超声诊断学基础课件精品医学课件.ppt

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1、2023/4/4,1,超 声 诊 断 学（ultrasonic diagnosis）,2023/4/4,2,超声诊断基本理论,滨州医学院附属医院超声医学科 崔广和,超声医学（ultrasonic medicine）,以处理超声波在人体内所产生的各种回声信息为基础，并以不同的可视模式显示人体脏器、组织结构和血流，用以评价脏器的位置、解剖结构、血流动力学和功能变化，还可以辅助完成多种介入性治疗，成为临床早期诊断、鉴别诊断、疗效评估和预后评估的重要首选方法，是近半个世纪发展最为迅速的医学影像学分支。,2023/4/4,3,2023/4/4,4,2023/4/4,5,第一章 绪 论,2023/4/4,

2、6,超声诊断学（ultrasonic diagnosis）,是一门新兴的医学诊断技术，它与放射医学，包括普通x线、x线电子计算机体层成像(CT)、磁共振成像(MRI)，核医学，包括SPECT、PET等共同组成了现代医学影像学（medical imaging）。,2023/4/4,7,2023/4/4,8,2023/4/4,9,2023/4/4,10,2023/4/4,11,2023/4/4,12,第一节 超声诊断学的内容与特点,2023/4/4,13,超声波(ultrasonic waves)及超声显像 频率超过20KHz的机械振动波。超声图像反映介质中声学参数的差异，可得到不同于光学、x射线

3、等的信息。超声对人体软组织有良好的分辨能力，可可以清楚显示人体的组织结构和血流，有利于识别组织的微小病变和血流信息。与放射医学的X线、核医学的射线不同，超声波对人体组织的损伤性极小，通常称其为无创性检查，在临床上应用一般不受限制。,2023/4/4,14,超声诊断学的 主要内容有,2023/4/4,15,1解剖学检查 超声显像可以得到各脏器的断层图像，以形态学表现为依据，其基础是病变产生的组织声学变化和病理解剖学的形态改变及其与图像上的联系，从而作出病变的定位和定性诊断,2023/4/4,16,2023/4/4,17,2血流动力学检查 应用超声频谱多普勒技术动态显示心脏和血管内血液的流动状态。

4、如超声心动图以及双功多普勒超声仪对心脏收缩与舒张功能的检测，血流速度及血流量测定等。,2023/4/4,18,心脏动态图,2023/4/4,19,2023/4/4,20,2功能性检查 研究某些脏器、组织的生理特点所产生的声像图的变化。如胆囊收缩和胃排空功能、呼吸时膈肌活动等,2023/4/4,21,3介人性超声的研究 介入性超声不仅使超声诊断与临床及病理细胞学、组织学密切结合，提高了超声诊断水平，它还可以通过超声导向针刺抽出积液、积血、积脓，注入治疗药物或用激光、微波等进行治疗，从而扩展了临床应用范围。,2023/4/4,22,2023/4/4,23,2023/4/4,26,超声诊断的特点,无

5、放射性准确性实时动态性便捷性经济性及时报告与检查者面对面高度的操作者和仪器依赖性,2023/4/4,27,眼，甲状腺、心脏、肝脏、肾脏、肌骨、血管图,2023/4/4,28,妇科、胎儿、三维、动态、介入、造影,2023/4/4,29,第二节 学习的指导思想、要求与方法,2023/4/4,30,医学影像学专业是培养从事临床诊断工作的医师，应联系各种疾病的病理形态学所见、临床表现、诊断方法和诊断标准进行学习，切忌单纯依靠图像进行诊断。超声诊断学教学指导思想是：,2023/4/4,31,1坚持超声与临床相结合的原则 超声诊断是临床诊断的一部分，其学习目的是为了尽早明确诊断，使病人得到及时的治疗。“临

6、床视角看超声，超声视角为临床”。,2023/4/4,32,2坚持理论与实践相结合的原则 学习时要注意理论联系实际，不仅应学好基础理论，还要努力学习检查方法。应认真仔细甚至反复地检查病人，在技术上要精益求精，努力提高诊断正确率。,2023/4/4,33,3坚持主观与客观相结合的原则 超声诊断在临床实践工作中，由于经验不足和检查条件的限制，可能出现现象掩盖本质，而发生误诊和漏诊。因而不能单凭经验，主观臆断。应在提出诊断后坚持对病人进行追踪、随访。行手术治疗者，要了解手术所见和病理组织学诊断，与超声探测结果互相对照，总结经验，纠正错误，减少误诊和漏诊。,2023/4/4,34,4医术与医德教育相结合

