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1、 超声诊断学超声诊断学 Ultrasonography 超超声声检检查查法法：利利用用超超声声波波的的物物理理特特性性和和人人体体组组织织器器官官声声学学特特性性，相相互互作作用用后后产产生生的的信信号号，并并将将其其接接收收、放放大大和和信信息息处处理理后后形形成成图图形形（声声像像图图、血血流流图图）、曲曲线线（M型型、频频谱谱）或或其其他他数数据据，借借以以对对疾疾病病进进行行诊诊断断。观观察察组组织织形形态态、检检测测人人体体脏脏器器功功能能和和血血流流状状态态等。等。 发展简史：发展简史：40年代，年代，A型、型、M型（一维）型（一维）50年代，年代，B超二维超声超二维超声70年代，
2、年代， 双功能超声仪（双功能超声仪（B型型+多普勒）多普勒）80年代，三功能超声仪（年代，三功能超声仪（CDFI+B型）型）90年代，新技术年代，新技术 :组织多普勒组织多普勒 谐波技术谐波技术 介入超声介入超声 超高频探头超高频探头超超 声声 波波 (Ultrasound wave) 频率频率20000Hz20000Hz的声波，超过人耳听觉的声波，超过人耳听觉阈值上限（振动阈值上限（振动f f每秒每秒2000020000次）。次）。 医学诊断：医学诊断：1 12020MHzMHz。 超声波的产生和接收超声波的产生和接收正压电效应正压电效应 某些物质表面施加压力引起形变时，会某些物质表面施加压
3、力引起形变时，会产生电荷。当高频机械振动作用于压电晶片，产生电荷。当高频机械振动作用于压电晶片，晶片表面就会产生高频交变电压，将机械能晶片表面就会产生高频交变电压，将机械能转换为电能。转换为电能。 此时压电晶体成为回声接收器。此时压电晶体成为回声接收器。 逆压电效应逆压电效应 某些物质表面施加电压后，会发生形变。某些物质表面施加电压后，会发生形变。某些物质表面施加电压后，会发生形变。某些物质表面施加电压后，会发生形变。当连续对压电晶片施加当连续对压电晶片施加当连续对压电晶片施加当连续对压电晶片施加f20000Hzf20000Hzf20000Hzf20000Hz的高频交变电的高频交变电的高频交变
4、电的高频交变电压后，就会产生超声波。压电晶体成为回声发压后，就会产生超声波。压电晶体成为回声发压后，就会产生超声波。压电晶体成为回声发压后，就会产生超声波。压电晶体成为回声发射器。由电能转变为声能。射器。由电能转变为声能。射器。由电能转变为声能。射器。由电能转变为声能。换能器（换能器（换能器（换能器（transducertransducertransducertransducer）：）：）：）：用压电材料制成的产用压电材料制成的产用压电材料制成的产用压电材料制成的产 生和接收超声的器械。生和接收超声的器械。生和接收超声的器械。生和接收超声的器械。 超声在人体组织内的传播超声在人体组织内的传播声
5、场特性声场特性声束指向性声束指向性 超声束超声束：由换能器（声源）发出的超声波有明由换能器（声源）发出的超声波有明显的方向性。（在介质中直线显的方向性。（在介质中直线 传播，对人体器官进行定向探测）传播，对人体器官进行定向探测） 声场声场：声波分布的空间。声波分布的空间。 近场：近场：接近探头处声束可能较换能器直径小。接近探头处声束可能较换能器直径小。 远场：远场：距探头稍远处，声束逐渐加宽，开始扩距探头稍远处，声束逐渐加宽，开始扩 散后的声场。散后的声场。 声轴是声波传播的主方向（主瓣）声轴是声波传播的主方向（主瓣）声束声束是由一个大的主是由一个大的主瓣和一些小的旁瓣组瓣和一些小的旁瓣组成。
6、成。超声成像超声成像主要依靠探主要依靠探头发射高度指向性的头发射高度指向性的主瓣并接收回声发射；主瓣并接收回声发射；旁瓣的方向总有偏差，旁瓣的方向总有偏差，容易产生伪像容易产生伪像(旁瓣效旁瓣效应应) 。 小界面小界面: :界面小于声束波长；界面小于声束波长； 大界面大界面: :界面大于声束波长；界面大于声束波长； 界面的大小对于探头的频率而言是相对的。界面的大小对于探头的频率而言是相对的。如：一个如：一个0.3mm0.3mm的人体软组织界面，的人体软组织界面，3MHz3MHz超超声（波长声（波长=0.5mm=0.5mm）时为小界面；）时为小界面；10MHz10MHz超声超声（波长（波长=0.
