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超声基础知识超声科一、超声波基本知识超声波的定义：物体的机械性振动在具有质点和弹性的媒介中的传播现象称为波动，而引起人耳听觉器官有声音感觉的波动则称为声波（Sonicwave,soundwave）（见图）。人耳的听阈范围，其振动频率为16赫（Hertz;Hz）~20千赫（KHz）。超过人耳听阈上限的声波，即大于20千赫的称超声波。（Ultrasonicwave）简称超声，临床常用的超声频率在1～15MHz之间。声波的产生二、超声仪器超声仪器的基本组成及构造：超声诊断仪均由三个组成部分组成：1、超声换能器(Ultrasonictransducer)部分；2、基本电路部分；3、显示部分。1、超声换能器——探头超声换能器：医用超声换能器是将电能转换成超声能，同时也可将声能转换成电能的一种器件，它是超声仪器中的重要部件。换能器的构成：换能器的核心是晶片，由它完成机械能与电能之间的转换。当在晶片上加一机械振动时，晶片材料将将机械能转变为电能（正压电效应Piezoelectriceffect）。当在晶片上加一交变电信号，则此材料将产生与交变信号同样频率的电能转变为机械能（逆压电效应InversePiezoelectriceffect）。加电后探头产生超声波就是晶体的逆压电效应。B超探头的类型超声探头的类型与临床应用：线阵探头、凸阵探头：这类探头主要用于腹部、妇产、外围血管；机械扇形扫描探头：主要用于心脏；高频探头：当频率在40～100MHz范围时，称之为高频探头，主要用于皮肤成像，冠状动脉内成像及眼部成像，如：超声生物显微镜。超声诊断仪的类型（1）A型超声诊断仪：在A型超声诊断仪的显示器上，以探头接收到的反射超声脉冲信号的幅度为纵坐标，而以超声脉冲的传播时间为横坐标的一种显示方式（右图）。（2）B型超声诊断仪：在B型超声诊断仪，以局部亮度或光强代表回波的幅度的一种显示方式。在超声诊断仪显示屏上，以声束扫查移动位置(或转动角度)为横坐标，以超声脉冲的传播时间为纵坐标，并以回波幅度调制显示器辉度来表示探测结果，可得到探头声束扫查经过的平面内的图像（图）。这种超声诊断仪目前应用最为广泛。（3）M型超声诊断仪：M型超声诊断仪也是一种以光点亮度来表示反射声信号强弱的仪器。它是将沿声束方向各反射点位移随时间变化来显示的一种超声诊断仪（右图），因此静止目标的显示像是一条水平亮迹，摆动着的目标显像为一正弦曲线，通常将心脏的M型显示图像称为M型超声心动图。M型超声诊断仪（4）频谱多普勒仪：在频谱多普勒仪上，探头接收到的多普勒正负频移以信号波在基线的上下（正负）来表示的（右图），它有连续和脉冲两种形式。频谱多普勒仪正负频移的显示1、连续式多普勒：使用双晶片探头，一个晶片连续地发射脉冲波，返回的声波由另一个晶体片连续地接收。它可测量高速血流，缺点是不能提供距离信息，缺乏空间分辨能力，故不能进行定位诊断。2、脉冲式多普勒：其探头作为声源发射出一组超声脉冲后，又作为接收器接受反射的回声。它具有距离分辨能力，增加了血流定位探查的准确性，主要缺点是不能测量深部血管的高速血流，高速血流可能错误地显示为低速血流（倒错现象）。频谱多普勒仪（5）彩色多普勒血流显像(ColorDopplerflowImaging;CDFI)：主要以速度方式显示，速度的方向以红蓝两色的区别来表示，红色的流速代表正向频移，蓝色的流速代表负向频移，两者之间为零线，零线无流速因而不显色。速度的大小以不同的色调即色泽的亮度来表示，流速越高，色调越高，即色彩越亮；反之，流速越低，色调越低，即色泽越暗。彩色多普勒血流显象技术(6)弹性成像（E超声）三、B超图像质量（1）灰阶（Grayscale）灰阶是将声信号的幅度调制光点亮度，以一定的灰阶级来表示探测结果的显示方式（图1-2-12），超声诊断仪的断面显示就是灰阶显示，它能反映出富有层次的人体软组织图象，有助于识别病变结构。