射波消失，出现全反射。作超声检查时，需尽可能将声束垂直于界面，否则将会引起：侧方声影误诊；错位影响穿刺；全反射无法检查。返回返回 第1节 超声的物理基础绕射(diffraction)定义：当障碍物的直径等于或小于2，超声波将
8、绕过该障碍物 而继续前进，反射很少，这种现象称为衍射。超声波波长越短，能发现障碍物越小。这种发现最小障碍物的能力，称为显现力。返回返回 第1节 超声的物理基础散射(scattering)定义：超声波在传播中遇到粗糙面或极小的障碍物(或一组小障碍物形式)时，则声波将使其成为新的声源，使得声波能量向四面八方发射，这种现 象称为声波的散射。等频同相散射波迭加后能量加强，等频反相迭加后能量减弱。红细胞是一种散射体，声束内红细胞数量越多，背向散射强度就越大。血流中的红细胞是多普勒超声检测血流的基础。各种软组织从微观的角度看都非均匀组织，均可产生超声波的散射。返回返回 第1节 超声的物理基础3、吸收、衰减
9、(attenuation)定义：当声波在弹性介质中传播时,因介质本身的粘滞性、导热性等多种因素使声能不可逆地转变成其他形式的能，使声能减少，这种现象称为吸收。声波随传播距离增加而减少的现象称超声波的衰减 人体组织中衰减程度的一般规律为：骨(或者钙化)肌腱(或软骨)肝脏脂肪血液尿液(或胆汁)组织中含胶原蛋白和钙质越多，声衰减越大。为了使深部回声信息清晰，在诊断中要使用STC或TGC调节，补偿声能的衰减。下页下页 第1节 超声的物理基础衰减(attenuation)为了使深部回声信息清晰，在诊断中要使用STC或TGC调节，补偿声能的衰减。影响因素：吸收：组织特性使声能转换反射：反射使得能量减弱散射
10、：散射使得能量减弱频率：衰减与频率呈正比传播距离：距离越远衰减越明显声束扩散：单位面积内的能量减少返回返回 第1节 超声的物理基础4、多普勒效应(Doppler effect)定义:当声源与被探测物体之间存在相对运动时，则反射的频率不同于发射的频率，这种现象称为多普勒效应。界面向声源移近时，反射频率增高，界面远离声源者反射频率即减低，反射频率与发射频率的差值叫频移。频移绝对值的大小与相对运动的速度成正比，频移值的正负决定了运动的方向，由频移值的变化则可了解到界面的活动情况。第1节 超声的物理基础多普勒效应(Doppler effect)在超声医学诊断中，超声多普勒技术可用于检测心血管内的血流方
11、向、流速和湍流程度、横膈的活动以及胎儿的呼吸等。第1节 超声的物理基础 正常人体组织和器官是一个复杂的介质，由于各种组织的声学特性不同，其声阻差也不一样，当组织、器官发生病变时可使组织失去应有的反射规律，但按其声学特性不外可归纳为以下四种，即无反射型、少反射型、多反射型、全反射型。三 人体组织的声学类型第1节 超声的物理基础 无反射型（无回声echoless）：液体为人体最均质的介质，超声波通过时无声阻差，显示呈液性暗区回声，如血液、胆汁、尿液，羊水，病理状态下的胸水、腹水、卵巢囊肿等。第1节 超声的物理基础少反射型（低回声Low level echo）：实质性器官虽较均匀，但与其纤维支架组织
12、间的声阻略有不同，超声波通过时出现稀疏的微小光点回声，随着灵敏度增大，回声数量相应增多，如肝、脾、子宫等。第1节 超声的物理基础多反射型（强回声High leveI echo）：结构复杂的组织器官或脏器发生病变时失去它原有的声学特性，表现为多反射，如乳房、葡萄胎、肝癌、畸胎瘤畸等。第1节 超声的物理基础全反射型（强回声High leveI echo）：软组织与气体或骨骼之间构成大道界面出现全发射，表现为极强回声，其后方无法显示。第1节 超声的物理基础 超声诊断分类的方法很多，常用的是按其显示方式进行分类，分A型超声诊断法、B型超声诊断法、M型超声诊断法、D型超声诊断法，不同的显示方法有其不同的
13、诊断作用。四 超声诊断的类型 属幅度调制型，以探头接收到的超声脉冲信号的幅度为纵坐标，而以超声脉冲的传播时间为横坐标的一种显示方式。已淘汰。型超声适用于简单解剖结构的检查、线度测量，如脑中线检查、眼科检查。1 1、A A型超声诊断法型超声诊断法（Amplitude）属辉度调制型，即以不同的辉度来表示反射信号的强弱，它由不同辉度的点组成二维切面。同相应部位的断面解剖图，直观、准确。2 2、B B型超声诊断法型超声诊断法(Brightness)属辉度调制型，它是B型超声的一种，是在水平偏转板上加入一队慢扫描锯齿波，使声束上各点随时间扫描成时间运动轨迹曲线。横坐标代表扫描时间，纵坐标代表纵深距离。3
