超声诊断—总论

遵医附院超声科 李可基,超声诊断总论 Ultrasound Diagnosis,超声的概念,振动频率20,000Hz的声波超声波医用频率2.513MHz(常用2.5 5MHz),超声成像ultrasonograghy, USG,定义： 利用超声波的物理特性和人体组织器官的声学特性相互作用而产生的信息，经处理后形成图形和曲线，借此进行疾病诊断的一种物理检查方法。,超声波的特点和优点,USG特点： 对软组织的分辨能力强 信息的显示有多种方法USG优点： 无损伤、无痛苦、无辐射 实时、经济、准确、方便,超声发展概况,40年代 探索阶段50年代 A型、M型超声仪70年代 灰阶实时超声（B型） 双功能超声仪（ B型+频谱）80年代 彩色多普勒超声仪 （ B型+ 彩色+频谱）90年代 新技术 （超声造影、谐波成像、 超高频探头、三维超声等）,超声的三个基本物理参数,频率( f): 声波每秒振动次数，Hz。波长(): 声波在一个振动周期内所通过的距离，mm声速(C): 声波在介质中每秒传播的距离，m/s,=f ,C（m/s）,人体软组织声速平均为1540m/s,超声的物理特性, 指向性 反射、折射、散射和绕射 吸收与衰减 分辨力与穿透力 多普勒效应,1.超声波的指向性,2-1. 超声波的反射和折射,反射 1.声阻抗(z)=介质密度()声速(c) Z0.1%即可产生反射 2.声阻抗差大，反射强折射 两种介质内声速不同可产生 折射现象 结果：导致入射声束的偏转,超声波的入射、反射和折射示意图,2-2.超声波的散射,遇界面远小于波长的微小粒子，超声波将产生散射，人体内的散射源为红细胞和脏器内的细微结构。,2-3.超声波的绕射,目标大小约为1 2或稍小，超声波将绕过该靶目标继续前进，很少发生反射。, 超声波的吸收与衰减,声衰减定义： 是指声能随着传播距离而减弱的现象 衰减量=频率深度频率高，衰减重 原因：吸收损耗、声束扩散、反射和折射, 超声波的分辨力与穿透力,频率高，分辨好，穿透差频率低，分辨低，穿透强对应的临床应用：（C/F=）检测浅表器官，采用高频探头检测深部脏器，采用低频探头, 多普勒效应,声源与接收体之间的相对运动引起声波频率发生改变的现象，频率的变化称为频移fdfd = f- f0 = Vcosf0/c f0 为入射超声频率 f 为回声频率 V 为物体的运动速度 C 为声速 cos为运动方向与声束方向间的夹角,多普勒效应示意图,多普勒效应示例,血流信息获取,V =血流速度 C =声速 cos=血流与探头间夹角,cos900，血流迎向探头，fd为正值称为正性频移cos900，血流远离探头，fd为负值称为负性频移,夹角对fd值的影响,超声波的发射与接收,超声诊断仪由探头（换能器）和主机构成 超声波的发射与接收均由换能器来完成发射：电讯号换能器超声波(逆效应) 接收：反射波换能器电信号(正效应),逆压电效应示意图,发射超声,正压电效应示意图,超声成像的基本原理,声阻抗特性声衰减特性多普勒效应,人体组织的声学特征,无回声 （无反射型）胆汁、尿液、血液低回声 （少反射型）肝、脾强回声 （多反射型）血管壁、结石极强回声（全反射型）肺、胃肠道,肾窦胰腺肝、肾实质肾皮质肾髓质血液胆汁和尿液,回声类型,肝,胆汁,胆囊壁,超声成像的检查方法,基本检查方法：A型、M型、B型、D型,型（ Amplitude modulation display ）,机理：以波幅变化反映回声情况特点：一维波形图，不直观用途：鉴别液、实性包块，测距 目前临床不再使用,A型超声实例,型（超声扫描法）,机理： 以单声束取样，获得活动界面回声， 再以慢扫描方式展开特点：一维时间运动曲线图用途：分析心脏和大血管的运动幅度,M型曲线图,型（ Brightness modulation display ）,机理： 不同的光点反映回声变化， 用切面显示正常组织与异常组织 特点：二维断面图像，灰阶/彩阶 实时显示，直观用途：及其广泛,肝脏B超,心脏B超,D型（超声多普勒法）,机理：利用Doppler原理对心血管内血流进行探测分析频谱多普勒（PW+CW） 以频谱曲线显示，检测血流动力学参数 彩色多普勒血流显像（CDFI） 彩色编码实时显示血流方向、速度及血流性质,二尖瓣血流CDFI,二尖瓣血流PW,超声探头与扫查方式,常规探头：扇型、线阵型、凸弧型专用探头：腔内探头（食管、直肠、阴道） 术中探头 穿刺探头,探头类型,不同超声探头扫查示意图,常用切面,纵向扫查(sagittal plane),即扫查面与人体的长轴平行。,常用切面,横向扫查(transverse plane),即扫查面与人体的长轴相垂直。,常用切面,斜向扫查(oblique plane),即扫查面与人体的长轴成一定角度。,常用切面,冠状面扫查(coronal plane),即扫查面与人体的额状面平行。,凸弧型探头扫查,凸弧型B超切面,扇型探头扫查,扇型探头B超切面,线阵型探头扫查,线阵型B超切面,图像记录和保存方式,照片 波拉一次成像 热敏打印记录 录像 磁光盘 计算机工作站,超声检查方法,体位：仰卧位、侧卧位、半卧位、站立位途径：体表、腔内、术中 (探头表面涂布耦合剂),超声检查前准备,根据检查部位的不同而不同 腹腔脏器：空腹 盆腔脏器：膀胱充盈 心脏：忌服影响心肌收缩力的药物 表浅器官及外周血管：无须特殊准备,超声成像的临床应用,确定占位病变的物理性质检查脏器的形态、大小及结构 测定心功能检测血流监测胎儿生长发育检测积液随访、介入、术中US 健康体检、防癌普查等,超声成像的局限性,图象易受气体和皮下脂肪的干扰对骨骼、肺、肠道的检查受到限制伪像干扰图象显示范围较小,伪像（artifact）,定义：超声伪像是指超声显示的声像图与其相应解剖断面真实结构之间的差异,几种常见的伪像：,外部混响：发生于靠近探头的高反射界面与探头表面之间,内部混响：也称振铃伪像（ring-down artifact）发生在离开探头的高反射性物体的内部,胃肠道气体混响,胆管积气混响,常规超声检查肾囊肿内似有回声信号,谐波超声检查呈单纯肾囊肿声像图,部分容积效应（partial volume effect）,镜面伪像（mirror artifact）：当声束扫面过程中遇到高反射界面，声波在该界面似一镜面返回至探头,膀胱癌的镜面伪像,镜面伪像原理图,声影（acoustic shadow）：常由于界面间存在强烈反射和显著的声吸收和衰减引起,与声衰减有关的伪像,胆囊结石伴后方声影,脊柱椎骨伴后方声影,与折射有关的伪像,棱镜伪像（也称复制伪像）：当声束遇到两种相邻声速不同的组织所构成的倾斜界面时，会发生折射。此时，透射的声束会发生方向改变，但超声仪成像过程中，却仍然以无偏向的直线方式进行显像，从而使原有的一个物体在声像图上显示为两个伪像,宫内单胎经膀胱折射类似双胎,宫内节育器复制伪像,旁瓣伪像：探头发射的声束有主瓣和旁瓣之分，超声成像利用的是主瓣，而不是旁瓣。但旁瓣也会接收来自不同方向的回声，从而干扰声像图的质量,胆囊内“披纱样”旁瓣伪像,多普勒超声伪像,彩色多普勒伪像分类： 有血流的部位彩色信号过少或消失 少血流的部位出现过多彩色信号 无血流的部位出现彩色信号 彩色信号的颜色或深度改变，引起血流方向和速度的误解,多普勒超声伪像,彩色多普勒伪像分类： 有血流的部位彩色信号过少或消失 少血流的部位出现过多彩色信号 无血流的部位出现彩色信号 彩色信号的颜色或深度改变，引起血流方向和速度的误解, 混叠（aliasing）：与脉冲重复频率的选择有关,彩色混叠,脉冲多普勒混叠, 衰减和穿透力导致的伪像：多普勒频移来自红细胞的背向散射，高频超声在组织内的衰减也较多，此时对于深部血流的显示就会较弱甚至无法显示,彩色多普勒频率增加，椎动脉血流信号显示变弱,FREQ=7.0MHz,FREQ=8.5MHz, 采样角度：角度过大，会出现血管内“无血流”或“流速不均”现象。