显示屏上的最黑到最亮的灰度等级差，取决于声信号的强度。超声灰阶显示（2）彩色编码显示（Colorcodedisplay）虽然灰阶可区分出不同强度的超声信号，但人眼对灰阶的分辨力较差，而对彩色和色调具有相当高的分辨力。彩色编码就是用不同的颜色来表示声信号的幅度的一种显示方式，它将不同的幅度的回声划分为许多彩色域，用一种颜色表示一定范围的声信号幅度，这样相邻的回波幅度的信号有了明显不同的色彩，加强了对比度，有效地提高了对比分辨力。四、B型超声诊断基础超声诊断的主要原理是利用超声波在生物组织中的传播特性，亦即从超声波与生物组织相互作用后的声信息中提取所需的医学信息。当利用超声诊断仪向人体组织中发射超声波，遇到各种不同的物理界面时，便可产生不同的反射(Reflection)、散射(Scatter)、折射(Refraction)、吸收（Absorption）和衰减（Attenuation）的信号差异。将这些不同的信号差异加以接收放大和信息处理，显示各种可供分析的图像，从而进行医学诊断。1、正常组织超声图像特点正常组织、器官的特点(CharacteroftheNormaltissue&organ)：人体不同的组织和器官均有其相应的正常声像图特点，掌握这些图像的特点，对于图像的正确分析和判断有着重要的作用。（1）皮肤(Skin)正常皮肤均呈线状增强回声，厚约2~3mm,边界光滑、整齐。（2）脂肪组织(Fattytissue)皮下脂肪及体内层状分布的脂肪均呈低水平回声，其内有散在的点状回声。当有筋膜包裹时，在脂肪与筋膜之间可有强回声。在某些解剖结构中混杂有脂肪组织时，其间的脂肪可为强回声。（3）纤维组织(Fibro-tissue)因为体内纤维组织多与其他组织交错分布，一般回声较强，某些排列均匀的纤维组织其回声相对较弱，纤维组织本身的声衰减现象较明显，甚者其后方可以出现声影。（4）肌肉组织(Mascletissue)肌肉组织长轴切面显示为较强的线状或条状回声，相互平行，排列有序，成羽状或梭形。短轴切面肌肉呈类圆形，双凸透镜形或不规则型，肌肉中间可见网状，带状分隔及斑点状回声。（5）血管(BloodVessel)血管纵切面呈无回声管状结构，横切面呈环状，动脉管壁厚而光滑，回声强，搏动明显；静脉管壁薄，回声弱，搏动不明显，血管近端较粗，远端逐渐变细。静脉动脉（6）骨骼(Skeleton)超声正常情况下难以完全穿透骨组织，故不易得到完整的骨骼图象。成年人的成骨在近探头侧可见呈强回声的骨皮质回声代，骨内结构显示不清；肋软骨则表现为两条平行高回声带，其间为低或无回声区，短轴则呈椭圆形的低或无回声区，其周为一境界清晰、光滑的环状高回声环。（7）实质脏器(parenchymaorgan)实质脏器的表面均有一较强的带状回声，为纤维被膜所致。内部的实质为均匀的中低水平的回声。以肝脏为标准：脾脏回声较肝脏低而均细，肾脏实质较肝脏实质回声低，胰腺回声较肝脏高而粗糙。肝脏声像图（8）空腔脏器(Emptyorgan)人体内的空腔脏器在不同的功能状态下通常显示不同的声像图特点。如充满胆汁的胆囊，其形态多呈长茄状，壁薄而光滑，内部透声好，为无回声区。排空后的胆囊，其体积缩小，囊壁增厚多呈双层。正常充盈状态下的膀胱，其形态呈椭圆形及不规则的三角形，壁薄而光滑（图），尿液排空后壁增厚，表面不平。胃肠道在充满液体时呈囊状或管状无回声表现，当充满含有气体的内容物时形成杂乱的强回声反射。膀胱声像图2、人体组织器官的声像图表现类型（1）无回声(Echoless)A、液性无回声(Fluidecholess)：液体内部十分均质，其声阻抗无多大差别，没有反射界面形成。正常状态下呈现无回声表现的有胆汁、尿液等。病理情况下呈现无回声表现的有鞘膜腔积液及各个脏器的囊性病变、液化性病变等。B、衰减性无回声(Echofreeoftheattenuation)：声能被前方病变组织吸收，后方由于明显的声衰减而呈现无回声状态。