超声成像原理与临床应用课件

1、超声成像原理与临床应用浙江大学医学院附属第一医院 郑哲岚教学专用，禁止上网传播，版权所有超声医学(Ultrasonic medicine)超声医学是声学、医学和电子工程技术相结合的一门学科，是研究超声对人体的作用和反作用规律并加以利用，达到诊断、保健和治疗等目的的学科。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学超声工程。超声诊断学(Ultrasound diagnostics)研究和应用超声的物理物性，以某种方式扫查人体、诊断疾病的科学称为超声诊断学超声显像法：Ultrasonograph, Ultrasonogram声像图：Sonograph, Sonogram 超声心动图：Echocardiog

2、raphy超声波(Ultrasound)人耳听觉范围的声波频率是16 20000Hz，超过20000Hz的声振动即为超声波，目前用于诊断的频率一般为210兆赫(MHz) ，目前有些血管腔内探头的频率甚至可高达20MHz或更高。 超声诊断使用的频率范围：220MHz(兆赫) 1MHz=1x106 Hz超声的发生和接收逆压电效应(发生)在交变电场的作用导致压电晶体厚度的交替改变从而产生声振动，即由电能转变为声能。正压电效应(接收)由声波的压力变化使压电晶体两端的电极随声波的压缩(正压)与弛张(负压)发生负电位交替变化。超声波的发生借助于高频振荡脉冲加在压电晶体上利用逆压电效应使发生机械化的体积胀缩

3、，推动周围介质使之振动，形成疏密波。由于输入之电振荡频率在115MHZ之间， 故产生115MHZ之Ultrasound；当U在介质传递时，遇有声阻不同之介面即发生反射。这些反射回来的反射波是一种疏密相间的有规律的机械振动，当作用于压电晶体时，由于正压电效应，使晶体两侧产生异种电荷。把这个高频变化的电位差经仪器接收线路放大后，显示在Monitor上，这就是我们今天所见的各种图像。目前都是Digital Imaging. 超声的三个最基本的参数超声的三个最基本的参数（频率f，波长,声速C）ACOUSTIC WAVE EQUATION振动质点在媒质（空气丶水丶固体）内传播产生周期性疏密波称声波,波的

4、传播方向与质点振动方向一致的,称为纵波 传播方向和振动方向相互垂直的称横波声波是纵波,声振动传播有赖于媒质,真空中不能传播.而光波是电磁波丶可以在真空中传播声振动的频率f（振动数/秒）是振动源的特性,声波在人体组织内传播速度C由传播媒质特性决定.周期性振动在媒体内空间距离上呈波浪形传播,相邻同状态间的最短距离称波长超声波与人体组织的相互作用选用超声作为医学诊断的信息载体,首先由于人体组织能作为超声波的传播媒质,其次因为声波和组织能相互作用,作用的后果引起声波特性的某些改变,其方式多种多样,例如频率的改变（Doppler效应）丶方向的改变（反射丶折射丶散射丶衍射）丶能量（强度）的改变（衰减）,这

5、些变化都携带组织结构信息或功能信息,相互作用也能产生治疗效果,或引起损伤.不论诊断或治疗还必须考虑安全阈值和剂量问题波长与分辨力的关系被人体组织调制过的超声载体所携带的信息,以像素为单位组合成图像, 像素是图像最基本的单位.像素内部己不可能进一步分解.像素的直径成为图像显示细节的极限称为分辨率.任何一幅图像是由无数像素组成的,如把这个像素放大都是相似的明暗相间同心圆丶也叫衍射斑（或称弥散园）.衍射斑的直径不能无限小，有一定极限. 即最小分辨距大约是超声波长的一半（/2）分辨距越小丶分辨率（力）越高,图像能显示的细节更小为什么医用诊断仪的下限频率一般大于3M（兆/百万）,原因就在3M的超声其分辨

6、距已大于2mm,更低的频率波长将更长,分辨力太低,已没有诊断价值,波长与穿透性的关系超声图的分辨率和穿透性是一对矛盾,并非所有超声频段都适用于医学诊断,事实上医学超声诊断仪适用频段只限于315M之间.上节提到 2mm更低的频率没有诊断价值,而大于10M（兆）的超声波因穿透深度只有数mm,对厚组织已失去作为载体的可能.早期超声诊断仪为了兼顾图像分辨力和穿透性,需要配用多种频率的探头。新颖超声诊断仪用变频或宽频探头。描述超声图像特征的四个参数灰度 医学影像学的图象基本上是有明暗细节的灰阶图像.明暗表示超声反射能量的强弱,用灰阶定标,从最亮到最暗对可分辨的灰度进行分级,可分辨的层次以2n表示,n称字

7、长,以bit为单位.n值大丶层次丰富丶图像细腻.称动态范围寬动态范围以最亮最暗灰度比的对数表示(单位为贝尔)该值乘20,称为分贝(dB),同样明暗范围的灰带如果上带可分110dB丶下带为150dB ,表示下带的动态范围较广,即灰度分辨率较高110dB=10的5.5次方和150dB=10的7.5次方丶两者相差100倍丶表示下带灰度显示分辨率提高了100倍, 150Db的图像灰度分辨率较高,层次亦较细腻.亮度 亮度与灰度有关,但不是同一概念.亮度有绝对单位.以流明为单位,是关于显示屏的特性.超声显示器屏幕亮度可调.灰度是图像像素间的相对比较值,亮度绝对值调整后,灰阶相对关系保持不变。对比度 是输入

