《超声诊断》（第二版） 总论

忠信

第一节 绪论
①医学超声的主要应用

• 形态学检测：
  i、检查脏器的大小、形态及结构
  ii、确定占位性病变的物理性质
  iii、监测胎儿生长发育
  
• 功能学检测：
  i、测定心功能
  ii、检测血流
  iii、膀胱残余尿
  iv、胆囊收缩、胃排空等
  
• 组织特性检测：
  i、超声组织定征射频法和视频法
  ii、组织弹性成像
  iii、声衰减
  iv、声阻抗
  v、经验判断
  
• 介入超声检测：
  i、超声引导下穿刺取材活检
  ii、囊液引流
  iii、化疗药物的注入
  iv、肿瘤的局部消融
  v、宫外孕的微创治疗
  vi、脐血的穿刺等等
  
• 医学超声治疗：
  i、超声理疗
  ii、高强度聚焦超声
  

②医学超声的优点：

• 图像清晰---浅表软组织、含液器官更具优势
  
• 血流动力学---心脏、血管病变
  
• 实时显示、动态观察---床旁、术中、急重症
  
• 新技术---三维、四维、造影、弹性等
  
• 无辐射、无创/微创、价格低廉---各种年龄、人群
  

第二节  超声成像的物理原理
①超声：是机械振动波，一种频率高于正常人耳可听范围的声波。

声波②三个基本物理参数

• 波长(λ)：（mm），在波的传播方向上，质点完成一次振动的距离。
  
• 频率(f)：（Hz），单位时间内质点完成一个振动过程的次数。
  
• 声速(c)：（m/s），单位时间内声波在介质中的传播距离，人体软组织平均声速为1540m/s。
  

③其它相关物理参数

• 周期(T)：（s），质点完成一次振动所需的时间，与频率互为倒数，T=1/f
  
• 声强(intensity,I)：单位面积上的声功率
  
• 声能(acoustic energy)：（J），从探头向一个面发出超声的总能量
  
• 声功率(acoustic power)：（W），单位时间内从超声探头发出的声能
  

④压电原件：能够产生压电效应的材料，实现电能与机械能的转换。

• 天然压电晶体：石英、电气石
  
• 压电陶瓷晶体：钛酸钡、钛酸铅
  
• 压电有机材料：聚偏氟乙烯(PVDF)
  

⑤逆压电效应：超声探头通电后，压电晶体发生快速形变而产生振动，振动产生超声波。
⑥正压电效应：超声探头内的压电晶体因接收超声波的振动而产生形变，继而产生电流。
⑦两个基本概念

• 声阻抗（Z）：表示介质传播超声波能力的一个重要物理量，不同组织的声阻抗不一样。
  
• 界面：两种具有不同声阻抗的介质的接触面
  i、大界面：界面尺寸大于超声波长（如肝脏表面）
  ii、小界面：界面尺寸小于超声波长（如红细胞）
  
  
  

介质的密度(ρ)与声速(c)的乘积⑧反射

• 三个规律（书本P8）
  
• 反射能量由反射系数（R）决定的：R=0，无反射；R很大，强反射
  
• 只要由1%的声阻抗差，便可以产生反射
  
• 界面的反射是超声诊断的基础
  

⑨折射

• 声束在经过人体各种组织间的大界面时产生声束前进方向的改变
  
• 三个规律（书本P8）
  

⑩散射

• 小界面对入射产生散射现象，使入射超声的部分能量向各个空间方向分散辐射
  
• 散射回声来自脏器内部的细小结构
  
• 具有重要临床意义
  

①①绕射（衍射）

• 当声束在界面边缘经过且边缘和界面边缘间距小于1-2λ，声束可向界面边缘靠近且产生弧形的转向，绕过障碍物继续前进，反射很少
  
• 其转向程度一般不大
  

①②相干

• 两束声波在同一空间传播时的叠加
  
• 两束声波在频率、相位及振幅上存在差别
  
• 新的波形中常含有新的信息（如相位信息）
  

①③衰减

• 声束在介质中传播时，因小界面散射、大界面的反射、声束的扩散以及软组织对超声能量的吸收等，造成了超声的衰减。
  
• 不同组织，吸收系数不同，衰减程度不同
  
• 相同组织，入射深度越大，衰减越大
  
• 相同组织，入射超声频率越高，衰减越大
  

①④多普勒效应（概念书本P22）

• 多普勒频移与声束成正比
  
• 为获得最大血流信号，应使声束与血流方向尽可能平行
  
• 利用多普勒效应可测算出有无血流或组织的活动、活动方向及活动速度
  
• 多普勒效应是超声多普勒超声血流成像的理论基础
  
• 主要包括：
  i、以频谱曲线显示，检测血流动力学参数：脉冲波多普勒（PW）、连续波多普勒（CW）、组织多普勒（TDI）
  ii、彩色编码实时显示血流方向、速度及血流性质：彩色多普勒血流成像(CDFI）、彩色多普勒能量图（CDE）
  

