超声诊断基础

超声诊断基础西昌市人民医院陈昌秀物理基础超声波的基本概念超声：指频率超过20000Hz的机械波。超声的三个基本物理量频率f波长λ声速c三者的关系：λ=c/f频率越高，波长愈短——分辨率愈高，穿透力愈弱，频率越低，波长愈长——分辨率愈低，穿透力愈强高频探头——浅表组织器官（皮下、乳腺、甲状腺）低频探头——深部组织器官（心脏、颅脑、肥胖者）人体组织器官声速（单位m/s）平均1540血液1570肝脏1570肾脏1561肌肉1568脂肪1476骨骼3360诊断最常用的超声物理频率2MHz——10MHZ常用诊断频率的波长举例3MHZ0.5mm5MHZ0.3mm10MHZ0.15mm理论上，轴向分辨率为λ/2，实际分辨力低于理论分辨力。超声的物理性质（一）束射特性：即方向性，是诊断用超声首要的物理特性。界面反射大界面与界面反射：长度大于声束波长的界面，入射超声束垂直于大界面时，回声反射最强。小界面与后散射：小于声束波长的界面，包括成堆的红细胞（散射体）。成像原理利用大界面反射原理，来清楚显示体表及内部器官的表面轮廓；利用小界面散射原理，来清楚显示人体表层以至内部器官组织复杂而细微的结构。超声成像基础超声检查是利用探头发射的超声波经过人体组织器官后对超声所产生的反射、散射等经过计算机重建而获得一系列的断面图像。声像图及产生原理探头在体表移动，示屏上的超声扫描线（系列回声信号）作相应的移动，如此构成一幅超声声像图，也称为二维超声。实时超声成像原理利用探头发射的聚焦声束进行的断层扫描，与X线是不同的，故在扫描过程中要进行全面扫查，以免漏诊。超声的物理性质（二）衰减特性：声波在介质的传播过程中，声能随距离的增加而减弱。衰减原因：吸收、散射、声束扩散含胶原蛋白即钙质越多——衰减越显著含水量越高——衰减越少传播距离愈远——衰减愈显频率愈高，衰减愈显人体组织衰减程度一般规律：骨＞软骨＞肌腱＞肝、肾＞血液＞尿液、胆汁TGC（DGC）肝、肾实质衰减比较明显，但在声像图上表现为“均匀回声”，是因为TGC的调节作用（随距离给予补偿）。由于TGC的机械作用，故在充盈的膀胱、胆囊后方出现“回声增强”伪像。超声的物理性质（三）超声的分辨力:指超声在人体软组织中传播时，显示器上能够区分声束中两个细小目标的能力或最小距离。空间分辨力：轴向分辨力、横向分辨力、侧向分辨力。对比分辨力：超声图像中相邻两个结构能够加以区分的程度的亮度。时间分辨力：单位时间内成像的幅数，及帧频。超声的生物学效应和超声剂量学超声的生物学效应——概念超声波是一种波动形式，因此它可以用于探测人体的生理和病理信息，这便是超声诊断。超声波同时又是一种能量形式，当达到一定剂量的超声波在生物体系内传播时，通过它们之间一定的相互作用，可能引起生物体系的功能、结构或状态发生改变，这便是超声生物效应，由此产生超声治疗效果。形式热效应：声能转变为热能。空化效应：液体断裂引起气体微泡形成。超声检查对细胞突变、染色体及组织器官的影响等均在实验研究中。人体不同部位超声照射强度的安全规定热指数（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1°所需要的功率的比值。1.0以下无致伤性；胎儿调节至0.4以下；眼球应调节至0.2以下。机械指数（MI）指超声在驰张期的负压峰值与探头中心频率的平方根数的比值。1.0以下无致伤性。胎儿应调节至0.3以下；眼球调至0.1以下。SPTAI（空间峰值时间平均声强）不可超过100mw/cm2。