7、15mm=0.15mm）时为大界面。）时为大界面。界面：界面：声阻抗不同物体的接触面声阻抗不同物体的接触面.反射反射( (reflection)reflection)： 超声波在均匀的介质中沿直线传播，遇超声波在均匀的介质中沿直线传播，遇到不同介质构成的大界面时发生反射。反射到不同介质构成的大界面时发生反射。反射声能量的大小与两种介质声阻抗差的大小成声能量的大小与两种介质声阻抗差的大小成正比。正比。 大界面反射回声构成人体不同组织的大界面反射回声构成人体不同组织的轮廓和形态。轮廓和形态。 折射折射( (refraction)refraction)： 超声通过声速不同的两种介质界面超声通过声速不
8、同的两种介质界面时，其传播方向发生改变。时，其传播方向发生改变。散射散射( (scattering)scattering)： 超声波在传播过程中，遇小界面时，超声波在传播过程中，遇小界面时，则在该界面产生的反射失去方向性，向各则在该界面产生的反射失去方向性，向各个方向分散辐射个方向分散辐射。 背向散射背向散射( (back-scattering)back-scattering)： 只有朝向探头的散射声波才能被接收。只有朝向探头的散射声波才能被接收。 小界面散射回声构成组织内部复杂小界面散射回声构成组织内部复杂而细微的结构。而细微的结构。 衰减衰减(attenuation)： 超声波在传播过程中
9、，超声能量逐渐超声波在传播过程中，超声能量逐渐减弱。主要由于反射、散射、扩散及组织减弱。主要由于反射、散射、扩散及组织 吸收引起的。吸收引起的。一般规律一般规律: 骨、钙、肺骨、钙、肺瘢痕瘢痕肌腱、软骨肌腱、软骨脑、肝、脑、肝、肌肉、心、肾肌肉、心、肾脂肪脂肪血液、血清血液、血清尿液、尿液、胆汁、囊肿液、胸腹水胆汁、囊肿液、胸腹水分辨力（分辨力（ResolutionResolution） 距离分辨力：单一声束线上能分辨两距离分辨力：单一声束线上能分辨两 个细小目标最小距离的能力。个细小目标最小距离的能力。 时间分辨力：对运动体随时间变化的时间分辨力：对运动体随时间变化的 分辨能力。分辨能力。
10、对比分辨力：对信号强弱差别的分辨对比分辨力：对信号强弱差别的分辨 能力。能力。生物学效应生物学效应(Bioeffects) 超声在人体内传播，当声强的空间峰超声在人体内传播，当声强的空间峰值时间平均强度达到一定水平时，对组织值时间平均强度达到一定水平时，对组织产生一定影响，包括机械效应、热效应和产生一定影响，包括机械效应、热效应和空化作用。空化作用。 剂量声强剂量声强作用时间。作用时间。 ( ( 诊断时诊断时100 肾窦肾窦 胰胰 肝肝 脾脾 肾皮质肾皮质 肾髓质肾髓质 血液血液 胆汁和尿液胆汁和尿液病变特征病变特征 囊性：无回声囊性：无回声 实性实性：等、低、弱、高、强回声等、低、弱、高、强
11、回声 囊实性：混合性回声囊实性：混合性回声声衰减声衰减 水分水分衰减程度低，后方增强效应；衰减程度低，后方增强效应； 胶原或钙质胶原或钙质衰减程度高，后方伴声影。衰减程度高，后方伴声影。 部部位位、大大小小、外外形形、边边缘缘、内内部部回回声声、 后后壁壁及及后后方方回回声声、血血流流、周周围围回回声声及及毗毗邻邻关关系、位置及活动度、量化分析等。系、位置及活动度、量化分析等。 应描述应描述 超声检查技术超声检查技术 普通超声检查普通超声检查 1.二维超声二维超声 直观、实时显示各脏器形态结构、空间直观、实时显示各脏器形态结构、空间 位置、连续关系等，为超声检查的基础。位置、连续关系等，为超声
12、检查的基础。 2.M型超声型超声 沿声束传播方向各目标位移随时间而变沿声束传播方向各目标位移随时间而变化的一种显示方式。光点亮度相应于该目标化的一种显示方式。光点亮度相应于该目标回波信号的幅度，也是一种采用辉度调制的回波信号的幅度，也是一种采用辉度调制的显示方式。显示方式。 常用于探测心脏等活动脏器。常用于探测心脏等活动脏器。3.频谱频谱Doppler超声超声 脉冲波脉冲波Doppler： 心血管内某一点血流方向、心血管内某一点血流方向、部位、部位、速度及性速度及性质定量分析。质定量分析。可鉴别正常、异常血流。可鉴别正常、异常血流。所测定的所测定的血流速度即频移大小脉冲重复频率血流速度即频移大