8、灰度信号与输出亮度之间的变换关系,以伽玛系数表示.=1是一条呈45度的直线,表示输入输出保持正比的线性变换关系,改变斜率或曲率,强化或弱化细节间黑白对比分辨率 细节指可分辨像素的尺寸.细节越小图像清晰度好,称分辨率高.分辨率和灰度级是评估图像质量的两大主要指标.超声物理四大基本定律物理定律紧绕声波和组织相互作用有关的定律.作用过程涉及四大物理定律:吸收定律反射定律衍射定律多普勒定律吸收定律（与图像均匀度有关）吸收(衰减)定律(朗伯-比尔定律)为了补偿声束穿透组织时的能量衰减，超声诊断仪中信号放大器的增益不是固定的,而是随入射深度而递升的.这技术称为STC（灵敏度时间补偿）,或TGC（时间增益补

9、偿）反射定律（与图像细节灰度有关）反射率并不是由声阻抗直接决定而是由反射面前后声阻抗之差决定B超图像本质上是细节反射率的分布像acoustic impedance界面（interface）为两种不同声阻抗介质的接触面。声阻抗（acoustic impedance）为该介质的密度（）和声速（C）的乘积Z = CZ1 = 1 C1Z2 = 2 C2当Z1与Z2相差0.1%时即有回声反射声阻抗（acoustic impedance）超声波的反射类型根据组织声阻抗的大小与组织结构内部均匀程度可分为： a.无反射型：表现为无回声暗区，常见于血、尿、胆汁、腹水等。b.少反引型：表现为低回声区，常见间质实块

10、，如心壁、问隔 ；c.多反射型：显示高回声区，多为结构杂乱实块，如瓣膜等；d.全反射型：空气，在肺、肠交界处界面前后声阻抗相差3000倍，反射系数达99.9。衍射定律(与细节的分辨力有关)图像显示细节的极限丶称为分辨率.超声图的分辨率和穿透性又是一对矛盾,和超声波的频率有关.并非所有超声频段都能用于医学诊断,事实上医学超声诊断仪适用频段只限于315M之间. C=1540m/s,人体软组织的声速接近于水,传播距离1mm约需13.4s.频率f振动体每秒振动次数.超声晶片的振动频率设计在210M范围内.Doppler定律（与超声测速）Doppler定律 声波遇上运动物体时丶反射回来的声波频率会发生改

11、变.若入射超声频率为f0 反射回来的频率为f, 则频率改变fd , fd 称为频移.Doppler定律就是根据频移fd测算运动物体的速度v的定律: v和fd 成线性关系.符号表示声束传播方向和物体运动方向的相对关系.如物体运动方向迎对声束传播方向,符号取+,否则取- .Doppler 技术为运动物体无接触测速提供了科学基础.超声诊断仪引入了Doppler技术,开发了超声血流测速.超声诊断从结构分析领域跃进到功能判断领域,是一次革命性的跃变.Doppler Equation三种Doppler测速技术Doppler测速有三种波型CW (连续波)/ PW (脉冲波)/ HPRF (脉冲高重复频率).

12、CW优点是灵敏度高,速度分辨率强,但缺少距离信息,缺点是不能严格测定某一点位置上运动物体的速度.CW一般用于测量高流速血流及用于胎儿监护或电子听诊器等。PW的优缺点相反，可以精确定位某点位置上的运动物体速度,但灵敏度和速度分辨率精度不如CW ,PW用于血管内血流速定点测量HFPW 是High Frequency Pulse Wave的缩略字.意思是高重复频率脉冲波.因为脉冲Doppler PW的回波信息有明确定位的优点,但又有重复脉冲频率(PRF)低测速上限受限制的弱点.HFPW就是为解决这个两难问题,提出的新技术因为PW中釆用重复脉冲频率PRF受波速C和声束通过距离d限制.声束从发射到反射回

13、耒总距离是2d,经过的时间t=2d/t.后继脉冲（PW）必须等待回波接收后才发射,所以PRF= 1/t. 被测对象d越大,PRF必定越低.Nyquist取样定律但是Nyquist取样定律要求PRF必须2fd,否则会导致信号混叠,测出的信号不准,如被测物体运动速度较高fd 值较大,则测速时PRF也要相应提高,釆用HPRF技术.能自动识别返回脉冲的序列,不需等待前一脉冲返回后再发新脉冲.一面发射丶一面接收,提高了采样频率,尽可能满足取样定律PRF2fd 的要求。彩色多普勒血流图CDFICDFI是重叠在B超图像上的血流状态图,以红绿色分别表示血流方向丶色调表示血流速度大小,混杂色表示湍流，只是定性地

