超声原理及诊断基础philiphs

超声诊断原理及诊断基础

A型诊断法又叫示波法,是根据回声波幅的高低,多少,形状及有无进行诊断.采用幅度调制.它最早用于临床,在70年代被B型诊断法取代.但对如脑中线探测,浆膜腔积液的诊断及穿刺定位,肿块物理性质的判断以及在眼科方面的测量等仍有一定价值.

A型诊断法B型诊断法是超声诊断的主要方法,采用辉度调制.它得到的是二维切面图,具有直观的优点.M型和多普勒频谱法须在B型二维图象上取样,才能更好地了解回声来源.彩色多普勒及能量图均须迭加在二维图上,才能为医生接受.三维图象的重建也取决于二维图象质量的好坏.B型诊断法M型诊断法M型诊断法是

B型诊断法的一种变异型.采用亮度调制.工作原理类似

B型,在水平偏转板上加入一对慢扫描锯齿波,使回声光点沿水平方向扫描,代表时间,保留原来的在垂直方向的深度扫描线.用于探查心脏.由于探头位置固定,心脏有规律的收缩和舒张,心脏各层组织和探头间的距离发生节律性的改变,随着水平方向的慢扫描,便把心脏各层组织的回声展开成曲线.

脉冲式多普勒

脉冲式多普勒是由超声换能器以脉冲波的形式发射一组脉冲,在一选定的时间延迟后,接收回声信号即频移信号,以频谱分析和声音两种方式显示出来.脉冲多普勒的最大特点是具有距离选通功能.可用于定位定性诊断和体积血流定量测量.脉冲多普勒的最大不足是因脉冲重复频率的影响而使所测血流速度受到限制.

连续式多普勒连续实多普勒是在超声探头上使用两个换能器,一个换能器连续发射超声,脉冲波,另一个换能器连续接收反射回波.连续式多普勒发射脉冲波无时间延迟,在理论上不手高速血流限制,但仪器所限,所测最大速度值为7m/s.连续式多普勒不具备距离选通功能,不能显示多普勒频移信号的来源,不能作为定位诊断.

高脉冲重复频率式多普勒高脉冲重复频率式多普勒是在脉冲多普勒基础上加以改进,在探头换能器发射一组超声脉冲波后,回声信号尚未返回来时,又发射一组新的超声脉冲波.在同一超声束的不同深度可有一个以上取样容积.由于脉冲频率增加了两倍,检测到的最大频移也就增加了一倍.

彩色多普勒血流显像

彩色多普勒血流显像是在二维超声切面的每帧图像上设立32-128条扫描线,每条扫描线上设250-500个取样点,使每帧图像的取样点达1万个以上.,来获取所规定区域中的全部血流信息.为确保高帧数图像显示,要缩小扫描角度,缩小扫描距离.

彩色多普勒能量图法彩色多普勒能量图亦称振幅超声血管造影,彩色能量造影图,能量多普勒超声,能量彩色血流成像等.它提取和显示返回多普勒信号的能量,即信号强度.它利用单位面积下红细胞通过的数量以及信号振幅大小进行成像.它所显示的参数不是速度而是血流中与散射体相对应的能量信号.它显示的信号不受探测角度影响,可显示平均速度为零的灌注区,显示的信号动态范围广,能显示低流量,低流速的血流.不受混叠现象的影响.

彩色多普勒能量图的临床应用肿瘤血管的检测.实质性脏器血流灌注的检测,可了解有无梗死所致的缺血区.炎性病变组织的检测,可观察充血情况.对血管病变的观察,了解有无狭窄或腔内栓塞在妇产科方面的应用:易于检出卵巢内血管及子宫内膜中的螺旋动脉,可检出妊娠8周左右胎盘内的血流.在血管三维成像中的应用.超声组织定征是指探讨组织声学特性与超声表现之间相互关系的基础与临床研究.研究方法有:1).声速:主要用作实验研究.2).声衰减:实用阶段.3).声散射:研究应用阶段.4).超声估计组织弹性:临床研究.5).回声强度:临床研究应用阶段.6).声学参数测量与组织成分对照:实验研究.