脉冲多普勒采样角度过大，会明显增加流速测量的误差, 彩色血流信号“外溢”伪像：是指显示的血流信号超出血管管径的现象,CDFI声像图中正常的血管壁结构被彩色多普勒信号遮盖, 闪烁伪像（flash artifact）：心脏、大血管的搏动以及呼吸运动等可使得相邻的器官，（如：肝左叶、肾脏等）的图像产生杂乱的搏动性彩色信号干扰，此时该器官内的血流状况难以显示, 快闪伪像（twinkling artifact）：多见于表面有结晶的、不光滑的尿路结石，堆积的小气泡等（彩色信号位于结石回声的表面及声影内）,超声新技术：,4D彩超超声造影超声弹性成像宽镜成像VE技术,沉思的胎儿：,张口-哈欠的胎儿：,睡觉的胎儿：,超声造影的优势,增强多普勒信号，提高细微结构辨别能力发现直径小于7-10um的微血管和低速血流反应组织微循环灌注状态帮助鉴别肿块囊实性,六氟化硫（SF6）是声诺维的活性成分，它能很快地经肺循环排除体外。它的平均消除半衰期为12分钟，注射剂量的40%-50%在注射后1min内被排除，15分钟后几乎所有的六氟化硫气体都已排除。声诺维的清除与剂量和性别均无关。 该方法一般安全可靠，极少有不良反应发生。,常规建立输液通道，调试仪器进入造影模式，找到病变区域，经肘浅静脉团注2.4mlSonoVue溶液（Bracco公司生产），约60秒即可观察到病变区域增强情况，增强强度，造影剂消退时间、消退速度等指标。观察肿瘤的微血管灌注情况从而为肿瘤的定性诊断提供有用信息。,超声弹性成像技术(EI)： 主要通过利用探头或声波对组织推动、按压，使其产生形变，观察研究其超声成像所展示的弹性变化情况，以反映组织的硬度，从彩色编码判断肿块的良恶性 。 病变的恶性程度与组织的硬度相关，组织的弹性系数（应变）越大表示组织的硬度越大，超声弹性成像可为良恶性肿瘤的鉴别提供新的方法。,弹性图像病灶硬度分级： 根据病灶区显示的不同颜色(即不同相对硬度)，将弹性图像表现分为5分：1分，病灶与周围组织呈均匀的蓝色；2分，病灶区蓝绿相间，以蓝色为主；3分，病灶红蓝相问，以红色为主，周边为蓝色；4分，病灶区完全为红色覆盖；5分，病灶区完全为红色覆盖，且病灶周围少部分组织也显示为红色,谢志兰 女 61岁 住院号：644034左乳外上象限见约31mmx11mm椭圆形包块。弹性评分2分。病理结果：（左）乳腺纤维腺瘤,病例分析：,杜福琴 女 43岁 住院号：641156 左乳内下象限见约23mmx15mm不规则分叶状肿块。弹性成像评分5分。 病理结果：（左）乳腺浸润性导管癌。,宽镜成像,VE技术： 通过计算机将血管腔内红细胞流动的信号过滤掉，以达到更清晰显示血管管腔、管壁情况。,VVI的全称是Velocity Vector Imaging, 中文称速度向量成像 。Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI) Imaging utilizes acoustic energy to compress tissue, providing qualitative and quantitative assessment of tissue stiffness声辐射力脉冲（ ARFI ）利