7、的原则,2023/4/4,35,5超声诊断学的课程分为系统学习和毕业实习两个阶段；系统学习应包括教学大纲所规定的课堂讲授和与其相结合的临床示教和课间实习；毕业实习是在上级医师指导下进行实际操作，直接为病人服务，并通过实践提高学生的诊断能力。,2023/4/4,36,6课堂讲授时应以教学大纲为准，讲授常见病、多发病。本书有些内容可在毕业实习阶段结合病例学习，不必均在课堂讲授。,2023/4/4,37,第三节 超声诊断技术的发展过程,2023/4/4,38,1942年德国Dussik医生首先应用连续波、穿透式A型超声仪探测颅脑，开创了超声临床应用的先河。1949年Howry首先应用二维超声得到上臂

8、声像图，但由于当时技术限制，图象质量和重复性很差，未得到医学界的认可。1950年美国Vild医生首先应用脉冲反射式A型超声仪探测颅脑肿瘤。,2023/4/4,39,1954年Edler首先报导用超声光点扫描法诊断心脏病，获得了二尖瓣狭窄的回声图形，称为M型超声心动图。1957年里村茂夫首先将超声多普勒应用于超声诊断，1973年Johnson首先推出选通门脉冲多普勒。1980年代中期又发展了彩色多普勒血流显像。,2023/4/4,40,60年代中期，开始研究机械式或电子的快速实时成像法。1967年Born和Sonler提出电子扫描法，而前西德则应用双晶片旋转式探头的机械矩形扫查，作妇产科实时成像

9、的研究。,2023/4/4,41,70年代中期，有些学者报告应用灰阶及DSC(数字扫描变换)和DSP(数字图像处理)技术，使超声诊断仪体积缩小，图像质量提高，并很快得到普及,2023/4/4,42,80年代彩色多普勒超声用于临床，探测心脏、大血管多种疾病取得满意的诊断效果。1982年挪威Aaslid等最先制出彩色经颅多普勒超声扫描仪(17CD仪)，可以做颅内血管的各种切面，显示脑血管分布、血流方向和速度。,2023/4/4,43,另外，环阵、凸阵探头的产生和各种腔内、管内探头及手术中探头等介入超声的应用，使实时超声显像更加受到重视，并得到迅速发展。,2023/4/4,44,90年代心脏和内脏器

10、官的三维超声成像、彩色超声多普勒能量图(CDE)、多普勒组。织成像(DTI技术)、血管内超声、超声造影、介入超声和超声组织定征等均有显著的新 进展。,2023/4/4,45,在我国，1958年上海第六人民医院首先用脉冲超声探伤仪检查人体疾病。1960年上海中山医院用国产BP型超声成像仪探测肝内占位病变。1961年我国第一台M型超声心动仪应用于临床，同年上海中山医院使用D型连续波式超声仪探测胎心和脐带血流。1979年改革开放后在引进、吸收、消化国外先进技术基础上，才有了快速的发展。我国的超声医学水平已近国际先进水平。我国的超声工程技术事业也有了长足的进步。达到了国际90年代初水平。,1.A型和M

11、型超声阶段2.二维或灰阶超声阶段3.多普勒超声阶段4.新技术发展与应用阶段,2023/4/4,46,2023/4/4,47,超声诊断的发展趋势,随着科学技术的发展，人们对超声技术和超声对人体组织间相互关系的研究亦越来越深入。90年代以来超声技术及临床应用均有飞速的发展，其发展趋势大致为：1空间显示上从一维二维三维多维发展。由于计算机技术的发展、高速、大容量计算机应用于超声仪，使这种发展得到了充分的保证。,2023/4/4,48,2023/4/4,49,2超声探头的多样化和系列化，方便了检查，拓宽了应用范围，（如机械、线阵、凸阵、环阵、相控阵探头；腹腔镜探头；术中探头；血管内探头；变频多频探头；

12、宽频和超宽频探头）。3主机全数字化，所谓全数字化是指延迟处理器处理回声全过程均实现数字化，从而使图像更逼真、清晰；检测功能更加丰富，同时可以直接进入网络。4信息处理一体化，资料记录光盘化。,2023/4/4,50,5人体组织声学特性研究，如声衰减、超声CT、超声显微镜的研究，使超声诊断更趋特异性。6由于介入超声和超声治疗（如超声消融等）的发展，使超声医学逐渐向诊断和治疗兼有的临床学科发展。,2023/4/4,51,2023/4/4,52,由于以上技术的发展，近年来应用于诊断的新技术不断涌现，从而为临床提供了大量的，可信度更高的信息。它们中如：（1）谐波技术：谐波是指频率为基波整数倍的超声波，非

13、线性散射和反射波如二次、三次、四次、谐波，使图像更清晰（2）动态范围扩大。现最大动态范围已达40-140分贝，动态范围扩大，信息量就增大（3）动态跟踪聚焦使图像更清晰。（4）组织特征成像。改善了图像的质量，提高了对比分辨力。（5）组织多普勒。对心肌运动提供更直观图像，亦为定量分析心肌运动速度梯度及相位变换时间提供了基础。,2023/4/4,53,（6）超宽视野成像，使图像增宽，连续性增强，尤其适合骨、关节疾病诊断。（7）三维、四维成像,（8）超声造影（9）血管内超声（10）介入超声（11）弹性成像,超声弹性成像(Ultrasound elastography,UE),超声光散射成像(diffu