超声组织定征的临床应用

超声医学的发展趋势

超声诊断1).从一维幅度调制型到二维辉度调制型到三维和四维显示模式.2).从窄带单频技术发展到窄带多频技术,今更发展到宽频和超宽频技术.3).从模拟技术发展到模拟/数字混合技术,发展潮流是全数字技术.4).多普勒从一维的连续和脉冲发展到二维彩色血流图,又发展到彩色能量图及进一步到有方向的彩色能量图5).近年发展的多普勒组织成像及多普勒能量组织成像.6).经体腔内探头:经直肠,经阴道,经尿道,经食管,经胃及经胃镜超声,膀胱镜超声,腹腔镜超声,经血管内超声.7).体腔内照影剂:微泡照影剂在心肌血流灌注显像方面取得突破.8).超声引导穿刺.9).术中超声.超声治疗超声医学工程.

超声医学的发展趋势

心脏基础知识

正常心脏有四个腔室,即右心房和右心室(RA&RV),左心房和左心室(LA&LV).房室之间有房室口相通.房与房之间及室与室之间分别有房间隔和室间隔相隔.体循环的血液经由腔静脉回流到右心房.肺循环的血液经由肺静脉回流到左心房.

心房的血液流入心室后,在压力的驱动下,右心室的血被泵入到肺循环(低压力),左心室的血被泵入到体循环(高压力).心脏的内部结构及血流体循环血液上,下腔静脉(SVC&IVC)右心房,经过三尖瓣右心室,经过肺动脉瓣肺动脉

肺毛细血管床摄取氧肺静脉

左心房,经过二尖瓣左心室,经过主动脉瓣主动脉体循环.

正常血液循环心脏有四个瓣膜,分别为二尖瓣和三尖瓣,即房室瓣,主动脉瓣和肺动脉瓣,即半月瓣.每一个瓣膜均由瓣环和瓣叶组成.通过这些瓣膜的关闭和开启,确保了血液只能朝一个方向流动

心脏瓣膜心内膜是覆盖在心房和心室壁内面的一层光滑的薄膜.心内膜与血管的内膜相延续.内膜折叠成双层,中间夹以致密的结缔组织形成心脏瓣膜.心肌由心肌细胞组成,肌纤维积聚成束.心外膜是浆膜性心包的脏层,被覆于心肌表面.

心壁的构造左冠状动脉长约10毫米,分为前降支和回旋支.右冠状动脉分为后降支和左室后支.

心脏的血管心脏的传导系统位于心壁内,由特殊分化的心肌细胞组成,它们形成一些结或束,产生并传导冲动,维持心脏收缩的正常节律.包括窦房结,房室结,房室束,左右束支及其分支.窦房结是心脏正常起搏点.

心脏的传导系统血流动力学即血液在心血管中流动的力学,主要研究血液运行的方向,流速与流量,以及心腔和血管腔中压力和容积的变化.中心血流动力学随着心脏的收缩与舒张,发生周期性变化,每个心动周期心房心室的收缩和舒张按一定顺序进行,与心脏瓣膜的开放和关闭相配合,使血液始终朝向一个方向流动.

血流动力学

心动周期

等容收缩期：心室收缩使心室内压逐渐升高至大于心房内压时，房室瓣关闭。但此时心室内压仍低于主动脉压和肺动脉压，半月瓣尚未打开，没有血液射出，心室内容积不变。快速射血期：心室内压升高超过主动脉和肺动脉压力时，半月瓣被打开，大量血液急速由心室射到主动脉和肺动脉。慢速射血期：此期由心室内压力升高至顶点到半月瓣关闭为止。等容舒张期:此期半月瓣关闭,房室瓣尚未开放,心室开始舒张,心室内压力急剧下降,而心室内容积不变.快速充盈期:心室内压下降到低于心房压,房室瓣开放,心房内血液快速进入心室,使心室容积增大.慢速充盈期:血液以较慢的速度继续流入心室,心室容积进一步增大.心房收缩期:心房收缩时,心室仍处于舒张状态,心房压增高,心房内血液被挤入已经充盈了血液的心室,使心室的血液量进一步增加.

心动周期心功能指标

1.心输出量(CO):正常值4-6L/min.2.每搏心输出量(SV):SV=CO/心率,正常值60-130ml.3.心室舒张末期容积(EDV):正常值75-160ml.4.心室收缩末期容积(ESV):正常值24-75ml.5.射血分数(EF):EF=(EDV-ESV)/EDVx100%,正常值55-60%.6.心脏指数(CI):CI=CO/体表面积,正常值2.5-4.2L/(min.m2).

