超声诊断基础知识

1、超声诊断基础知识超声诊断学超声诊断学 超声诊断基础知识 超声医学超声医学（ultrasonic ultrasonic medicine ） 超声医学（超声医学（ultrasonic medicine）是利用）是利用超声波的物理特性与人体器官、组织的声学特性超声波的物理特性与人体器官、组织的声学特性相互作用后得到诊断或治疗效果的一门学科。相互作用后得到诊断或治疗效果的一门学科。超声诊断基础知识第一章第一章 超声诊断基础知识超声诊断基础知识 第一节第一节 超声波与超声诊断原理超声波与超声诊断原理 声波声波物体的机械震动在介质（空气、水、固体等）的传播过物体的机械震动在介质（空气、水、固体等）的传播

2、过程中产生的纵波称为声波。（程中产生的纵波称为声波。（机械波机械波）人耳听觉范围为人耳听觉范围为16-2万万Hz（赫兹、赫）。（赫兹、赫）。超声波超声波声波频率超出人耳听力范围声波频率超出人耳听力范围2万万Hz（赫）的高频声（赫）的高频声波称为超声波。波称为超声波。 超声诊断基础知识纵波与横波示意图纵波与横波示意图超声诊断基础知识（二）超声波三个主要物理量：（二）超声波三个主要物理量：波长（波长（）；）； 频率（频率（f f）；）；声速（声速（c c）。）。 声速（超声在介质中的传导速度，也可声速（超声在介质中的传导速度，也可说超声在人体中传导的穿透力）与频率说超声在人体中传导的穿透力）与频率

3、及波长有一定关系：及波长有一定关系：c = f c = f 超声诊断基础知识 频率频率越高，波长越短，越高，波长越短，穿透力穿透力越差，越差，但分辨力越高，适合于浅表器官的探查。但分辨力越高，适合于浅表器官的探查。 频率越低，波长越长，分辨力越低，频率越低，波长越长，分辨力越低，但穿透力越好但穿透力越好, , 适合于心脏等深部脏器适合于心脏等深部脏器的探查。的探查。 根据公式：根据公式：c = f 超声诊断基础知识1.1.方向性（束射性）方向性（束射性） 2.2.反射、折射反射、折射3.3.衍射、散射衍射、散射 4.4.吸收衰减特性吸收衰减特性5.5.多普勒多普勒 ( Doppler ) (

4、Doppler ) 效应效应（三）（三） 超声波的物理特性：超声波的物理特性：超声诊断基础知识1.1.方向性（束射性）方向性（束射性） 是超声对人体定向探测的基础。是超声对人体定向探测的基础。频率越高，方向性越好。频率越高，方向性越好。 超声诊断基础知识 超声在介质中传播时，由于不同介质的超声在介质中传播时，由于不同介质的声阻抗不同，界面大小不一，可发生反声阻抗不同，界面大小不一，可发生反射、折射与衍射、散射。射、折射与衍射、散射。 回声反射的强弱由界面两侧介质的回声反射的强弱由界面两侧介质的声阻声阻抗差抗差决定。决定。 人体软组织声阻抗差异很小，只要有人体软组织声阻抗差异很小，只要有11的声

5、阻抗差，便可产生反射。的声阻抗差，便可产生反射。 超声诊断基础知识声阻抗（声阻抗（z）指阻挡声波在介质中传指阻挡声波在介质中传播的力。播的力。公式：公式： z = c c 声速声速 介质的密度介质的密度可见声速越快，介质密度越高，声阻抗越可见声速越快，介质密度越高，声阻抗越大。大。超声诊断基础知识回声反射的强弱由界面两侧介质的声阻抗差声阻抗差决定。声阻抗相差甚大大的两种组织（即介质，medium），相邻构成的界面，反射率甚大，几乎可把超声的能量全部反射回来，不再向深部透射。例如骨骼 软组织界面，可阻挡超声向深层穿透。超声诊断基础知识反之，声阻抗相差较小小的两种介质相邻构成的界面，反射率较小，超

6、声在界面上一小部分被反射，大部分透射到人体的深层，并在每一层界面上随该界面的反射率大小，有不同能量的超声反射回来，供仪器接收、显示。均匀的介质中不存在界面，没有超声反射，仪器接收不到该处的回声，例如胆汁和尿液中就没有回声，声像图上出现无回声的区域，是液性区域。超声诊断基础知识2. 反射、折射 超声遇到大界面时产生反射和折射超声遇到大界面时产生反射和折射 。 声阻抗差声阻抗差越大，反射就越强，折射就越大，反射就越强，折射就越小。越小。 反之，反之，声阻抗差声阻抗差越小，折射就越强，越小，折射就越强，反射就越小。反射就越小。 超声诊断基础知识声波垂直入射和斜入射时反射和折射声波垂直入射和斜入射时反