人体脏器的纤维变性、脂肪变性及巨块型或弥漫型癌肿等病理情况下其后方组织常有衰减性无回声表现。胆囊液性和结石后方衰减性无回声通常所称的声影(Aconsticshadow)，也是一种无回声表现，其形成原因除吸收外，主要因障碍物造成的反射或折射使声能不能向下传导所致（上页图）。声影可见于正常的骨骼以及结石、钙化、致密的纤维、疤痕组织回声之后。C、均质性无回声：超声介质十分均质时，因其内部声阻抗几乎没有差别，在超声灵敏度低时也可表现为无回声状态，如淋巴结皮质等，这种均质性无回声在提高仪器灵敏度后可出现点状回声。均质性无回声（2）低回声(Low-echo)在超声介质比较均匀，其的声阻抗差别较小，仅有少数反射界面，在正常灵敏度时表现为低回声状态。如正常肾实质（右图）、肝脏、脾脏及部分玻璃样变性的病理组织等。（3）高回声(High-echo)组织器官纤维化、脂肪变性等可表现为弥漫性点状高回声，脏器内部有新生物形成时可表现为高回声结节或团块，导致回声增强的原因系病理组织较正常组织结构致密，声阻抗增加，反射界面增多所致。低回声和高回声（4）强回声(Strong-echo)正常人体骨骼，各种病理性结石、钙化灶等，因其内部结构十分致密，与周围组织声阻抗相差悬殊，造成强烈的反射，表现为强回声团、强回声带等。肺及充气状态下的胃肠，在声像图上表现为多次反射之强回声带。形成的原理系因气体的声阻抗大大小于身体软组织的声阻抗，探头发生的声能几乎全部被反射回来，反射回探头的声能被耗损掉一部分后，剩下的再次反射回气体界面，如此声能在探头和空气界面之间多次往返，形成所谓的多次反射。强回声和无回声（IUD宫内节育器）（5）人体不同组织回声强度顺序肾中央区（肾窦）＞胰腺＞肝、脾实质＞肾皮质＞肾髓质（肾锥体）＞血液＞胆汁和尿液。正常肺（胸膜--肺）、软组织--骨骼界面的回声最强；软骨回声很低，甚至接近于无回声。病理组织中，结石、钙化最强；纤维化、纤维平滑肌脂肪瘤次之；典型的淋巴瘤回声最低，甚至接近无回声。3、腹部超声扫查图像方位标识方法（1）被检查者体位仰卧位、俯卧位、左侧卧位、半卧位。其他：坐位或立位。（2）基本切（断）面A、纵向扫查--纵切面(矢状切面)，即扫查面与脏器的长轴平行。纵向扫查B、横向扫查--横切面(水平切面)，即扫查面与脏器的长轴相垂直。横向扫查C、斜向扫查--斜切面，即扫查面与脏器的长轴成一定角度D、冠状面扫查--冠状切面(额状切面)，即扫查面与脏器的额状面平行（3）图像方位的标准A、横断面：仰卧位时，图像左侧示被检查者右侧，图像右侧示被检查者左侧。B、纵断面：仰卧位时，图像左侧示被检查者头侧，图像右侧示被检查者足侧。C、冠状断面：左、右侧冠状断面图像左侧均示被检查者头测，图像右侧示被检查者足侧。五、超声检查与临床超声检查借助生物医学超声技术、电子技术和计算机技术获取人体器官组织的回声特性，反映解剖学和某些功能信息，为临床提供诊断依据或线索。超声检查已经成为一门崭新而又比较成熟的学科，在现代医学中，超声检查与CT、X线、核医学、磁共振并驾齐驱，互为补充，是临床中使用广泛，发展迅猛的诊断技术。B超检查不仅涉及内科、外科、妇产科、儿科，还与眼科、肿瘤、新生儿、老年医学等专业有密切联系，是临床医生的常规武器和几乎不可缺少的检查需求，特别是妇产科。B超检查是临床医生触手的延伸医生的诊疗程序基本上可以概括如下：1、采集病史（症状、起病情况及经过）→第1假设诊断↓2、体格检查（有何异常体重）→第2假设诊断↓3、问题的关键点（有时需要紧急处理）→现在的问题是什么→问题明确化↓4、制定检查计划（诊断计划）→需要作何检查及按优先顺序实施→初次筛选检查（化验、影像、功能等检查）↓5、分析检查结果→考虑是什么疾病→初步诊断6、再次检查计划（不能确诊时）→进一步需要什么检查→确认性检查↓7、分析检查结果→确认推测疾病→确定诊断↓8、治疗及观察经过→调整治疗→结束诊疗（出院）B超检查的优缺点优点：操作方便可非常