14、显示血流状态，如要定量显示某点的血流定量值、还需要同步显示频谱图.图上有Doppler声束径跡,取样位置以及cos调节标志.以便在血流方向与声速方向不一致时按下式进行Cos校正Doppler超声测速的深度极限Dmax与速度极限VmaxDoppler声谱图与频谱分析声谱图也叫频谱图,Y轴是频移fd,显示该时刻多普勒回波中的频率成份.位置上下表示频移大小,相当于速度大小,X轴是时间t的展开.灰度深浅显示该谐波的相对强度.信号频率成份的分析通常有FFT法和自相关法 频谱分析是血流速分析的关键技术。Doppler血流速图实际是Doppler频移的时序图.因为频移fd 与物体运动速度v直接相关,可换算为

15、流速时序图.回波信号中可能存在多个质点的运动速度,需要分开,就要利用频谱分析技术。超声诊断的种类1A型诊断法 Amplitude Mode根据回声波幅的高低、多少反映界面二边介质的声阻抗差异大小。2B型诊断法 Brightness Mode将回波用辉度调制显示，为二维图像，根据光点亮暗分为 256 级灰阶，是使用最广泛最音遍的超声诊断法。用于心脏检查的称为二维超声心动图 Two-dimensional Echocardiography或切面超声心动图 Cross Sectional Echocardiography3.M型超声心动图 Motion Mode即超声心动图(Ultrasonic C

16、ardiogram, UCG or Echocardiography) 心脏回声光点沿时间展开的曲线图 （Time-Position Recording ）。4D型诊断法 Doppler即多普勒频移诊断法，可显示血流方向、速度等，可分为：脉冲波多普勒Pulsed Wave Doppler , PWD连续波多普勒 Continuous Wave Doppler , CWD彩色多普勒血流显像 Color Doppler Flow Imaging , CDFI 将血流信号进行计算机伪彩色编码，对向探头的血流显示红色，背向探头的血流显示兰色，异常血流如心内分流、返流或狭窄血流显示五彩镶嵌的色彩 (Mo

17、saic Pattern)。在诊断心血管病变中起到重大作用，被誉为无创性心血管造影。1842年Christian Joham Doppler观察天体时发现（1） PWD：音频输出，视频输出。可以取样，不能定量（2） CWD：与上相反（3）Color Doppler：对分流、返流及狭窄血流等作出诊断。 其他5.彩色多普勒能量图法CDE(Color Doppler energy)6.三维超声诊断法： 重建和实时三维，重建三维在二维的基础上利用计算机进行；7.超声显微镜诊断法：利用特高超声（ 100MHZ，450MHZ）显示组织器官的细微结构。8.超声组织定征诊断法：研究人体组织对超声的声速衰减，散

18、射及非线性声学特性9.C型超声诊断法：探头的移动及其扫描呈“Z”字形，显示的声像图与声束方向垂直，相当于X线断层显像10.PPI型(plan position indicator)或P型超声诊断法：以探头为中心作3600旋转扫查，适用于管道内探测11.F型超声诊断法12.超声造影超声诊断新技术超声诊断技术日新月异.进展极快,涉及声束形成丶扫描方式变革丶新型图像生成丶图像质量优化,帧频提速等许多领域.超声诊断的精确度可靠性大幅度改善例如:动态滤波,数字扫描变换（DSC）,全数字超声成象,全程实时聚焦(数字延时技术),压缩声束旁瓣,三维(3D)图像重建,彩超血管能量图,谐波血管成象,帧频提高技术等

19、超声剂量与安全标准人体紧要部位超声强度限定值FDA规定超声生物效应与安全指标Ispta国际电工委员会（ICE1157-92）规定胎Ispta100Mw/cm2 Ispta的概念:脉冲能量集中在T2时间段内,脉冲周期时间为T1,脉冲能量被T1 平均称为Ispta，器官的Ispta依其重要性和敏感程度有不同要求。PACS系统与DICOM 3协议数字化医院要求患者信息都能通过网络共享.目前医院里患者信息分散在放射科丶检验科丶病理科等不同部门.异质医学图像（X片丶CT丶MRI丶超声等）早先模拟信号要求不同的物理通道.数字化后原则上可以在同一网络中传输.但由于各系统都各有自身特点，编码方式各异,即使同类

20、仪器各厂商的接口标准互不兼容,种类繁多的图像信息自成孤岛,难以共享,病人信息利用率不高,服务质量低下. 数字化医院是医院现代化必由之路。PACS (Picture Archiving and Communication Systems)全称为医学影像存档与通讯系统。是近年来随着数字成像技术、计算机技术和网络技术的进步而迅速发展起来的、旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统。PACS（图像存挡和通信系统）系统是数字化医院的重要组成.PACS系统主要通过统一接口标准,制订规范协议,使所有同质或异质的图像信息都能在网上交流,不再需要胶片丶纸质打印报告等物流传递,直接通过医院局域

21、网,或城域广域网传递.由医生工作站或病床前查询.减少医护人员和病人在各部门间的往返奔波,提高工作效力,目前国际上己制订出必需共同遵守的协议,即DICOM 3.今后在采购超声诊断仪时,用户应提出产品符合DICOM.3要求,供应商必需作出承诺。超声诊断仪的基本构成主机：包括基本电路、计算机信号处理器等探头Probe（换能器Transducer)：核心器件是压电晶体，其作用是向人体发射和接收超声波。显示器：显示各种类型的超声图像探头的种类：依晶片排列方式的不同分为线阵、凸阵、扇扫、扇括及腔内探头等不同种类。腹部检查常用探 头频率为3.5MHz，表浅部位的检查常用高频探头7-10MHz。超声检查前的准