7、射和折射超声诊断基础知识3.衍射和散射超声遇到小界面时，发生衍射和散射超声遇到小界面时，发生衍射和散射 。人体中的散射源是血液中的人体中的散射源是血液中的红细胞红细胞和脏器内和脏器内部的细微结构。部的细微结构。 超声诊断基础知识衍射和散射示意图衍射和散射示意图超声诊断基础知识4.吸收衰减特性超声波在介质内的传播过程中，随超声波在介质内的传播过程中，随着传播距离的增大，声波的能量逐着传播距离的增大，声波的能量逐渐减少，这一现象称为渐减少，这一现象称为超声波衰减超声波衰减。声波衰减与介质对声波的声波衰减与介质对声波的吸收、散吸收、散射以及声束扩散射以及声束扩散等原因有关，其中等原因有关，其中吸收是

8、衰减的主要因素。吸收是衰减的主要因素。超声诊断基础知识5. 5. 多普勒多普勒 ( Doppler ) ( Doppler ) 效应效应 声源发射超声的频率固定，如遇到与声源作声源发射超声的频率固定，如遇到与声源作相对运相对运动动的界面，造成反射频率不同于发射频率。多谱勒的界面，造成反射频率不同于发射频率。多谱勒频频移移发射频率与反射频率之差发射频率与反射频率之差 。超声诊断基础知识相对运动的速度愈高，则收到的声波频率改相对运动的速度愈高，则收到的声波频率改变愈大变愈大fd=f0vcos/c v =fd c / f0 cos医学上利用这种超声多普勒效应，来测定人医学上利用这种超声多普勒效应，来

9、测定人体器官的运动状态，如心脏、血管和胎心等体器官的运动状态，如心脏、血管和胎心等的活动。的活动。超声诊断基础知识二二. 超声诊断原理：超声诊断原理： 超声诊断仪组成： 1.1.主机主机 2.2.换能器（探头）换能器（探头）发出超声和发出超声和接收超声回波。接收超声回波。超声诊断基础知识 超声的发生通过超声的发生通过逆压效应逆压效应发生声能发生声能 由主机由主机示波屏示波屏 处理放大处理放大 换能器换能器 人体人体产生图像产生图像 （探头）（探头） 组组织织 利用利用正压电效应正压电效应接收超声转为电能接收超声转为电能超声诊断仪基本原理超声诊断仪基本原理超声诊断基础知识超声诊断基础知识超声诊断

10、基础知识 声像图的阅读（纵切面）下上前后超声诊断基础知识 声像图的阅读（横切面）右左前后超声诊断基础知识第二节第二节 人体组织的声学分型人体组织的声学分型 按其声学特性可归纳为以下几种类型：按其声学特性可归纳为以下几种类型： 无反射型（无回声型）无反射型（无回声型） 少反射型（低回声型）少反射型（低回声型） 多反射型（强回声）多反射型（强回声） 全反射型（含气型）全反射型（含气型） 超声诊断基础知识无回声(Echoless)液体内部十分均质，其液体内部十分均质，其声阻抗无差别声阻抗无差别，没有反，没有反射界面形成。正常状态射界面形成。正常状态下呈现无回声表现的有下呈现无回声表现的有胆汁、尿液等

11、。病理情胆汁、尿液等。病理情况下呈现无回声表现的况下呈现无回声表现的有鞘膜、胸腔、腹腔积有鞘膜、胸腔、腹腔积液及各个脏器的囊性病液及各个脏器的囊性病变、液化性病变等。变、液化性病变等。 超声诊断基础知识低回声(Low-echo) 在超声介质在超声介质比较均匀比较均匀，其的声阻抗差别较小，其的声阻抗差别较小，仅有少数反射界面，在仅有少数反射界面，在正常灵敏度时表现为低正常灵敏度时表现为低回声状态，如正常肾实回声状态，如正常肾实质、肝脏、脾脏及透明质、肝脏、脾脏及透明细胞癌及玻璃样变性的细胞癌及玻璃样变性的病理组织等。病理组织等。超声诊断基础知识高回声(High-echo) 组织器官纤维化、脂组织

12、器官纤维化、脂肪变性等可表现为弥漫肪变性等可表现为弥漫性点状回声，脏器内部性点状回声，脏器内部有新生物形成时可表现有新生物形成时可表现为高回声结节或团块，为高回声结节或团块，导致回声增强的原因系导致回声增强的原因系病理组织较正常组织结病理组织较正常组织结构致密，构致密，声阻抗增加声阻抗增加，反射界面增多所致。反射界面增多所致。超声诊断基础知识强回声(Strong-echo) 正常人体骨路，各种正常人体骨路，各种病理性结石、钙化灶病理性结石、钙化灶等，与周围组织等，与周围组织声阻声阻抗相差悬殊抗相差悬殊，造成强，造成强烈的反射，表现为强烈的反射，表现为强回声团、强回声带等。回声团、强回声带等。肺