13、小脉冲重复频率PRF（单位（单位时间内所发射的脉冲数）时间内所发射的脉冲数）的一半（的一半（NyquistNyquist极限）极限），测不出流速，称频谱倒错或混叠。，测不出流速，称频谱倒错或混叠。频谱空窗（图像输出），声音悦耳（音频输出）。频谱空窗（图像输出），声音悦耳（音频输出）。 连续波连续波Doppler： 心心血血管管内内声声束束一一条条线线上上全全部部血血流流信信号号的的总总和和。可可测测定定高高速速血血流流，不不能能分分辨辨距距离，不能定点定位。离，不能定点定位。 频谱充填，声音粗糙。频谱充填，声音粗糙。4.彩色多普勒超声成像（彩色多普勒超声成像（CDFI） 显示心血管内某一断面的
14、血流信号，血显示心血管内某一断面的血流信号，血流图像实时二维显示，直观，异常血流位置，流图像实时二维显示，直观，异常血流位置，方向、角度与范围。方向、角度与范围。 新技术新技术 1.组织多普勒成像组织多普勒成像TDI 采采用用低低通通滤滤波波器器，将将来来自自心心腔腔内内的的红红细细胞胞运运动动的的高高频频低低振振幅幅多多普普勒勒频频移移信信号号滤滤除除，只只提提取取来来自自心心壁壁、瓣瓣膜膜和和大大血血管管壁壁的的低低频频高高振振幅幅信信号号，将将其其输输送送至至自自相相关关系系统统和和速速度度计计算算单单元元进进行行彩彩色色编编码码，通通过过数数模模转转换换器器以以二二维维、M型型显显示示
15、。用用于于定定量量观观察察、分分析析心心肌肌局局部部运运动动及及心心脏脏功能测定等。功能测定等。 2.彩色多普勒能量图彩色多普勒能量图 依据血管腔内红细胞等运动散射体的依据血管腔内红细胞等运动散射体的Doppler频移信号的强度或能量为成像参数，进行二维彩色频移信号的强度或能量为成像参数，进行二维彩色成像，其色彩亮度代表成像，其色彩亮度代表Doppler频移信号的能量大频移信号的能量大小。与产生频移信号的红细胞数有关。观察血流灌小。与产生频移信号的红细胞数有关。观察血流灌注。注。 3.腔内超声腔内超声 经经食食道道、直直肠肠、阴阴道道、胃胃十十二二指指肠肠、血血管管内内，心腔内超声。心腔内超声
16、。 4.4.三维超声三维超声 二维图像，经计算机处理二维图像，经计算机处理-三维立体显示，三维立体显示，重建重建-实时显示实时显示 5.5.超声造影超声造影 将将超声造影剂超声造影剂经血管注入体内，使相应心经血管注入体内，使相应心腔大血管和靶器官显像。腔大血管和靶器官显像。 能够显示恶性肿瘤浸润到周围组织的微血能够显示恶性肿瘤浸润到周围组织的微血管灌注，能准确地反映病灶的真实大小及范围。管灌注，能准确地反映病灶的真实大小及范围。 恶性肿瘤恶性肿瘤多表现为不均匀增强，时间多表现为不均匀增强，时间- -强度曲强度曲线以快进慢出型为主；线以快进慢出型为主； 良性病变良性病变以均匀性增强为主，时间以均
17、匀性增强为主，时间- -强度曲线强度曲线以快进快出型及慢进快出型多见。以快进快出型及慢进快出型多见。6 6. .弹性成像弹性成像l根据不同组织间弹性系数不同根据不同组织间弹性系数不同, ,在受到外力压在受到外力压迫后组织发生变形的程度不同迫后组织发生变形的程度不同, ,将受压前后回将受压前后回声信号移动幅度的变化转化为实时彩色图像声信号移动幅度的变化转化为实时彩色图像, ,弹性系数小、受压后位移变化大的组织显示为弹性系数小、受压后位移变化大的组织显示为红色红色；弹性系数大、受压后位移变化小的组织；弹性系数大、受压后位移变化小的组织显示为显示为蓝色蓝色；弹性系数中等的组织显示为；弹性系数中等的组
18、织显示为绿色绿色, ,借图像色彩反映组织的硬度。借图像色彩反映组织的硬度。l恶性肿瘤的硬度是良性肿瘤的恶性肿瘤的硬度是良性肿瘤的2-32-3倍，其弹性倍，其弹性成像评分显著高于良性病变。成像评分显著高于良性病变。超声检查的优点和限度超声检查的优点和限度 无创伤、无痛苦、无电离辐射，断层图像。无创伤、无痛苦、无电离辐射，断层图像。 观察形态学、血流动力学参数，血流灌注等。观察形态学、血流动力学参数，血流灌注等。介入超声：超声引导下，定位穿刺，诊断治疗。介入超声：超声引导下，定位穿刺，诊断治疗。 对骨骼、肺及胃肠道显示较差。对骨骼、肺及胃肠道显示较差。 操作人员依赖性技术操作人员依赖性技术。Thank you for your attention!Thank you for your attention!