14、sion optical tomography,DOT),诊断与治疗双重功能,实时引导光纤放置,实时监测调整消融,EchoLaser激光介入超声,2023/4/4,57,作为医学影像专业的医学生，一定要把握学科发展的趋势，不断更新知识，同时尽力熟悉临床知识，以适应医学发展的需要。,2023/4/4,58,第二章 超声诊断的基础和原理,2023/4/4,59,第一节 超声诊断的物理特性,2023/4/4,60,一、定义1.超声波 凡振动频率超过每秒20000次的声波，称为超声波；16-20000赫之间的声波人耳听阈可闻称为声音；16赫以下的声波称为次声波。超声波是一种机械能，其在弹性介质中传播的

15、现象称为波动。这种波是以纵波和表面波形式在介质中传播的。诊断用超声频率在1-20兆赫之间，最常用者2.5-10MHZ。次声和超声人耳均不可闻。,2023/4/4,61,0Hz 20Hz 20KHz 1MHz 40MHz400MHz,2023/4/4,62,2超声诊断 应用较高频率140MHz，常用为22一10MHz间超声作信息载体，从人体内部获得某几种声学参数的信息后，形成图形(声像图，血流图)、曲线(A型振幅曲线，M型心动曲线，流速频谱曲线)或其他数据，用以分析临床疾病。近年来，在声像图等引导下，可作各种穿刺、取活检、造影或作治疗(介人性超声)，亦属于广义的超声诊断范畴。,2023/4/4,

16、63,二 声源、声束、声场与分辨力,（一）声源（acoustic source）能发生超声波的物体称为声源。超声声源亦名超声换能器，通常采用压电陶瓷(钛酸钡、锆钛酸铅、钛酸铅等)、压电有机材料(PVDF，PVDF2)或混合压电材料(压电陶瓷与压电有机材料的混合物)组成。加以电脉冲后即转发声脉冲。用超声换能器制成可供手持检查用的器件则称超声探头。,2023/4/4,64,(二）超声的产生与接收 1压电材料：自然界有些物质如石英、人造陶瓷及特殊塑料等，在其两侧加上正负电压后会发生厚薄的弹性变形；而当其发生厚薄弹性变形时其两侧电压亦会发生变化，这类物质称为压电材料，超声换能器中就是利用这类压电材料进

17、行超声的发生与接收,2023/4/4,65,2、压电效应(Piezoelectricity)：压电材料发生的上述形态和电压改变的现象称为压电效应，当压电材料两侧加上正负电压后，其厚薄发生变形称为逆压电效应，而当其厚薄发生变化时，其两则电压又会发生改变的现象称为正压电效应。逆压电效应是把电能转变成机械能，正压电效应则是将机械能转变成电能。,2023/4/4,66,2023/4/4,67,3超声的产生与接收：利用压电材料的压电效应，当在其两则加上高频交变电流时，其厚薄会发生高频变化，从而使其周围的弹性介质的质点亦发生高频振动，于是就产生了超声波。这就是超声波的产生。反之，当回声振动作用于压电材料时

18、，由于地其厚薄发生改变而使其两侧产生高频交变电流，这就是超声波的接收。,2023/4/4,68,探头品种甚多，可分：单晶片机扫型、多晶片电子扫描型、多晶片相控扇扫型、相控环阵机扫型、等等。此外尚有单平面、双平面、内腔式等多种专用探头,2023/4/4,69,（三）声束（acoustic beam）：从声源发出的声波称为声束，一般它在一个较小的立体角内传播。声束的中心轴线名声轴，它代表超声波传播的主方向。如沿声轴作切面，则获得声束平面图，声束两侧边缘间的距离各束宽。,2023/4/4,70,2023/4/4,71,（四）超声场：充满超声的空间谓之声场，靠近声源的一段距离内，束宽几乎相等，称为近场

19、。近场区内声压、声强都有起伏，严重影响超声诊断的正确性，成为超声诊断中的死区（盲区）。近声区的远方称为远场区，声束开始扩散，这个区域的声压及声强均比较平衡。,2023/4/4,72,远场区声束扩散程度的大小亦与声源的半径及超声波长有关，远场区由于声束扩散，使超声诊断仪的横向分辨力难于提高。近场区及远厂区都有严格的物理定义，它随探头工作频率及探头发射时的有效面积而变化。超声仪上的near及far为近段与远段调节，而非近场区和远场区。,2023/4/4,73,2023/4/4,74,声束聚焦：声束聚焦在医学超声中有较大意义，聚焦产生很窄的声束能提高超声诊断的正确性，由于医用超声声径产生的声束束宽均