在实际检查过程中应遵守的原则：对早孕胚胎最好不做超声检查；对于习惯性流产、家属有畸形史，以及已有先兆流产症状者，3个月内最好不做超声检查，如属必需，则每一固定切面检查的持续时间应在3分钟以下；对三个月以上的胎儿脑、眼、髓、心脏及生殖器官做定点超声检查时，应控制在2分钟内；对成人敏感组织颅脑、眼、卵巢、睾丸检查时采用低功率，持续时间最好控制在2分钟以内。超声临床诊断基础人体不同组织和体液回声强度分级高回声等回声低回声无回声人体组织器官回声极高回声（强回声）：含气肺（胸膜－肺界面）、结石、钙化、骨骼表面，该类回声后方常伴声影。高回声：皮肤、肝脾肾包膜、血管瘤及其边界。典型中等回声：肝、脾。典型低回声：皮下脂肪。无回声：胆汁、尿液、胸腹水、血液，均质性固体如透明软骨、小儿肾锥体也呈无回声。极高回声（强回声）：含气肺（胸膜－肺界面）、结石、钙化、骨骼表面，该类回声后方常伴声影典型中等回声：肝、脾典型低回声：皮下脂肪无回声：胆汁、尿液、胸腹水、血液，均质性固体如透明软骨、小儿肾锥体也呈无回声高回声：皮肤、肝脾肾包膜、血管瘤及其边界脂肪组织因其胶原纤维含量和血管成份不同回声差别大：肾中央区、腹腔动脉和肠系膜上动脉周围的大网膜中的脂肪为高回声。皮下脂肪呈低回声。人体不同组织回声强度顺序骨骼＞肾中央区（窦）＞胰腺＞肝、脾＞肾皮质＞肾髓质（锥体）＞血液＞胆汁、尿液病理组织结石、钙化最强，纤维化次之，血管平滑肌脂肪瘤次之，淋巴瘤极低甚至呈无回声。结石、钙化、纤维化超声诊断疾病的声像图基础组织器官实质结构回声的改变：包括回声的增强或减弱，回声的增加或减少；管道及支持结构的改变：包括管道及支持结构空间位置的改变、管道的增多或减少、增粗或变细甚至消失。声像图基本断面与声像图分析基本断面（腹部）纵断面横断面斜断面冠状断面操作手法连续平行顺序切面法连续侧角（倾斜探头）顺序切面法旋转探头转换切面观察法注意事项做好各种检查前准备；有系统、有步骤地扫查整个病变区。注意易漏区，应细致寻找；调节仪器，显示、突出病灶细节；变化体位，观察内容变化；根据解剖知识，进行病变脏器或病灶定位；急症和监护：重点扫查主要病变，缩短扫查时间；减少超声照射剂量。内脏声像图描述内容外形包膜实质内部回声后方回声衰减或增强血管回声脏器位置和毗邻关系实质内有无弥漫性病变或局限性肿物有肿物者描述肿物位置、大小、边界、形态，有无包膜，内部回声以及肿物与脏器内管道尤其是血管的关系。超声伪像概念是指超声显示的断层图像与其相应的解剖断面图像之间存在的差异。这种差异表现为声像图中回声信息特殊的增添、减少或失真。伪像十分常见，理论上讲任何声像图都会存在一定的伪像，只是形式和程度上有差别而已。识别伪像的重要性避免误诊或漏诊；利用某些特征性的伪像帮助诊断。声像图伪像产生原因分类反射、折射：混响、多次内部混响、镜面反射、回声失落、折射声影、棱镜现象。衰减：衰减声影、后方回声增强。断层（扫描）厚度伪像：部分容积效应；近场、远场图像分辨率降低所致伪像。旁瓣效应声速伪像仪器设备：仪器和探头的品质。操作者技术因素：增益、DCG、聚焦调节不当；声像图测量方法不规范。混响产生原因：超声垂直照射到平整界面如胸壁、腹壁上，超声波在探头和界面之间来回反射，引起多次反射。形态：等距离多条回声，回声强度依深度递减。表现：较弱——胆囊、膀胱、肝、肾等器官的表浅部位出现假回声。较强——多见于含气的肺和肠腔表面，产生强烈的多次反射伴有后方声影，俗称“气体反射”。识别方法：（1）适当侧动探头，使声束勿垂直于胸壁或腹壁，可减少此伪像；（2）加压探测，可使多次反射的间距缩小，减压探测又可见间距加大。混响多次内部混响和振铃效应超声束在器官组织的异物内（也称“靶”内，如节育环；胆固醇结晶）来回反射直至衰减，产生特征性的彗星尾征。