22、备腹部：要求空腹812小时，胃镜检查应在超声检查之后进行，如先作胃镜检查应在2天后再进行超声检查。已做钡餐检查的患者，应使钡剂排空后再进行超声检查。膀胱、前列腺、女生殖系：要求膀胱适度充盈。经阴道超声检查要求事前排空膀胱。新生儿颅脑检查：810月、前囟未闭合以前回声强弱的决定因素：1回声反射界面的大小；2回声反射界面的多少；3二界面声阻差；4传播声束的声速。反射：介质对声波的阻抗， 反射系数（z2z1）2/（z2z1）2吸收：以半值层表示，如颅骨0.2cm， 脂肪 6.9cm，肝2.4cm，血液35cm折射、绕射、散射（障碍物超声波波长时）ArtifactsReverbreration art

23、ifactSide lobe artifactMirror ImagesShadowingRefraction artifactRing-down artifactTissue vibration artifactPosterior EnhancementColor Doppler aliasing超声的临床应用心脏：瓣膜病、先天性心脏病、冠心病、心肌病、心脏肿瘤、心包病、肺心病及其他如负荷超声心动图Stress Echo、人工瓣膜置换术后评价、心脏介入治疗如PBMV，PTCA、Stent Implantation的评价、先天性心脏病术后或CABG后随访等。腹部：是B超应用最多的领域，它方便、

24、无创、经济，解决了许多临床需求。a.肝脏：弥漫性病变如肝硬化、含液性病变如囊肿、脓疡，占位性病变如原发性肝癌、原发性肝恶性肿瘤、转移性肝肿瘤、局灶增生性结节、肝血管瘤、肝腺瘤、肝错构瘤等、寄生虫性改变如血吸虫性肝病、包虫病等。b.胆道系统：炎症、结石、肿瘤、畸形、蛔虫、增生等疾病，有很高的检出率。c.胰腺：急慢性胰腺炎、假性囊肿、胰岛细胞瘤、胰腺癌等。d.脾脏：肿大、钙化、占位、急慢性脾破裂等。e.后腹膜及腹水：淋巴结转移、腹水、腹腔脓肿等。泌尿系：包括肾、输尿管、膀胱、前列腺的处的疾病，并可测定残余尿量，尤其可诊断肾脏输尿管肿瘤、结核、结石、畸形、囊肿和积水，膀胱肿瘤、前列腺炎症、增生、肿瘤

25、等方面有较好的作用。妇产科：是超声诊断最突出、最有效的专科之一。对妊娠各期及子宫、附件疾病均有良好价值。如子宫或附件肿瘤、葡萄胎的良恶性、胎儿有无脐带绕颈、胎儿发育、胎儿有无先天性畸形等。肾上腺：肿瘤、结核、出血、增生筛选浅表器官：甲状腺及甲状旁腺疾病：弥漫性甲状腺肿、甲状腺功能亢进、甲状腺炎、结节性甲状腺肿、甲状腺及甲状旁腺肿瘤等。乳腺：乳腺癌、纤维瘤、小叶增生、脓肿等价值较大。阴囊与睾丸、附睾和精索：占位性疾病、睾丸扭转与炎症的鉴别、鞘膜积液探查、附睾炎症、精液囊肿、精索静脉曲张等。眼：肿瘤、异物、视网膜剥离、眼动脉及睫状体动脉和视网膜中央动静脉血流检测等。皮下包块：了解肿块形态、大小、囊

26、实性、与周边组织关系和血供。胸腔疾病：包括纵隔占位、肺实变、胸膜病变，尤其是积液的定量和定位。TCD经颅多普勒：肿瘤、血管畸形和脑内大动脉血流状况胃肠道：非常规检查，由于胃肠道中含有大量气体，影响超声的图象质量，但借助于胃造影剂可显示胃壁厚度和层次结构，对诊断肿瘤与溃疡有一定价值，尤其对胃腔外肿块和胃平滑肌瘤、胃癌周围淋巴结转移有较高价值。此外对小肠实性肿瘤、结肠肿瘤、阑尾炎也有一定价值。骨与关节：对有骨质破坏的骨肿瘤、骨折处血肿、关节腔积液、半月板损伤及椎间盘突出有一定价值。血管：包括所有外周较大动脉与静脉的疾病诊断如血栓形成、栓塞、动脉瘤、狭窄、深静脉瓣功能、人造血管架桥后如腔房转流或TI

27、PSS术后评价和流量、流速等检测。此外可对肢体处浅表的假性动脉瘤进行压迫治疗。颈动脉等腹部血管如腹主动脉，下腔静脉，门脉，肠系膜动脉等移植脏器血流监测：对心脏、肝脏、肾脏、胰腺等脏器移植术后血供情况及并发症和排异进行监测新生儿颅脑超声：有无脑室积水，肿瘤，新生儿缺氧缺血性脑病等其他超声造影 Contrast 介入超声与治疗：超声引导下进行穿刺抽液、组织活检、PTCD 以及实质性脏器肿瘤的无水酒精注射、射频、微波、热疗、同位素、激光治疗。目前我国开发了具有自主知识产权的无创性超声聚焦刀，可以进行肿瘤体内治疗。术中超声：术中超声定位，术中检查，术后疗效评价等。如胆道结石、小肝癌切除等手术中可广泛应