20、过大，使图像质量下降，极需利用声束聚焦技术。超声仪中常用的聚焦技术有：（1）声透镜聚焦；（2）声反射镜聚焦；（3）曲面聚焦；（4）电子聚焦；（5）动态聚焦。,2023/4/4,75,（五）分辨力：分辩力为超声诊断中极为重要的技术指标，分为基本分辨力和图像分辨力。1基本分辨力：系指超声仪区分两个紧密相邻细小目标的能力，通常用可分辨两个细小目标的距离来表示。分辨率则指在单位距离内超声仪能分辨出小目标的数量。基本分辨力又可分为三类,2023/4/4,76,（1）轴向分辨力（纵向分辨力）：指沿声轴线方向的分辨力。轴向分辨力的优劣直接影响靶标在深浅方向的精细度。分辨力佳则轴向的光点细小、清晰。3-3.5

21、MHZ探头的轴向分辨力约为1mm左右。,2023/4/4,77,（2）侧向分辨力：指在与声束轴线垂直的平面上，在探头长轴方向的分辨力。声束越细分辨力越好。其分辨力的优劣受许多因素影响，如晶片形态、发射频率、聚焦效果及距离换能器远近均可影响侧向分辨力。在声束聚焦区内，3-3.5MHZ探头的侧向分辨力应在1.5-2mm左右。,2023/4/4,78,（3）横向分辨力：又称厚度分辨力，指在与声束轴线垂直的平面上，在探头短轴方向的分辨力。由于超声探头具有一定的厚度，超声切面图像是一个较厚断面信息的叠加图像，因此就有横向分辨力的问题。横向分辨力是探头在横向方向上声束的宽度。它与探头的曲面聚焦及距换能器的

22、距离有关。横向分辨力越好，图像上反映组织的切面情况越真实。,2023/4/4,79,2023/4/4,80,2023/4/4,81,2023/4/4,82,2023/4/4,83,2.图像分辨力：指构成整幅图像的目标分辨力;包括2类：,（1）细微分辨力：用以显示散射点的大小。与接收放大器通道数成正比，而与靶标的距离成反比。目前先进的超声仪放大器通道数已256或更高（512，1024），用以获得-10db的细小光点的细微图像,2023/4/4,84,（2）对比分辨力：用以显示回声信号间的微小差别。一般为-40-60db之间，而-50db更较适中。采用数字扫描变换技术（DSC）后，对比分辨力大大提

23、高。,2023/4/4,85,3多普勒超声分辨力：指多普勒超声测定血流方向、流速及其它血流动力学方面的分辨力。分为四类：,（1）侧向分辨力：与基本分辨力相同，指在与声束轴线垂直的平面上，在探头长轴方向的分辨力。（2）流速分布分辨力：指在声束轴线上，在距离选通门的取样区内，瞬时处理、显示不同流速的能力。在声谱图上表现为频谱宽度及灰度分布。,2023/4/4,86,（3）流向分辨力：指在声束轴线的距离取样区内，能敏感的显示血流方向的能力。有时在一瞬间，可同时存在两种方向相反的血流，则应在声谱图曲线上表现为同一时间零基线上下同时呈现的流速曲线。（4）最低流速分辨力，指能检测最低流速的能力，一般4-5

24、MHz多普勒超声，分辨力应在3-10mm/s间。,2023/4/4,87,2023/4/4,88,4彩色多普勒分辨力：彩色多普勒分辨力分为两类：,（1）空间分辨力：空间分辨力是超声仪显示图像清晰度、分辨细微结构和血流以及反映其正确解剖方位的能力。它由画面像素和声束特性所决定。目前先进的超声仪其总像素可达10241024个。彩色多普勒的空间分辨力是指彩色血流信号的边缘光滑程度及其在正确解剖部位管腔内的显示能力，还包括能同时正确地在空间清晰显示几条血管中血流方向、流速及血流状态的能力。,2023/4/4,89,（2）时间分辩力：指彩色多普勒系统在图像中能迅速地反映实时成像中不同彩色及彩色谱的能力，

25、即反映心动周期中血流的不同位相的能力。,2023/4/4,90,三、人体组织的声学参数,2023/4/4,91,1密度(p)各种组织、脏器的密度为重要声学参数中声特性阻抗的基本组成之一。密度的测定应在活体组织保持正常血供时，任何降低动脉血供或致使静脉瘀血，以及组织固定后的测值均缺乏真实意义。密度的单位为异cm3。,2023/4/4,92,2声速(c)声波在介质(或_媒质)内的传播速度。单位为ms或mms，各不同组织内的声速不同。一般说：凡固体物含量高者，声速最高；含纤维组织(主要成分为胶原纤维)高者，声速较高；含水量较高的软组织，声速较低；体液的声速更低；而含气脏器中的气体，其声速最低(表21