13、及充气状态下的胃肺及充气状态下的胃肠，在声像图上表现肠，在声像图上表现为多次反射之强回声为多次反射之强回声带。带。超声诊断基础知识人体不同组织回声强度顺序肾中央区（肾窦）胰腺肝、脾实质肾皮质肾中央区（肾窦）胰腺肝、脾实质肾皮质肾髓质（肾锥体）血液胆汁和尿液。肾髓质（肾锥体）血液胆汁和尿液。正常肺（胸膜正常肺（胸膜-肺）、软组织肺）、软组织-骨骼界面的回声骨骼界面的回声最强；软骨回声很低，甚至接近于无回声。最强；软骨回声很低，甚至接近于无回声。病理组织中，结石、钙化最强；纤维化、纤维平病理组织中，结石、钙化最强；纤维化、纤维平滑肌脂肪瘤次之；典型的淋巴瘤回声最低，甚至滑肌脂肪瘤次之；典型的淋巴瘤

14、回声最低，甚至接近无回声。接近无回声。超声诊断基础知识第三节获得最佳超声信息的基本条件第三节获得最佳超声信息的基本条件1被检测的组织结构被检测的组织结构声阻抗的差异声阻抗的差异。2. 欲探得较小的界面，则需要使用波长较短，欲探得较小的界面，则需要使用波长较短，也就是也就是频率较高频率较高的换能器。的换能器。(参照参照6)3除了多普勒检查外，超声的除了多普勒检查外，超声的入射波入射波必须尽必须尽量量与被检测的界面垂直与被检测的界面垂直，才能使反射波最大才能使反射波最大限度地回到换能器，接收到最强的回声讯号，限度地回到换能器，接收到最强的回声讯号，从而获得最佳的超声信息。从而获得最佳的超声信息。(

15、参照参照13)超声诊断基础知识第四节第四节 超声诊断仪分类超声诊断仪分类 一一 A型诊断法（一维）型诊断法（一维）A超超二二 B型诊断法（二维显象）型诊断法（二维显象）B超超三三 M型诊断法：（一维）型诊断法：（一维）四四 D型诊断法：（型诊断法：（Doppler） 1频谱多普勒（一维）频谱多普勒（一维） 2多普勒彩色血流显象多普勒彩色血流显象 超声诊断基础知识 A A型（型（A-modeA-mode） 这是一种这是一种幅度幅度调制调制（amplitude modulationamplitude modulation）超声诊断仪，把接）超声诊断仪，把接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表收

16、到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表回声的强弱，以波型形式出现。回声的强弱，以波型形式出现。超声诊断基础知识B B型（型（B-modeB-mode）这是这是辉度辉度调制型（调制型（brightness brightness modulationmodulation）超声诊断仪，把接收到的回声，以）超声诊断仪，把接收到的回声，以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。超声诊断基础知识 M M型超声诊断仪是型超声诊断仪是B B型的一种变化，介于型的一种变化，介于A A型型和和B B型之间，得到的是一维信息。在辉度调制的型之间，得到的是一维信息。在辉度调制的

17、基础上，加上一个基础上，加上一个慢扫描电路慢扫描电路，使辉度调制的一，使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。用维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。用以观察心脏瓣膜活动等。以观察心脏瓣膜活动等。( (三三) M) M型（型（M-modeM-mode）超声诊断基础知识左室水平M型图像超声诊断基础知识 在二维图像上某点取样，获得多普勒频谱加以在二维图像上某点取样，获得多普勒频谱加以分析，获得血流动力学的信息，对心血管的诊断分析，获得血流动力学的信息，对心血管的诊断极为有用，所用探头与极为有用，所用探头与B B型合用。包括：型合用。包括：脉冲多普勒（脉冲多普勒（pulsed wav

18、e Doppler, PWpulsed wave Doppler, PW）连续多普勒（连续多普勒（ continuous wave Doppler, CWcontinuous wave Doppler, CW）彩色多普勒血流显像（彩色多普勒血流显像（color Doppler flow color Doppler flow imaging, CDFIimaging, CDFI）(四四) D型（型（Doppler mode）超声诊断基础知识脉冲多普勒、连续多普勒示意图脉冲多普勒、连续多普勒示意图超声诊断基础知识频谱多普勒仪正负频移的显示频谱多普勒仪正负频移的显示 超声诊断基础知识彩色多普勒血流以