28、用腔内超声：a.经食道超声心动图 Transesophageal Echocardiography ， TEEb.经直肠超声 Transrectual Ultrasound ， TRUc.经阴道超声 Transvaginal Ultrasound TVUd.内镜超声生长发育胎儿超声检查人体紧要部位超声强度限定值FDA规定超声生物效应与安全指标Ispta部位 Isppa(W/cm2) Ispta(mW/cm2)Im(W/cm2)心脏 190 430 310脉管 190 720 310眼部 28 17 50胎儿 190 94 310Isppa-空间峰值脉冲平均声强Ispta-空间峰值时间平均声强I

29、m最大声強正常女性生殖系统妇产科超声检查Gynecology and obstetrics产科超声检查（Obstetrics Examination）妊娠分为三个阶段：早期妊娠first-trimester pregnancy(12weeks)中、晚期妊娠Late second and third-trimester pregnancy(13-27w末为中期妊娠,28-40w为晚期妊娠)正常妊娠的超声检查胚胎和胎儿在母体内发育成长的过程称妊娠。卵子受精是妊娠的开始，胎儿及其附属物从母体排除是妊娠的终止。临床上将妊娠分早期妊娠、中期妊娠和晚期妊娠。妊娠12周末以前称早期妊娠第13-27周末称中期

30、妊娠第28周及其后称晚期妊娠。早期妊娠的超声检查早孕的主要临床表现为停经、停经后出现恶心或伴有呕吐等、尿妊娠试验阳性。超声声像图表现为子宫增大；宫腔内出现妊娠囊光环；随后妊娠囊内先后出现卵黄囊和胚芽；同时可伴一侧卵巢黄体囊肿。妊娠囊（gestational sac）是超声首先观察到的妊娠标志。经腹超声最早观察到妊娠囊约在末次月经后6周，经阴道超声最早在末次月经后的30-32天就能观察到1-2mm的妊娠囊，此时表现为增厚的蜕膜内见到圆形囊性结构即妊娠囊，周边环状的强回声为绒毛。早期妊娠囊的重要特征是双环征。卵黄囊（yolk sac）为妊娠囊内最早出现的结构，表现为囊壁菲薄的囊性结构，最早可在妊娠

31、5周时出现，12周前消失，大小38mm，平均5 mm，卵黄囊是宫内妊娠的标志，他的出现可以排除宫外孕时宫腔内出现的假妊娠囊，妊娠囊大于20mm而未见卵黄囊，可能是孕卵枯萎，如果卵黄囊过大（10mm）与预后不良有关。胚芽（fetal pole）经阴道超声最早可在孕5-6周识别胚芽，最初表现为紧贴卵黄囊一侧的稍强回声，当径线在2mm时通常能见到原始心管搏动。心管搏动能够肯定胚胎是存活的，也是正常妊娠的标志。以后胚芽头臀长（crown-rump lenth）增加，结构越来越清晰，7周时多能分出头尾，8周时颅内可见尚未分开的端脑和中脑脑泡，称单脑泡，同时可以显示较为清晰的肢芽，10周时解剖结构更为清晰

32、，从此，“胚胎”改为“胎儿”。中、晚期妊娠超声表现The second and third-trimester of pregnancy(13-27w末为中期妊娠,28-40w为晚期妊娠)羊膜囊逐渐充满宫腔,胚外体腔消失amnionic cyst fill with the uterine cavity and the exocoelom disappears可清晰显示子宫内胎儿（胎头、脊柱、胸部、腹部及肢体）、羊水、胎盘USG shows fetus（head,spine,thoracic part,abdoman and limbs）,amniotic fluid and plcenta中

33、晚期妊娠常规检查步骤和方法1先寻找胎头，以确定胎头位置，观察胎儿形态及内部结构，测量胎头有关经线.。2以胎头为支点，寻找胎儿脊柱，先后做脊柱的纵向、横向连续扫查，观察其形态是否正常。3对胎体的纵轴和横轴分别进行连续扫查，观察胸腔、腹腔各脏器的大小，形态，注意胎体外观是否正常。4观察胎心和胎体运动。5寻找胎儿肢体，并进行长骨测量，确定胎盘附着部位、成熟度以及和宫颈内口的关系。6测量羊水指数。中晚期妊娠的胎儿发育及超声诊断1头颅：头颅的超声切面有横切面、冠状切面和矢状切面。其中，横切面是最常用、最易获得的切面，其中丘脑平面和经小脑平面最为重要。（1）丘脑平面：从额部到枕部经过侧脑室前角、透明隔、丘

34、脑、侧脑室后角。侧脑室前角较靠近脑中线，后角远离脑中线向两侧分开。透明隔位于中线上，偏额部，呈小块状无回声，双侧丘脑位于大脑中央，紧靠脑中线，呈椭圆型均匀中低回声。丘脑平面是测量双顶径和头围的平面。在此平面还可以测量侧脑室后角宽度以判断侧脑室有无扩张,侧脑室后角宽度即脉络膜球部侧脑室侧壁间的距离。任何孕周侧脑室后角的宽度都不应超过10mm。（2）经小脑平面：从额部到枕部经过了侧脑室前角、透明隔、小脑、后颅窝池（图-1-4）。两小脑半球相连部分为小脑蚓部，蚓部前方是第四脑室。此平面可以测量后颅窝池深度，从蚓部至枕骨内缘距离即为后颅窝池深度。正常后颅窝池深度不超过10mm。2脊柱：胎儿脊椎有三个骨