①⑤人体组织声像图分型

• 无反射型：液性组织---如血液、尿液、积液、胆汁、羊水等
  
• 少反射型：基本均匀的实质性组织---如肝脏、肾脏、脾脏、心肌、瓣膜等
  
• 多反射型：结构较复杂、致密，排列无一定规律的实质性组织，如乳腺、心外膜、肾包膜、骨骼等
  
• 全反射型：含气组织，如肺、胃、肠等
  

①⑥耦合剂的作用

• 尽量消除探头和皮肤之间的空气对声波传播的影响
  
• 增加透声性，使图像更清晰
  

①⑦超声生物效应

• 机械效应
  i、超声波是机械波，可产生机械效应。
  ii、热效应、空化效应与机械效应有关。
  
• 热效应：超声入射至人体组织中可产热。
  
• 空化效应：
  i、超声波为高频变化的压缩与驰张波
  ii、其压力与负压力（驰张期）呈周期性改变
  iii、在负压作用下可产生空化效应。
  
• 安全性
  
  

安全性①⑧超声诊断的安全性

• 同一超声设备、同一探头、相同工作频率，超声强度会随着显示方式的不同而不同。
  
• 超声的安全剂量与以下因素有关：检查时间、检查对象、检查部位、超声强度
  

第三节   医学超声成像原理与技术
①基本原理：

• 高频脉冲发生器→换能器（将电能转变为声能）→组织界面（反射）→换能器（将声能转变为电能）→接收放大装置→示波管→显示系统（显示图像）
  
• 电能转为声能（逆压电效应）、声能转为电能（正压电效应）
  

②超声成像方法

• B型
  i、振幅调制显示，属于一维波形图
  
  ii、横坐标代表探测界面的深度
  iii、纵坐标代表反射波幅的高低
  iv、以波的形式显示回声图
  v、空间结构的关系受到很大限制，除用在眼科专用机上，A型超声已基本不使用。
  
• A型
  i、灰度调制显示，属于二维切面图
  
  ii、可直观地反映组织结构与病变的关系
  iii、以断层切面图像来直观地显示
  iv、B型超声已基本取代A型
  v、B型超声是其他超声诊断的基础
  
• D型
  i、包括频谱多普勒、多普勒血流成像
  ii、脉冲波多普勒（PW）VS   连续波多普勒（CW）
  iii、组织多普勒（TDI）：以多普勒原理为基础，通过特殊方法直接提取心肌运动所产生的多普勒频移信号进行分析、处理和成像，对心肌运动进行定性和定量分析。
  iv、彩色多普勒血流成像（CDFI）：伪彩色编码技术以红、蓝、绿三种颜色显示血流信号，将彩色血流信号叠加在同一层面二维灰阶图像的相应区域内，可以直观显示心脏和血管内的血流分布（方向、速度、性质、范围、有无异常通路等）。
  v、彩色多普勒能量图（CDE）：CDFI能反映血流速度、加速度和方向变化，受探测角度影响大；提取和显示多普勒信号第三种参数（能量信号强度）；频移能量强度主要取决于取样中红细胞相对数量的多少。
  
• M型
  i、采用灰度调制，为一维超声
  
  ii、以单声束取样，获得活动界面回声，再以慢扫描方式展开
  iii、垂直方向表示检测深度
  iv、水平方向表示心脏的活动时相
  v、显示各层结构相对体表的相对距离
  vi、反映心脏一维空间结构的运动情况
  
  
  

脉冲波多普勒（PW）VS   连续波多普勒（CW）③探头频率与分辨力、穿透力的关系

• 检测浅表器官，采用高频探头；检测深部器官，采用低频探头
  
• 探头频率越高，分辨力越高。
  
• 频率与穿透性成反比
  

④超声伪像：

• 诊断超声在人体内传播过程中，由于超声的物理特性、人体界面的复杂性、仪器性能（声束旁瓣的大小）探查技术等技术，造成图像失真。
  
• 包括混响伪像、旁瓣伪像、镜像伪像、声影、后方回声增强、部分容积效应
  

第四节   医学超声成像仪器组成
①医学超声成像仪器结构组成

②超声探头的种类与临床应用

• 凸阵探头：主要用于腹部、妇产科
  
• 线阵探头：主要用于外周血管、小器官
  
• 扇形探头：主要用于心脏检查
  
• 腔内探头：经食管探头（心脏）经直肠、阴道探头
  

第五节  超声特殊检查与新技术
①超声特殊检查

• 经腔内超声检查
  i、经食管超声心动图
  ii、经直肠超声检查
  iii、经阴道超声检查
  iv、血管内超声检查
  
• 负荷超声心动图检查
  
  

②超声新技术

• 三维超声：利用电子计算机将一系列一定规律采集的二维图像信息重建，从而构成三维图像，能提供更加丰富的三维空间信息，以弥补二维超声成像的不足。
  
• 超声造影（CEUS）：又称声学造影（acoustic contrast），造影剂使后散射回声增强，明显提高超声诊断的分辨力、敏感性和特异性。
  
• 弹性成像：运用机器定量研究组织弹性，常用于乳腺、甲状腺等浅表器官肿物的超声诊断
  
• 斑点追踪超声心动图
  
• 声学定量
  
• 彩色室壁动态分析
  
• 超声组织定征
  i、研究范围：声速、声衰减、声散射、回声强度、组织硬度、超声显微镜、超声与病理等
  
  ii、探讨组织声学特性与超声表现之间相互关系是一种基础与临床研究及应用
  

（很乱，老师讲的时候就很乱了）