14、 3、M M型超声诊断法型超声诊断法 (Motion)Motion)返回返回4 4、D D型超声诊断法型超声诊断法（Doppler）即多普勒超声频移显示法。此法应用多普勒原理，将探头与运动的反射体之间所产生的频移值检出，利用不同类型的多普勒超声仪，获得多普勒信号音、多普勒频谱图、多普勒彩色血流图等供分析，对疾病做出诊断 彩色多普勒血流显像彩色多普勒血流显像 人体和血流的反射信号经分析处理后，可在显示屏上显现黑白的实时二维声像图上叠加彩色的实时血流显像形象、直观。彩色多普勒系将多普勒频移信号以彩色编码的形式叠加在二维图像上，色彩代表了血流的方向、速度及性质，即血流的方向用红蓝来表示，红色表示血流
15、迎向探头，蓝色表示血流背离探头，强弱以色彩的明亮来表示表示，色彩明亮处血流速度快，色彩暗淡处血流速度慢。血流的性质：层流色彩单一，湍流五色镶嵌的血流束。频频谱多普勒谱多普勒 频谱多普勒将多普勒频移信号的强弱以纵坐标的幅度来表示，频移的正负以信号波在基线的上下来表示，横坐标表示传播时间，其本质是一维的图象，这种显示可得到频移时间、速度大小、频移方向、信号振幅和频率范围信息。注意注意1、现今一台彩超仪包含了以上几种显示方法（A 型除外），而不是一种检查方法一台仪器。2、任何一台超声仪B型超声是基础，根据不同的 需要选择不同的显示方式。3、彩超不是彩色电视机，只在需要了解血流信 息打开彩色多普勒功能
16、键时才呈现彩色。五 超声诊断的优势1 1、能够提供高清晰的实时动态图像，直观性强。它既能显示内脏器官能够提供高清晰的实时动态图像，直观性强。它既能显示内脏器官的断面解剖结构图，又能反映心脏和血管系统、消化系统、泌尿系的断面解剖结构图，又能反映心脏和血管系统、消化系统、泌尿系统及宫内胎儿等的许多重要生理功能。统及宫内胎儿等的许多重要生理功能。五 超声诊断的优势2、彩色多普勒的问世作为超声发展史的一个里程碑，被誉为“无 创性心血管造影技术”，对心血管疾病的诊断起了重要作用。五 超声诊断的优势3、介入性超声诊断及超声治疗已取得了可喜的成绩，微 创、安全。五 超声诊断的优势4、超声检查无损伤、无痛苦，
17、属无创性检查方法，患者易 接受。5、超声检查可通过不同的途径如：经腹壁、经体腔、手术 中探查等，因而进一步拓宽了临床应用范围。6、操作简便，准确，价格低廉。六 超声诊断的不足1、图像分辨率某些部位不如CT、MR。2、超声穿透力差，易受气体、肥胖等因素影响。3、操作手法技巧及识别图像的能力，个体差异较大。4、临床医师不易独立阅读超声图片。七 彩超仪与黑白超的区别主要区别有：1、彩超具有B超仪上所有的功能。2、彩超仪具备B超所不具备的D型超声诊断法，可以 通过多普勒原理了解心脏及各部位血管的血流动 力学状况,以及实质性器官及肿瘤的血流灌注情况。3、彩超仪比黑白超具有更高的分辨率及穿透力。4、彩超仪
18、具有丰富的应用及测量软件超声图像反映人体某一断层的图像，每一断层的图像均有相应的空间位置，目前国内通用的标准有：九 超声图像方位的标准(一)横断面(transverse plane)(二)纵断面(sagittal plane)(三)冠状面(coronal plane)返回返回(1)横断面(transverse plane)图像左侧示被检查者右侧，图像右侧示被检查者左侧返回返回第1节 超声的物理基础(2)纵断面(sagittal plane)图像左侧示被检查者头侧，图像右侧示被检查者足侧返回返回第1节 超声的物理基础(3)冠状面(coronal plane)外侧内侧头侧足侧返回返回第1节 超声的
19、物理基础 十 怎样阅读超声图片先看病人的体位怎样阅读超声图片再看探头所在体表位置及方位怎样阅读超声图片最后看画面超声申请单的填写超声申请单的填写填写申请单基本内容；明确检查的部位；提供与申请部位相关的病史及检查的目的；检查的方式：B超、彩超；超声成像的新技术超声成像的新技术1、三维超声成像的临床应用2、介入性超声的临床应用3、导管超声的临床应用4、术中超声的临床应用5、超声造影剂的新进展1 1、三维超声、三维超声?三维超声成像技术是利用电子计算机将一系列一定规律采集的二维图像信息重建，从而构成三维图像，能提供更加丰富的三维空间信息，以弥补二维超声成像的不足。表面成像透明成像彩色成像三维超声的成