35、化中心，分别位于椎体和双侧椎弓。椎体正中偏前，椎弓位于椎体双侧后方。超声扫查脊柱主要有横切和旁矢状切。横切时从颈椎到骶椎各个脊椎都能见到三个骨化中心，形成一个闭合的等腰三角形，顶点指向胎体中心。旁矢状切时声像图显示两排平行的骨化中心，一个椎体对应一个椎弓。至骶尾椎处两排骨化中心渐渐合拢。整条脊柱自然弯曲，呈正常生理弧度。脊柱背侧皮肤清晰可见，完整覆盖。3胸腔：主要观察的内容是心脏和肺。胎儿心脏超声是一项重要复杂的工作，有统计，超声产前诊断心脏畸形的准确性与产后诊断或尸解完全符合的为82%。心脏超声最基本的平面是四腔心平面（four-chamber view），显示心脏的四个腔：即左心房、左心室

36、、右心房、右心室。四腔心平面观察的主要内容有：1心脏位置 正常心脏位于胸腔内，偏前偏左，心尖指向左侧胸壁。2 心轴角度 从脊椎正中至前胸壁正中画一连线，两条连线相交的角度即心轴角度，正常范围28-59度，平均45度。3 心脏面积 约为胸腔面积的三分之一，晚期妊娠超过三分之一，足月妊娠时近二分之一。四腔心平面同时也是观察肺的重要平面。心脏两侧即为肺。呈中等强度回声，胎儿未成熟肺回声强度低于肝，胎儿随妊娠月，肺逐渐成熟，肺回声强度高于肝。4腹腔：胎儿腹腔脏器包括消化道脏器、泌尿道脏器及肝胆、脾、胰、生殖器官及腹膜腔。 在腹部横切面的腹围平面上，左侧的囊性结构为胃泡，脾脏位于胃泡左后方，右侧结构为肝

37、脏，同时可显示脐静脉肝段。早期肠管声像图表现为回声稍增强的的不规则区域，妊娠20周后可以鉴别小肠和结肠回声，小肠位于下腹部中央，回声稍增强，管状结构不明显，而结肠位于其外周，靠近腹壁且回声较低，呈连续的管状结构。 肾脏位于脊柱两侧，稍低于腹围平面，经腹超声约在妊娠14周才能显示肾脏回声，在纵切面上外形呈椭圆形，外缘为肾包膜及肾皮质，皮质下为肾髓质肾椎体。肾盂位于中央，表现为无回声长条状结构，肾脏横切面上可以测量肾盂前后径间的距离，正常不超过5mm。正常情况下输尿管不能被显示。膀胱位于下腹部盆腔内，最早在妊娠11周显示，随着膀胱充盈和排空，声像图上膀胱大小可有变化，有时比较扩张，有时呈完全空虚状

38、态， 因此对膀胱需做动态观察，间隔20-40分钟在做检查。5胎儿腹壁：中期妊娠起可显示脐带与腹壁的连接，局部无扩张或膨出，脐带内仅有脐血管。晚期妊娠胎儿腹壁从外向内依次为皮肤、皮下组织及肌肉。6胎儿骨骼系统：一旦骨骼出现钙化，超声就能显示骨骼的回声。长骨的骨干呈长条状强回声结构，骨骺部分表现为低回声。肋骨在胸腔横切面上呈弧形，起始于脊柱，向双侧前方弯曲，终止于前胸壁。中晚期妊娠的胎盘、脐带羊水的超声检查1羊水：羊水呈无回声暗区，足月时羊水内出现少量点状强回声光点，为胎体脱落的皮脂、上皮细胞的回声，产前超声判断羊水的的多少主要有两种方法，即羊水最大池深度测量和羊水指数测量，有报道称羊水指数的测量

39、显著优于前者，目前多采用羊水指数评估羊水量。羊水指数测量方法：将羊膜腔分为左上、左下、右上、右下四个象限，测量各象限羊水平面的最大深度，再将四个象限的测值相加。羊水指数的正常值为8-20cm，大于25cm时可以诊断羊水过多，小于5 cm则诊断羊水过少。约1/3羊水过多的病因不明，但多数重度羊水过多可能与胎儿畸形及妊娠合并症、并发症有关。其中18-40%合并胎儿畸形。以神经管缺陷疾病最常见，其次为食管、十二指肠闭锁等消化道畸形。羊水过少常见原因有胎儿泌尿道畸形、胎盘功能不良等。2胎盘：由胎儿面（绒毛板）、母体面（基底膜）和胎盘实质三个部分组成，声像图下足月胎盘厚度为3.6-3.8cm,一般不超过