19、彩色的颜色代表血流方彩色多普勒血流以彩色的颜色代表血流方向，以彩色的明亮度代表血流速度。向，以彩色的明亮度代表血流速度。超声诊断基础知识第五节第五节 超声诊断的临床应用超声诊断的临床应用 （一）超声检查的主要用途（优点）：超声检查的主要用途（优点）： （1） 检查实质性脏器的：检查实质性脏器的： 大小（径线值）大小（径线值） 形态特征形态特征 边界、边缘的光滑、清晰程度边界、边缘的光滑、清晰程度 脏器内部回声脏器内部回声 内部支持结构和管道内部支持结构和管道 结构（如：血管等）。结构（如：血管等）。 内部光点密度、粗细、内部光点密度、粗细、 亮度、分布等。亮度、分布等。超声诊断基础知识w（2

20、2） 检测某些囊性器官（如胆囊、膀胱等）的检测某些囊性器官（如胆囊、膀胱等）的形态、走向及功能状态。形态、走向及功能状态。w（3 3） 检查心脏、大血管和外周血管的结构、功检查心脏、大血管和外周血管的结构、功能及血液动力学状态，包括对先天性和后天性心能及血液动力学状态，包括对先天性和后天性心脏病，血管畸形及闭塞性血管病等的诊断。脏病，血管畸形及闭塞性血管病等的诊断。w（4 4） 检测脏器内各种局灶性病变的物理特性。检测脏器内各种局灶性病变的物理特性。w 鉴别局灶病变是实性、囊性、还是混合性，鉴别局灶病变是实性、囊性、还是混合性，部分还可鉴别良、恶性。部分还可鉴别良、恶性。超声诊断基础知识 （5

21、 5） 检测积液的存在与否，以及对积液量的检测积液的存在与否，以及对积液量的多少作出估计，如胸腔、腹腔、心包、胆囊、多少作出估计，如胸腔、腹腔、心包、胆囊、肾盂积液或脓肿等。肾盂积液或脓肿等。（6 6） 对各种病变治疗进行动态随访观察，如：对各种病变治疗进行动态随访观察，如：急性胰腺炎、甲状腺肿块等。急性胰腺炎、甲状腺肿块等。（7 7） 介入性超声的应用：如引导穿刺、活检、介入性超声的应用：如引导穿刺、活检、导管插入等（肝、肾穿刺活检）。导管插入等（肝、肾穿刺活检）。超声诊断基础知识（二）超声检查的局限性（超声检查的局限性（缺点）1超声穿透性差超声穿透性差超声遇到骨骼、结石、钙化等密度大的超声

22、遇到骨骼、结石、钙化等密度大的介质时，声阻抗大，超声被完全反射回介质时，声阻抗大，超声被完全反射回去，其深层因无声能而呈无回声平直条去，其深层因无声能而呈无回声平直条状区，状区，叫叫声影声影（acoustic shadowacoustic shadow）。）。对含气器官如肺、肠道，因声阻抗差大对含气器官如肺、肠道，因声阻抗差大而反射率几乎等于而反射率几乎等于100%100%。所以超声怕气体，怕骨骼，难达其深层。所以超声怕气体，怕骨骼，难达其深层。 对肥胖、肺气肿、腹胀等条件困难的患对肥胖、肺气肿、腹胀等条件困难的患者，影响二维图像质量。者，影响二维图像质量。 超声诊断基础知识 2.由于超声本身

23、的一些复杂物理效应，如由于超声本身的一些复杂物理效应，如旁瓣效应、侧后折射声影、侧壁失落效旁瓣效应、侧后折射声影、侧壁失落效应、镜像效应、混响效应、折射重影效应、镜像效应、混响效应、折射重影效应等，常在超声图像中伴生，造成应等，常在超声图像中伴生，造成图像图像伪差伪差。若超声诊断医生经验不足，可导致错误若超声诊断医生经验不足，可导致错误分析、诊断。分析、诊断。超声诊断基础知识3.仪器的优劣对超声的分辨率也有影响经体腔和经体表探头相比，经体腔和经体表探头相比，经体腔探头经体腔探头探头探头频率高，分辨率高；排除肺内气体频率高，分辨率高；排除肺内气体或肠腔内气体的干扰，图像清晰度高。或肠腔内气体的干扰，图像清晰度高。 如子宫内膜病变用阴道探头，前列腺病如子宫内膜病变用阴道探头，前列腺病变用直肠探头，均比经腹壁的探头分辨变用直肠探头，均比经腹壁的探头分辨率高。心脏病变用食道探头比经胸壁探率高。心脏病变用食道探头比经胸壁探头分辨率高。头分辨率高。 超声诊断基础知识（三）发展趋势（三）发展趋势1三维、四维超声三维、四维超声静态二维图像计算机重建静态二维图像计算机重建 静态三维（立体）图像静态三维（立体）图像动态三维动态三维