20、像方式及应用三维超声的成像方式及应用三维表面成像三维表面成像 ：显示胎儿面部丰富表情：显示胎儿面部丰富表情2、介入性超声介入性超声 介入性超声，系指在超声引导下完成的诊断和治疗操作，为进一步满足临床更高的需要而发展起来的一门新技术。它的主要特点是在实时超声切面显像的监视或引导下，直接经皮穿刺把穿刺针或导管准确地置入病变、囊腔或管道结构中，以达到诊断或治疗的目的。返回返回离体标本热场示意图实体热场治疗实时显示图1.细胞学或组织学检查2.体腔内液体穿刺抽吸常规生化检查3.穿刺造影检查4.超声导向下穿刺引流5.肝、肾囊肿硬化治疗6.肝癌内注药或导入器械治疗介入性超声的临床应用介入性超声的临床应用6/
21、17/2024533 3、腔内超声、腔内超声 为了减少气体、声衰减等因素的影响，几乎在超声医学发展的开始，就已尝试将超声探头直接放在体腔内进行探测，利用高频高分辨率的探头可以明显提高图像的分辨率。腔内超声就是近年来发展起来的一种新技术。目前腔内探头的频率可以做到40MHZ，分辨率可以达到0.1mm。1、血管内超声2、泌尿道超声3、胃肠道超声4、支气管树超声5、阴道超声6、直肠超声腔内超声的临床应用腔内超声的临床应用6/17/2024554 4、术中超声、术中超声 术中超声指在开腹状态下术者将灭菌探头直接置于人体脏器或病变部位表面进行超声检查的技术。60年代初，这一技术首次用于临床胆道和肾结石的
22、定位诊断获得成功。80年代后，因实时灰阶超声和高频、微小手持式超声探头的发展，使术中超声既可以为医生提供高度清晰的超声图像，术者又可以灵巧地手持探头像外科扪诊一样进行超声检查。虽然，术中超声在心脏、神经、消化、泌尿外科和妇产科都得到了应用，并且其应用领域仍有不断扩大的趋势。但是，目前术中超声技术更多的主要是用于肝、胆、胰疾病的检查。术中超声临床应用术中超声临床应用多用于肝、胆、胰疾病的检查。主要了解病灶特点和周邻组织的关系，确定手术范围。可发现术前CT、MRI和经腹超声遗漏的微小病灶。术中超声超声造影剂新进展超声造影剂新进展新型造影剂开发于90年代，方便、安全、无创、高效；新型声学造剂是目前超
23、声医学发展最快速的方向之一；研究由心肌扩展至腹部实质脏器、外周血管等部位；其良好的造影效果展示出十分令人鼓舞的应用前景。肝癌造影显像基础显像肝动脉期门静脉期 发展方向发展方向1.1.造影剂国产化；造影剂国产化；2.2.研制与病变组织或因子特异性结合的靶向研制与病变组织或因子特异性结合的靶向 造影剂以更准确地显示病变；造影剂以更准确地显示病变；3.3.研制可携带药物或基因的造影剂，以达到研制可携带药物或基因的造影剂，以达到 药物局部释放或转基因治疗的目的；药物局部释放或转基因治疗的目的；4.4.造影剂与聚焦超声、射频、微波、低频超声造影剂与聚焦超声、射频、微波、低频超声 波联合波联合治疗肿瘤、血
24、栓、粥样硬化斑块等。治疗肿瘤、血栓、粥样硬化斑块等。非靶向微泡非靶向微泡鉴定方法鉴定方法-万倍实时显微镜万倍实时显微镜靶向微泡靶向微泡 左图：普通光镜左图：普通光镜x200 x200；右图：荧光显微镜右图：荧光显微镜x200 x200 展 望 目前，超声造影是一种尚未充分开发的领目前，超声造影是一种尚未充分开发的领域，他在增强诊断的应用将比增强域，他在增强诊断的应用将比增强CTCT、MRIMRI更更加普及；超声造影不仅在诊断方面具有重要的加普及；超声造影不仅在诊断方面具有重要的临床价值。在治疗方面也展示出可喜的应用前临床价值。在治疗方面也展示出可喜的应用前景，如：微气泡作为基因、药物的载体实现治景，如：微气泡作为基因、药物的载体实现治疗基因和药物的靶向传输；增强治疗性超声的疗基因和药物的靶向传输；增强治疗性超声的溶栓作用溶栓作用;增强高功率聚焦超声（增强高功率聚焦超声（HIFUHIFU）、）、微微波、射频的治疗作用波、射频的治疗作用;介导肿瘤血管栓塞治疗介导肿瘤血管栓塞治疗等。等。超声造影将为超声医学打开崭新的一页超声造影将为超声医学打开崭新的一页