26、)。,2023/4/4,93,3声特性阻抗(aC01IBtic impedance)(z)为密度与声速的乘积。单位为g(cm2s)。声特性阻抗可简称声阻抗，为超声诊断中最基本的物理量。声像图中各种回声显像均主要由于声阻抗差别造成。,2023/4/4,94,4界面(boundary)两种声阻抗不同物体接触在一起时，形成一个界面。接触面的大小名界面尺寸。尺寸小于超声波长时，名小界面；尺寸大于超声波长时，名大界面。不同频率在人体软组织中的波长参见表2-2,，,2023/4/4,95,2023/4/4,96,均质体与无界面区：在一个脏器、组织中如由分布十分均匀的小界面所组成，名均质体；无界面区仅在清晰

27、的液区中出现。液区内各小点的声阻抗完全一致。人体内无界面区在生理情况下可见于胆囊内胆汁、膀胱内尿液、成熟滤泡以及眼球玻璃体；在病变情况中可见于胸水、腹水、心包积液、盆腔积液、囊肿、肾盂输尿管积水等。,2023/4/4,97,四、人体组织对入射超声的作用（诊断用超声波的特性）,人体组织对入射超声波可产生多种物理现象，表现为声像图的各种特征。（一）散射：不规则的反射谓之散射。超声在传播过程中遇到小界面时产生。散射回声无方向性，其返回到换能器的声能甚低，但散射回声来自脏器内的细小结构，是超声显像反映组织和脏器内部状态的基础。,2023/4/4,98,2023/4/4,99,（二）反射：大界面对入射超

28、声产生反射作用，超声反射同样遵循Snell法则，即（1）入射声束和反射声束在同一平面上；（2）入射声束与反射声束在法线的两侧：（3）入射角与反射角相等。平滑大界面可产生镜面反射，而当入射角过大时可使反射声束偏离声源，在声像图上不显示此界面。反射是反映组织和脏器轮廓形态、支持结构、管系结构的基础。,2023/4/4,100,（三）折射：由于人体各种组织、脏器中的声速不同，声束在经过这些组织间的大界面时，产生声束前进方向的改变，称为折射。折射可使测量及超声导向两个方向产生误差。,2023/4/4,101,2023/4/4,102,（四）全反射：如第二介质中声速大于第一介质，则折射角大于入射角。入射

29、角大至某一角度时，可使折射角等于90度，即折射声束与界面平行，此时的入射角称为临界角。入射角大于临界角时，折射声束完全返回第一介质，称为“全反射”。另外当界面两侧的介质密度相差很大时，其声特性阻抗差就越大，反射也越强，致使透声声能明显减弱，出现后方声影。,2023/4/4,103,2023/4/4,104,（五）绕射：又名衍射。当声束边缘与大界面之间的距离等于1-2个波长时，声束传播方向改变，趋向这一界面，称为绕射。即声束绕过物体后又以原来的方向传播。绕射是产生重影的原因之一。,2023/4/4,105,（六）声衰减：超声在介质中传播时，随着距离的增加声能会减弱，称为衰减。产生衰减的原因有：（

30、1）大界面的反射；（2）小界面的散射；（3）声的折射；（4）声的扩散；（5）组织对声能的吸收。为克服声能的衰减这一普遍现象，在超声仪器中使用“深度增益补偿调节”，以使声像图均匀显示。但在调节时应特别注意避免发生人为假象。,2023/4/4,106,2023/4/4,107,DGC调节图,2023/4/4,108,2023/4/4,109,（七）吸收：超声在介质中传播时，为克服介质中内摩擦而损耗的能量，称为组织的吸收。吸收是造成声衰减的原因之一。有些组织，如含胶原蛋白较多的组织，恶性肿瘤等均会产生吸收的增加，使图像上病灶的后方产生声衰减。,2023/4/4,110,（八）会聚 声束在经越圆形低声

31、速区后，可致声束的会聚。液性的囊肿或脓肿后方可见声束会聚后逐步收缩变细，呈蝌蚪尾状。在声束经越梭状的腹壁脂肪块后，亦可有一些声束会聚产生(图217)。,2023/4/4,111,（九）发散：,2023/4/4,112,2023/4/4,113,（九）多普勒效应：声源与被测物体作相对运动时产生声频的改变，这种物理现象称为多普勒效应。相对运动方向相向而行时声频增高，称正频移。相对运动背向而行时，声频降低，称为负频移。频移的大小与运动速度成正比。利用多普勒效应可以观察和测定人体组织和脏器的血流动力学变化。,2023/4/4,114,实验设计,火车速度=40 MPH将校准过的声纳放在路轨旁和火车上训练