40、5cm.。正常胎盘可附着在子宫前壁、后壁、宫底或左右侧壁，妊娠中期，胎盘在宫腔内占据很大面积，可以从宫底延伸至内口。随着妊娠的进展，子宫下段的逐渐形成，原来较低的胎盘有“迁移”现象，到妊娠晚期已是正常位置。胎盘分级：根据胎盘的绒毛膜板、胎盘实质内的回声强弱及胎盘基底层的的回声情况将胎盘分为四级，即0、级。0级： 绒毛膜板光滑平整，胎盘实质呈均匀分布的微细光点，见不到基底层。常出现在29周，提示胎盘不成熟级： 绒毛膜板出现轻微的波形起伏，实质内出现较粗颗粒，形成反光较强散在的光点，仍见不到基底层，多见于29-36周，提示胎盘趋向成熟，但尚未成熟级： 绒毛膜板出现切迹,并延伸入胎盘实质,但未达基底

41、层 ，实质内颗粒变粗，出现短柱状强回声，基底层出现线状排列的增强小光点 ，提示胎盘成熟，常见于36-40周。级： 绒毛膜板切迹深达基底层，实质内出现多个光环，连接成网状，少数光环内见无回声小池，基底层线状排列的增强小光点融合。3脐带：脐带漂浮于羊水中，一端与胎儿腹壁脐孔相连，一端与胎盘相连，横切面上，见三个血管断面，两个小的为脐动脉，一个大的为脐静脉，由于脐动脉和脐静脉血流方向相反，彩超显示不同的颜色，血管周围为华通胶（jelly of Warton）。胎儿生长的评估准确的胎龄确定不仅对高危妊娠的处理十分重要，而且是有效开展产前诊断的基础。在有超声显像检查以前，孕龄的判断都是靠月经史、体格检查

42、等，但用月经周期推算孕龄的可靠性仅55%，临床体检的估计也不够准确。而超声检查确定孕龄是一个比较准确可行的方法。（一）早期妊娠孕龄判断：早孕主要通过测量妊娠囊大小以及头臀高进行孕龄估算。1妊娠囊测定利用高分辨率的阴道探头，最早在末次月经后的30-32天就能观察到1-2mm的妊娠囊。随着妊娠的继续，妊娠囊不断增大。测量妊娠囊三条径线（纵径、横径和前后径），获取平均值，就可预测相应的妊娠周数（表1）。但当妊娠囊呈椭圆型、腰豆形或不规则形时，所获得的平均值就有可能发生误差，相比之下，测量胚芽头臀长的准确性就较高。平均妊娠囊径线与妊娠龄的关系平均妊娠囊径线 预测妊娠周数 （mm） （范围=95%CI）

43、平均妊娠囊径线 预测妊娠周数 （mm） （范围=95%CI）2 5.0 (4.55.5)14 6.5 （6.07.0）3 5.1 （4.65.6 15 6.6 （6.27.1）4 5.2 （4.85.7） 16 6.7 （6.37.2）5 5.4 （4.95.8）17 6.9 （6.47.3）6 5.5 （5.06.0）18 7.0 （6.57.5）7 5.6 （5.16.1）19 7.1 （6.67.6）8 5.7 （5.36.2）20 7.3 （6.87.7）9 5.9 （5.46.3）21 7.4 （6.97.8）10 6.0 （5.56.5）22 7.5 （7.08.0）11 6.1

44、（5.66.6）23 7.6 （7.28.1）12 6.2 （5.86.7）24 7.8 （7.38.2）13 6.4 （5.96.8）2胚芽头臀长 一旦超声观察到胚芽，就可以测量胚芽头臀长，头臀长指从胚胎的头部至臀部的长度，不包括卵黄囊和肢体。声像图上取胎儿正中矢状切，从头的顶点测量至臀部的最低点。早期妊娠时，头臀长与孕龄有很好的相关性，是估计孕龄最准确的方法。临床常用的估算方法是孕周=头臀长（CM）+6.5中晚期妊娠胎儿生长的评估：中晚期妊娠常用的评估胎儿生长情况的指标有双顶径、头围、腹围和股骨长。双顶径（biaparietal diameter,BPD）：测量的标准平面是丘脑平面，测量方

45、法：从顶骨的外侧缘至对侧顶骨的外侧缘，中期妊娠双顶径的增长较快，妊娠晚期相对较缓慢。 31周前平均每周增长3mm，妊娠31-36周，每周增长1.5mm，妊娠36周后每周平均增长1.0mm。头围（head circumfrence,HC）: 测量的标准平面也是丘脑平面，可用超声仪的椭圆测量功能测得头围。由于胎儿头形不同，双顶径和枕额径的比例有很大不同，因此头围比双顶径更能反应胎头的生长情况腹围（abdomonal circumference,AC）是晚期妊娠评价胎儿生长发育、估计体重、观察有无宫内生长受限的最佳指标。测量腹围时，取胎体横切面，腹围呈圆形或椭圆形，左侧显示胃泡，前方中央见左支门静脉

46、和右支门静脉的汇合，背部为脊柱横切面，测量时包括皮肤及皮下脂肪厚度。从晚期妊娠起，胎儿肝脏增长迅速。肝脏糖原储存、皮下脂肪累积，腹围的增长速度超过头围的增长。妊娠35周前头围大于腹围妊娠35周左右，头围和腹围的径线基本相等，妊娠35周后腹围大于头围。股骨长：指股骨骨干的长度，一般妊娠14周起才测量股骨长度。测量方法是纵切股骨，测量从股骨大转子至股骨干远端的距离，不包括股骨头和骨骺。其他：除了上述的一些常用指标，另外还有一些相对少用的生物学指标，如肱骨长度，胫骨、腓骨、尺桡骨长度，小脑横径，眶间距，下颌骨，足底长度等胎儿脐动脉胎儿脐动脉最能反映胎盘阻力，也是最容易获得多谱勒频谱的一条血管。波形呈