超声束在若干微气泡包裹的极少量液体中强烈地来回反射，产生很长的条状图像干扰，为振铃效应。在胃肠道内相当多见。振铃效应和彗星尾征掩盖性失视最大的弱照射。发生在较厚气体层的后方。气体-软组织声阻抗甚大所致强反射与气体本身衰减最大相结合，使气体层后方的脏器或病灶被完全掩盖，无法在声像图上显示。胃肠道高度充气时更为明显。轻重断层（切片）厚度伪像原因：超声束形状特殊且波束较宽，即超声断层扫描时断层较厚引起。表现：如肝的小囊肿内可能出现一些点状回声，为来自于小囊肿旁的部分肝实质。旁瓣伪像原因：由主声束以外的旁瓣反射造成。表现：结石、肠气等强回声两侧出现的“批纱征”或“狗耳样”图形。低档超声仪和探头上表现比较严重，图像的清晰度较差。旁瓣伪像声影原因：声束遇到强反射（如含气肺）或衰减程度很高的物质如瘢痕、结石、钙化时，声束完全被遮挡，在其后方出现的条带状无回声区。意义:边界清晰的声影——瘢痕、结石、钙化灶和骨骼。边界模糊的声影——气体反射或彗星尾征的伴随现象。声影肋骨声影与肺气声影后方回声增强当声束通过声衰减甚小的器官组织或病变（如胆囊、膀胱、囊肿）时，其后方回声增强，超过同深度的邻近组织的回声，由于DCG机械作用的原因。利用显著的后方回声增强，通常可以鉴别液性与实性病变。TGC调节前后对比侧边声影和回声失落声束通过囊肿边缘或肾上、下极侧边时，由于折射（且入射角超过临界角）而产生。也可见于细小的血管和主胰管的横断面，呈小等号“=”样而非圆形。超声导向穿刺时，声束斜行入射针管壁时，不能清晰显示针干或导管。改变扫查角度有助于识别这种伪像。绕射声影抵消在较小尺寸的界面，因其左右两侧声束均向小界面后方偏向，则可使远离界面后方的声影区交叉照明，而使原来的暗区变为亮区。过小的结石（直径小于2mm）后方无声影。镜面伪像肋缘下向上扫查右肝和横膈时，若声束斜射到声阻抗差很大的膈-肺界面时出现全反射时发生。声像图中，膈下出现肝实质回声（实像），膈上出现对称性的“肝实质回声”（虚像或伪像）；膈下肝内若有一肿物回声（实像），膈上对称部位也会出现一个相应的肿物回声（虚像或伪像）。虚像总是位于实性的深部。膈-肺界面消失如右侧胸腔积液时，镜面伪像不再存在。镜面伪像棱镜伪像仅在腹部靠近正中线横断扫查时（腹直肌横断）才出现。早孕子宫在下腹部横断扫查时，宫内的单孕囊可能出现重复孕囊伪像，从而误诊为双胎妊娠。将探头方向改为矢状断面扫查，伪像消失。声速失真超声诊断仪上显示屏上的厘米标志（电子尺），是按照人体平均软组织声速1540m/s来设定的。声速过低的组织如大的脂肪瘤——测值过大；声速过高的组织如胎儿股骨长径平行入射测量——测值过小。诊断思路及注意事项全面地了解病史和临床表现：但要注意防止“先入为主”和“随波逐流”；全面细致的扫查，根据检查申请单及临床表现确定重点部位，捕捉信息，寻找诊断依据：要熟悉正常的解剖和生理功能以及病变状态下的改变及其相应的图像上的联系；当疑为某些系统疾病时（即有直接征象和间接征象），鉴别诊断时注意：1）.不能就图论病，而要具体问题具体分析；2）.诊断依据既要抓住某些特征性图像，又不可忽视次要征象及有关临床资料的佐证；3.不能只注意首次发现的图像异常，忽视全面扫查，遗漏其他病变；再进行横向联系（即充分考虑该区域可能发生与之相似的所有疾病，相互比较，逐一排除，先考虑常见病，再考虑少见、罕见病，声像图征象与临床不能作一元化的解释时，应考虑多病共存及并发症的发生，配合引导下穿刺）；综合分析临床资料，根据获得的依据恰当地对病情进入深入的分析，才能作出正确诊断；取得临床治疗结果的进一步验证。