血流动力学的评价指标

血流动力学的评价指标

压力指标

1.动脉血压(HBP):正常值60-90/100-140mmHg.2.肺毛细血管嵌顿压(PWP):正常值6-12mmHg.3.左心房平均压(LAP):正常值8mmHg.4.中心静脉压(CVP):正常接近零或略低于大气压.5.肺动脉压(PAP):正常值:收缩压15-25mmHg,舒张压8-14mmHg.平均压14mmHg.6.右心房压(RAP):正常值0-8mmHg.7.右心室压(RVP):正常值:收缩压15-25mmHg,舒张压0-8mmHg.

超声心动图检查及正常图像

S4或2.5/2.0MHz探头:适用于成人.S8或3.7/5.0MHz探头:适用于儿童/青少年.S12探头:适用于婴幼儿.

探头频率及适用范围M型超声心动图主要用于对心脏和大血管腔径的测量,以及对其形态和功能的改变进行评价.

1).主动脉根部曲线:观察主动脉根部,主动脉瓣曲线,左房腔,右室流出道.

2).二尖瓣活动曲线:

观察二尖瓣活动,左室流出道.

3).心室活动曲线:观察右室前壁,右室腔,室间隔活动曲线,左室腔,左室后壁活动.

M型超声心动图

二维超声心动图二维超声心动图的正常切面是通过将探头置于胸部的几个不同部位获得,相当于对心脏进行不同方位的切割,即纵切,横切,水平切.也就是通常所说的长轴,短轴,心尖切面.1).左室长轴切面:探头置于胸骨旁第3,4肋间,探头方向与右肩到左肋角连线平行.图像显示右室流出道,主动脉根部,左房,右心室,室间隔,左心室,主动脉瓣和二尖瓣.

2).大动脉水平短轴切面:探头置于胸骨旁第2,3肋间,在探查左室长轴切面基础上将探头顺钟向旋转90度.该切面显示结构为主动脉根部横断面,主动脉瓣三个瓣叶,右心房,三尖瓣,右室,右室流出道,肺动脉瓣,主肺动脉,左右肺动脉,左心房和房间隔.3).二尖瓣水平短轴切面:在上述切面基础上将探头稍向下倾斜即可获得.显示而尖瓣前后瓣叶,左室流出道.右心室,实间隔,左室前壁,外侧壁和后壁.

二维超声心动图

4).乳头肌水平短轴切面:在二尖瓣水平短轴切面基础上将探头继续向左下倾斜,可显示左心室腔,左心室前壁,外侧壁,后壁,下壁和室间隔以及右心室腔,同时显示左心室腔内两组乳头肌.5).心尖四腔心切面:将探头水平置于心尖部,声束向上向右方向水平扫描即可获得.显示左心室,二尖瓣前后叶,左心房,右心房,三尖瓣前叶和隔叶,右心室,房间隔,室间隔和肺静脉.

二维超声心动图

多普勒超声心动图脉冲式多普勒超声心动图:利用脉冲式多普勒超声的定位特点,将取样容积置于心脏及大血管的不同部位,便可获得不同部位的血流频谱信号.连续式多普勒超声心动图:因其发射无时间延迟而具备测定高速血流的能力,但不能作准确的定位,往往先用脉冲式测出异常部位的血流,然后再用连续式多普勒做定量分析.

彩色多普勒血流显像1).血流方向:朝向探头的血流为红色,背离探头的血流为蓝色.心脏各瓣膜口及大血管都是单一顺行的血流,一旦出现逆行方向的血流就应考虑是否异常.2).血流性质:血流为层流时,所显示的血流色彩单一,颜色纯正;血流为湍流或高速射流时,血流色彩呈五彩镶嵌状,且色彩明亮.

3).血流来源:彩色多普勒血流显像可以使我们迅速准确地识别心脏和大血管中血流的来源,从而判断血流的性质.4).血流路径:正常心脏大血管血流按千古不变的途径流动,当心脏大血管中出现异常通道时,血流途径则发生异常,彩色多普勒血流显像可确切地显示异常血流途径及方向.5).血流时相:在不同时相出现的异常血流频谱代表的意义不同,是鉴别诊断的关键点.6).引导脉冲或连续式多普勒超声探查方向.