47、锯齿状，近胎儿端及近胎盘端的脐动脉阻力略有不同。正常脐动脉在妊娠12-14周前无舒张末期血流。至12-14周时才出现舒张末期血流，并随着孕周的增加而流速增高,说明从妊娠12-14周起，胎盘三级绒毛内血管迅速分支、血管面积增加，胎盘阻力下降，流至胎盘进行气体和代谢产物交换的血液逐渐增加，这是为了适应逐渐长大的胎体需要更多的氧气和营养物质。孕30周后脐动脉S/D持续大于3，则妊娠高血压综合征、宫内生长受限、胎儿宫内窘迫、死胎、早产的发生明显提高,如果出现无舒张期血流、逆向血流，胎儿可能在24-48小时内死亡。胎儿先天畸形出生缺陷及先天畸形的涵义出生缺陷（birth defects）,也称先天异常(

48、congenital anomalies),指胚胎发育紊乱引起的形态、结构、功能、代谢、精神、行为等方面的异常。应包括1、胚胎及胎儿死亡；2、发育迟缓；3、易感性；4、致癌性；5、生育障碍；6、功能及智力障碍；7、寿命缩短；8、代谢异常；9、先天性畸形。有些出生时便能表现；有些需一段时间显示出来，如智力低下；有些需特殊的实验室检查方能诊断，如21-三体综合征等。先天畸形(congenital maformation)是出生缺陷的一种，指以形态结构异常为主要特征的出生缺陷，表现形态多种多样，发生过程错综复杂。大多出生时肉眼就能看见或通过超声检查可发现。所有的先天畸形，均包括于先天异常之内，而先天

49、异常，并不全是先天畸形，这就是二者的关系。母婴保健法第二十五条、二十七条规定的须进行产前诊断的一些严重缺陷疾病，如无脑畸形、脑积水、脊柱裂、脑脊膜膨出、内脏膨出、四肢短小畸形等均可通过超声检查予确诊。国际常规监测12种先天畸形。我国常规监测19种先天畸形，它们是无脑儿、脊柱裂、脑积水、腭裂、唇裂、先天性心血管病、食道闭锁及狭窄、直肠及肛门闭锁、内脏外翻、尿道上、下裂、肢体短畸（上、 下肢）、先天性髋关节脱位、畸形足、多并指、趾、血管瘤（3cm）、色素痣(3cm)、 Dodn综合症、幽门肥大、膈疝。宫内早期胎儿畸形的诊断有助于及时终止妊娠，有助于做好产前和分娩的准备。胎儿先天性畸形的分类胎儿先天

50、性畸形现有的分类方法都是从某一特定的角度出发，都有一定程度的局限性。无论是理论研究和临床实践中至今尚无理想分类方法。按累及的器官、系统，先天性畸形大体可分为二类（1）单发畸形：约2/3的先天性畸形为单发畸形，可用描述形态结构异常的名词命名，如无脑儿、脊柱裂、腭裂等。（2）多发畸形：一个胎儿同时有多个畸形，约占畸形儿的1/3。一般说来，多发小畸形越多者，合并内脏大畸形的机会越多。在超声检查时应认真仔细，不要满足于看见一个畸形而遗漏其它畸形和异常的诊断。常见胎儿先天性畸形的诊断在很多发达国家的产科超声中心，80%以上的工作重点是围绕11-14孕周以NT(Nuchal transluency)测量为

51、主要内容的早期妊娠超声筛查(First Trimester Ultransound Screening)和18-23孕周胎儿形态学(Morphology)为主要内容的超声诊断。从优生优育的角度来讲，每一个孕妇均应进行产前系统性诊断超声检查。中期妊娠的后期和晚期妊娠的超声检查，因胎儿及母体的各种不同因素干扰影响超声对胎儿的观察效果，仅以胎儿生长的测量和多谱勒胎儿宫内情况的评估为主，胎儿形态学的检查较为困难。虽然产前超声筛查和诊断包括许多内容，并且能较多发现和确定一些胎儿的缺陷。但并不是所有的缺陷均能被检测到。据国外产科超声中心报道，如按规定进行过较详细的超声检查，结合多种血清项目的检查可以排除85-95%的胎儿缺陷，但始终还有5-15%的胎儿缺陷无法在产前诊断。（1）神经系统畸形 神经系统畸形和异常是最严重、最常见的畸形之一，也是围产儿致残的一个主要原因，约占我国全部畸形的1/4。此类畸形的发病率在不同的国家或不同时间变化很大，多由多种原因综合所致，如遗传因素、饮食因素、免疫因素、环境温度、病毒感染等。产前TORCH系列病原体感染便有增加脑积水和小头畸形发生的可能。有神经系统畸形儿出生史者，再孕时胎儿神经系统畸形的发病率约为5-10%。无脑儿（anencephalus）、脊柱