32、有素的音乐观察员处在路轨旁和火车上,验证,当火车经过观察者时，火车上的音乐家演奏的音符提高或降低了 1/2.火车上的观察者经历了来自路轨上声纳的同样的效应多普勒理论被验证,away,towards,2023/4/4,117,2023/4/4,118,五、入射超声对人体组织的作用（超声的生物学效应）,（一）超声生物效应 超声波是一种能量形式，因此当超声波在生物体内传播时，会与生物组织产生相互作用，当达到一定超声剂量后，会使生物体内某些功能和结构发生变化，这种现象称为超声生物效应。超声辐照生物体引起的生物效应主要为机械作用、热作用和空化作用。,2023/4/4,119,实验证明超声携带的能量差别很

33、大，脉冲式超声通常可分为4种超声声强：（1）空间平均时间平均声强；（2）空间平均时间峰值声强；（3）空间峰值时间平均声强；（4）空间峰值时间峰值声强。其中空间峰值时间平均声强（SPTAI）在生物学效应中最为重要。,2023/4/4,120,70年代中期曾建议（SPTAI）不大于100mw/cm2，但近来发现这一剂量仍可使细胞分裂时姐妹染色体互换率增加，使活体血小板计数增加并长出伪足，使红细胞膜抗原分解及O2结合力下降，使妇女提早排卵，胎儿出生体重下降及儿童诵读困难等。同时发现人体组织中中枢神经系统、视网膜、视神经、生殖器、早孕胚芽及3个月内早孕、胎儿颅脑、胎心等对超声较为敏感。,2023/4/

34、4,121,因此提出对这些器官检查时，每一受检切面固定持续观察时间不应超过1分钟。允许间隔后往复检查，以使进入该组织的平均声能下降。可允许相隔23分钟后再至先前的感兴趣切面固定观察，其持续观察时间仍不应超过1分。当然亦有学者对此作出了否定的结论。鉴于目前对安全阈值尚无公认标准的情况下，我们在临床应用时取其最低和最小值较为安全。,2023/4/4,122,国际上对超声声强的使用极限数据如下：脏器名称 声强使用极限（SPTAmv/cm2）心脏 430周围血管 720眼球 17胎儿及其它 94（其它包括腹部、术中、小器管及颅脑）,2023/4/4,123,上述规定未能表达超声的热效应与空化效应。19

35、95年后，国际上提出更新的、反映热与空化两个效应的显示参数，即TI及MI。热指数（TI）指超声实际照射到某声学界面产生的温升与使界面温升1OC的比值。通常，TI值在1.0 以下认为无致伤性，但对胎儿检查应调节至0.4以下，对眼球检查应调节至0.2以下。,2023/4/4,124,机械指数（MI）指超声在驰张期的负压峰值（MPa）与探头中心频率（MHz）的平方根值的比值。通常，MI值在1.0以下认为无害，但对胎儿检查应调节至0.3以下，对眼球检查应调节至0.1以下；在使用超声造影剂或体内存在其它微泡或气体情况时，MI值应调至0.1或更低。,2023/4/4,125,第二节 超声诊断的显示方式及其

36、意义,2023/4/4,126,超声诊断最常用的显示方式有二类五型，分别介绍如下：,一、脉冲回声式 脉冲回声式（Pulsed echo mode）的基本工作原理为：（1）发射短脉冲波、间歇时间较长，脉冲重复频率5001000HZ，或更高。（2）接收放大，固体内回声的振幅差别在100120 dB间，现常使用的接收放大装置为对数式放大器和数字技术放大器。（3）数字扫描转换技术，使声像图转换成电视制式图像。（4）显示回波图形。脉冲回声式可分3型。,2023/4/4,127,1A型 为波幅调制型（Amplitude modulation）此系单声束反射声，X轴自左至右代表回声时间的先后顺序，即代表人体

37、组织的各层结构；Y轴代表回声振幅高低。此型由于不能显示直观图像，且其显示的振幅受非线性放大及显示压缩的影响，不能与真正的回声振幅成正比，已属淘汰技术，但此型在测距分析中仍有重要意义，目前只在眼科及脑中线回波及体腔积液等方面尚有应用。,2023/4/4,128,2023/4/4,129,2B型 为辉度调制型（Brightness modulation）此型将单声束传播途径中遇到的各个界面产生的系列回声，在屏幕上以光点辉度表达。B型超声诊断仪的完整含义为超声成像诊断仪。包括3个重要概念：（1）回声界面以光点表达。（2）各界面回声振幅以辉度表示；（3）声束顺序扫切时，每一单条声束线上光点群按次分布成