彩色多普勒血流显像

心脏超声诊断新技术的进展

超声定量化技术(AQ)

AQ技术分析每一条扫描线上的背向散射数据,逐帧鉴别每一个像素是血液还是组织,超声扫描线上的每一像素由组织变成血液时,计算机都将其标定为血液与组织的临界点,把所有临界点连接起来,就自动地显示出血液与组织的边界.在确定感兴趣区后,便可实时地进行面积,容积及其变化率的计算.在屏幕上以曲线形式连续显示出来.临床应用于心脏收缩和舒张功能的实时评价.是HP专利技术.

彩色心内膜运动分析(CK)CK是在AQ基础上发展的技术,被标定为血液或组织的像素从一个帧频到另一个帧频的变化称为像素的位移,此种像素的位移可通过彩色编码技术将其编码并将彩色叠加到相应的二维图像上.彩色靶可显示彩色编码的像素逐帧位移的彩色情形.由于CK将帧频锁定在30Hz,因此每一视频及其相应的彩色叠加总是代表了一个固定的33毫秒的间隔.像素位移的逐帧彩色编码贯穿于整个收缩期或舒张期,因此收缩末或舒张末CK图像显示的是整个收缩或舒张期心内膜运动的累积.临床应用于冠心病室壁运动异常的快速,敏感,直观的检出.

声学密度测量(AD)AD是以背向散射积分(IBS)为基础的定量方法.在确定二维图像的感兴趣区后并取样,经计算机处理可提供声学密度参数.属于超声组织定征技术.临床主要用于组织存活性的研究.HP的AD支持两种研究类型:ADT-INT(AD时间-强度)主要用于研究对照回声;ADIBS则用于研究诸如心肌中背向散射的周期性变化.

多普勒组织成像(DTI)DTI技术的原理与彩色多普勒成像相似,利用组织运动的多普勒效应以彩色显示.与彩色多普勒不同之处为将高速的血流信号隐除,显示低速的组织运动.通过不同的颜色或颜色的深浅表示不同状态下心肌的运动速度,加速度和能量梯度.临床主要用于:1.室壁节段性运动功能的评价,分析心肌运动速度的变化.2.心律不齐M型显示室壁运动的方向,时相分析;预激综合症时心室壁预激区的定位.

二次谐波成像二次谐波成像技术是以低频发射基波,基波在传播过程中产生多倍于基波频率的信号,其中整倍于基波频率的振动波称为谐波,而二倍于基波频率的振动波即为二次谐波,探头只接收组织振动所产生的二次谐波信号,并对其进行放大成像.二次谐波除用

于造影剂外,不用造影剂的技术称为组织谐波.二次谐波配合声学造影剂可观察心肌血流灌注.组织谐波能增强心肌和心内膜显示,减弱胸壁和肺组织的干扰,有助于对老年人,肥胖,肋间隙狭窄和肺气肿病人成像.基波成像谐波成像

经食管超声心动图临床应用:1).心房血栓:体表超声对左房和左心耳血栓的诊断正确率为50%左右.多平面食管超声使血栓诊断正确率达近100%.2).房间隔探查:探头声束与房间隔距离近,方向垂直,可观察到完整的房间隔.3).主动脉瓣探查:主动脉瓣二瓣或四瓣畸形的诊断.4).主动脉探查:对主动脉夹层的诊断.5).人工机械瓣功能的评价:瓣周漏,功能性返流,瓣功能.6).手术中的应用:对术前诊断的评价,对心脏功能的评价,对手术技术完善性的评价.

三维超声心动图三维超声是将采集的二维图像输入计算机进行三维立体结构的成像.图像采集可经胸或经食道.HPTTO探头实现了简便,快速的经胸多平面二维图像的采集.临床主要用于:1.心脏疾病的定性诊断,可观察瓣膜情况;显示房室间隔缺损的轮廓,部位及形状;心肌照影的三维图像可显示缺血心肌的大小,部位.2.定量诊断包括心腔容积,心肌体积及重量,梗塞或缺血组织定量测定,心内异常血流的定量,心内肿瘤,血栓,瓣环周长,面积的定量测定.

负荷超声心动图(StressEcho)负荷超声的目的是对疑有冠心病的患者,诱发暂时性心肌缺血,缺血区室壁运动异常易被而维超声心动图检出.方法有:运动负荷,食道调搏,冷加压及药物负荷.

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