38、一切面声像图,2023/4/4,130,2023/4/4,131,B型又分为灰阶（grey scale）、彩阶（color scale）及双稳态（bi-stable）显示与实时或静态显示。应用最普遍的为实时灰阶或彩阶显示。另外，根据探头与扫查方式可分为线扫、扇扫、凸阵及圆周扫查，根据检查部位而选用不同探头。,2023/4/4,132,B模式 是一种亮度的模式。其图像由不同亮度的点所组成的直线构成。点的亮度代表接收到回声的振幅。通过连续扫描，二维的剖面图像不断地被更新，这就是实时B模式。,2023/4/4,133,3M型 为活动显示型 其原理为：（1）单声束取样获取界面回声；（2）回声辉度调制；

39、（3）显示屏Y轴为时间轴，代表界面深浅；X轴为慢扫描时基线。示波屏x轴为另一外加的慢扫描时间基线，代表在一段较长时间内(数秒至数十秒)的超声与其他有关生理参数的显示线。M型获得“距离时间”曲线，由于其缺乏直观性，现多与B型联合应用。,2023/4/4,134,M型获得“距离时间”曲线。以往用于诊断心脏病及胎动、胎心心律测定。自从扇扫出现并发展完善后，M型已屈居其次。常在扇扫的实时心脏成像中，调节M型取样线，作选定心脏或瓣膜结构在时相上的细致分析。M型可丰富、完善扇扫的图像诊断。,2023/4/4,135,3.M模式：M模式中的M表示运动，M模式通过B模式图象来显示一个光标，然后在以时间为轴线的

40、波形图上表示其运动状态。通常M模式用于检测心脏。,M-Mode used to monitor the Ventricle Motion,2023/4/4,136,二、差频回声式 差频回声式即多普勒超声，其工作原理为：（1）发射固定频率的脉冲式或连续式超声（2）提取频率已变化的回声（差频回声）（3）将差频回声频率与发射频率相比，取得两者间的差别量值及正负值；（4）显示频谱或彩色血流。此类又可分为两型：,2023/4/4,137,1D型（Doppler mode）为差频示波型，单条声束在传播途径中遇到各个活动界面所产生的差频回声，在x轴的慢扫描基线上沿y轴代表其差频的大小。通常慢扫描时基线上方显

41、示正值的差频；而其下方显示负值的差频。振幅高低正比差频的大小。x轴其上、下方分别代表血流方向，Y轴代表差频大小，曲线谱宽代表取样线段经过管腔所获取的流速范围；各点的辉度代表不同流速间统计分布。,2023/4/4,138,fd=,2v cos,c,f0,多普勒效应,fd,f0,v,c,接收与发射频率差,移动速度,声束与运动方向夹角,声速,发射频率,如输入声轴与流向夹角数值，则经cos计算可显示血流速度。,2023/4/4,139,D型又分为两种亚型：（1）连续波式，同时显示声束线上所有血流回声，可测最大血流速度，但无距离选通功能。此式又分为a非方向性；只显示流速，不显示方向；b方向性：可显示血流

42、正、负方向；c双向性，可瞬时显示正、负向血流。（2）脉冲选通门式：此式是在回声接收器中设选通门，以便获取所选部位的血流差频回声，一般为双向型显示，其不足是受脉冲重复频率限制，不能检测高速血流。,2023/4/4,140,2023/4/4,141,2023/4/4,142,2D型彩色描绘（Doppler color flow mapping）（CFM,CDFI）此型采用自相关技术获取所需部位血流差频信息，经伪彩色编码后叠加于二维图像上。一般要求彩色实时显示和彩色分离，红-黄色代表对向探头的血流，蓝绿色代表背离探头的血流。黄色和绿色代表血流速度高，白色最高，红色和蓝色代表血流速度低。,2023/4

43、/4,143,2023/4/4,144,三、时距测速式 此型不用多普勒原理，而直接用短脉冲波测定一群红细胞在单位时间里所移动的距离，从而算出流速，用彩色编码后显示血流的彩色流动。因其可连续获取瞬时流速剖面及血管内径，故可计算出血管内血流量四、非线性血流成像 非线性血流成像是利用谐频的非线性效应所产生，当血液中注射声学造影剂后，提取超声造影剂所产生的二次谐波信息，显示血管内造影剂流动情况，从而观察脏器内血管分布，研究其正常或异常血供,2023/4/4,145,五、弹性成像 1.压迫性弹性成像 2.间歇性弹性成像 3.振动性弹性成像 4.剪切波弹性成像六、超声造影技术,2023/4/4,146,七

44、、超声诊断中的其它显示方式有 1C型显示 2F型显示 静态显示 3三维显示 动态显示 4T型显示实时显示 5超声CT 6全息超声 7超声组织定征：利用多种声学参数相互组合，以分析、鉴别某些脏器中不同疾病的声学参数改变，以研究组织的声学特征。如散射特性、吸收特性、衰减特性、声速特性等。,2023/4/4,147,第三节 常见的超声效应与图像伪差,2023/4/4,148,本章主要介绍超声图像伪差产生的原因供图像识别时应用，以便作出正确判断。超声效应是一种复杂的物理效应，经常在超声图像中伴生，造成图像伪差而导致误诊，常见的超声效应有；,2023/4/4,149,一、混响效应；又称多重反射，当声束垂

45、直入射到体内平滑大界面时，部份声能返回探头表面之后，又从探头的平滑面再次反射，第二次进入体内，甚至第三次进入体内，由于第二交和第三次进入体内的声能明显减弱，故在实质性脏器成像时，微弱回声叠加于原图像中，不被察觉，但如界面下方为液性暗区时，此弱回声便可在界面下方（即液暗区前壁下方）隐约显示，干扰前壁的观察。混响效应多见于膀胱前壁，胆囊底部及大囊肿前壁，可被误认为前壁增厚或肿瘤等。,2023/4/4,150,2023/4/4,151,2023/4/4,152,二、震铃效应：又名声尾或慧尾征。系声束在传播过程中，遇到一薄层液体，而液体下方有极强的声反射界面。通常在胃肠道，肺部易产生，在胆道内气体下方

46、亦可出现，其主要原理为超声遇到气体时产生全反射，当反射回声遇到液性层前壁时，再被反射向下，如此多次反射所形成。,2023/4/4,153,三、镜面效应：又称镜面折返虚像，声束遇到深部平滑界面时，。声束遇到深部的平滑镜面时，反射回声如测及离镜面较接近的靶标后按入射途径反射折返回探头。此时在声像图上所显示者，为镜面深部与此靶标距离相等形态相似的声像图。连同声束整体扫查时所显示该靶标的实际图形一并显示。镜像效应必须在大而光滑的界面上产生。常见于横膈附近，隔肌浅部为实影，深部为虚影,2023/4/4,154,2023/4/4,155,2023/4/4,156,2023/4/4,157,四、侧壁失落效应

47、，大界面回声具明显角度依赖现象。入射角较大时，回声转向他侧不复回探头，则产生回声失落现象。回声失落时此界面不可能在屏幕上显示辨认。囊肿或肿瘤其外周包以光滑的纤维薄包膜。超声常可清晰显示其细薄的前、后壁，但侧壁不能显示。此由于声束对侧壁的入射角过大而致使侧壁回声失落(图227)。,2023/4/4,158,2023/4/4,159,五、后壁增强效应：多见于囊肿，脓肿及其它液区的后壁，但几乎不出现于血管后壁，表现为液区后壁回声增强，并伴有后方回声增强，曾有学者认为后方回声增强是由于两种介质的衰减系数不同而引起的。此效应应是指在常规调节的DGC系统下所发生的图像显示效应,2023/4/4,160,2

48、023/4/4,161,六、声影：指在组织或病灶后方所出现的低回声或无回声平直条状区，产生声影的原因为声路中具较强衰减体，如高反射系数物体气体，或高吸收系数物体骨骼、结石、钙化、疤痕等。,2023/4/4,162,2023/4/4,163,七、侧后折射声影：表现近似侧壁失落效应但原理不同，此种声影是由于入射角大于临界角时产生全反射现象而生成，提示病灶具有声速较高的外壁，多为致密的纤维组织。,2023/4/4,164,2023/4/4,165,八、旁瓣效应：主瓣在扫查成像时，旁瓣亦同时在扫查成像。但旁瓣对同一靶标的测距长，图形甚淡。旁瓣图重叠在主瓣图上，形成各种虚线或虚图。,2023/4/4,1

49、66,2023/4/4,167,九、部分容积效应：病灶尺寸小于声束束宽，或者虽然大于束宽，但部分处声束内时，则病灶回声与周围正常组织的回声重叠，产生部分容积效应。部分容积效应较多见于小型液性病灶。,2023/4/4,168,2023/4/4,169,十、折射重影效应：声束经过梭形或圆形低声速区时，产生折射现象。折射使声束偏向，但成像于垂直的示波屏扫线上。由于折射致使实物与图像间产生了空问位置的伪差。由于双侧的内向折射，则1个靶标可同时被两处声束所测到。因此，显示了2个同样的图像，并列一起，如同两个真实的结构，此为折射重影效应。在上腹部剑突下横切时，常可显示肠系膜上动脉为2个并列的血管重影；而腹主动脉亦常可显示为2个并列的血管重影。,2023/4/4,170,2023/4/4,171,十一、声速失真：超声诊断仪上的距离标志，是按人体平均软组织声速1540m/s来设置的。对一般软组织及脏器等进行测量不会产生明显的误差。但对声速过低的组织就会出现测值过大；相反对于声速过高的组织就会出现测值过小，甚至出现声像图的失真。,小 结,超声概念临床应用学习方法发展状况物理基础及成像原理超声伪像原理及识别,2023/4/4,172,