超声诊断学

《医学影像学》超声部分-总论（讲稿）授课对象：本科临床医学授课时间：授课教师：一、教学目的与要求（一）熟悉1、超声诊断的一些基本概念2、超声成像的优点和局限性3、超声成像诊断主要临床应用4、超声诊断方法二、教学重点、难点难点：1、超声成像基本原理。建议：制作超声成像动态示意图，图文并茂，动静图像结合，便于理解掌握。2、超声诊断的优点和局限性。建议：使用图文并茂，动静态图像结合，教学课件，举例说明。疑点：三、教具或教学手段教材：吴恩惠冯敢生《医学影像学》第七版，全国高校教材供基础、临床、预防、口腔医学类专业用1、通过课件，图文并茂，举例说明；2、特殊部分，动态图像，印象深刻；3、提问互动，精力集中，提高效果；四、教学内容1、超声诊断学的定义1.1超声是指物体振动频率每秒在20000次（Hz）以上，超过人耳听觉阈值上限的声波，简称超声。1.2超声诊断学的定义超声诊断学是利用超声波的物理特性和人体器官组织声学特性相互作用后产生的信息，并将其接收、放大和信息处理后形成图形（声像图）、曲线（M型心动图、频谱曲线）、波形图（A型）或其他数据，结合解剖、病理、生理知识和受检者的病史、临床表现、其他实验室或影像学等检查，综合分析，借此进行疾病判断的一种影像学诊断方法。1.3范围临床一般分为4类①低频超声超声频率在1~2.75MHz；②中频超声超声频率在3~10MHz；（常规用）③高频超声超声频率在12~20MHz；④甚高频超声超声频率在20MHz以上；一般中等身材腹部脏器检查选用3~4MHz；浅表脏器检查选用7.5~10MHz；小儿腹部可选用5MHz；冠状动脉内超声检查选用20MHz。1、超声成像基本原理2.1人体组织的声学参数：密度、声阻抗、界面密度（ρ）：各种组织、脏器的密度为重要声学参数中声阻抗的基本组成之一。人体内不同组织、脏器的密度不同，以骨骼——颅骨的密度最高，1.658g/cm3；体液——血液、血浆、脑脊液、羊水、软组织、脑组织、肌肉、肝脏密度低些，1.013~1.074g/cm3；脂肪的密度更低些，0.955g/cm3；而含气脏器中的空气的密度最低，0.00118g/cm3。声阻抗（Z）：可以理解为声波在组织（介质）中传播时所受到的阻力，为密度与声速的乘积，声像图中各种回声显像均主要由于声阻抗差别所造成，它是超声成像的基础。人体内不同脏器组织的声阻抗不同：高密度的颅骨声阻抗较高，约为软组织的3.6倍；软组织的声阻抗次之，且各种软组织间声阻抗差很小；空气密度低，声速慢，声阻抗最小，仅为软组织的1/3800。界面两种声阻抗不同物体接触在一起，即界面。接触面大小名界面尺寸。界面尺寸＜超声声束直径时，名小界面。如脏器组织内部细微结构界面尺寸＞超声声束直径时，名大界面。如肝被膜和肝实质之间、血液和血管壁之间等大体器官表面2.2超声重要物理参数：频率、声速、波长超声属机械波，具有频率、声速、波长三个重要参数。频率（f）：指在单位时间中超声所振动的周数；由声源发生超声所决定。声速（c）：指单位时间内超声在某种组织(介质)中传播的距离。各种不同组织的声速不同；在固体中最快，如骨骼；液体中次之；软组织与液体的声速近似，平均为1540m/s；气体中最慢，如肺、胃肠道含气脏器；波长（λ）：指超声在一次完整振动周期中所占据的空间长度。频率、声速与波长的关系：c=f·λ超声在同一介质中传播时，由于声速不变，波长与超声频率成反比。频率越高，则波长愈短，分辨力更高，但衰减增大，穿透力更低；频率愈低，则波长愈长，分辨力减低，衰减小，穿透力高。2.3超声主要物理特性指向性：超声频率极高，波长很短，在介质中呈直线传播，具有良好的指向性，这是可用超声对人体器官进行定向探测的基础。散射：小界面对入射超声产生散射现象。散射使入射超声的能量中的一部分向各个空间方向分散辐射，故散射无方向性。其返回至声源的回声能量甚低，但散射回声来自脏器内部的细小结构，其临床意义十分重要。散射现象是超声成像法研究脏器内部结构的重要依据。反射：大界面对入射超声产生反射现象。当超声入射至两种声阻抗不同的相邻介质时，其声阻抗差大于0.1%，就可发生反射，使入射超声能量中的较大部分在其界面处返回到原介质中传播的现象。绕射：当声束传播过程中，遇到障碍物边缘距离近似1~2个波长时，则会使一部分波偏离原来的方向，即沿着障碍物的边缘绕行，绕过物体后又以接近原来的方向传播。衰减：声束在介质中传播时，因小界面散射，大界面反射，声束的扩散以及软组织对超声能量的吸收等造成声能损失。界面反射，散射使声能衰减；超声传播距离越远，衰减越多；在同一组织中，超声频率越高，衰减越多；不同组织对声能吸收衰减程度不一：骨组织＞肌腱＞肝脏＞脂肪＞血＞尿液、胆汁；介质吸收主要由于组织内部的摩擦、非弹性碰撞，使一部分声能转换成热能而消散。衰减限制了超声向深层介质的透射深度，也有助于疾病的诊断分析，如脂肪肝/某些恶性肿瘤有明显的衰减特征。多普勒效应：活动目标回声频移现象。入射超声遇到活动的小界面或大界面后，散射或反射回声的频率发生改变。界面活动朝向探头时，回声频率升高，呈正频移；反之，回声频率降低，呈负频移。频移的大小与运动速度呈正比。因此，利用多普勒效应可以检测血流的方向﹑速度及血流性质，反映脏器组织的血流动力学信息。2.4、超声成像基本原理超声成像的基本原理和过程主要是依据上述超声波在介质中传播物理特性，其中最为重要的有以下三个方面：即①声阻抗特性；②声衰减特性；③多普勒特性。各种器官与组织，包括正常组织和病变组织，如肿瘤、脓肿、结石等均有它特定的声阻抗和衰减特性。因而构成声阻抗上的差别和衰减上的差异。超声入射人体内，由体表到深部，将经过不同声阻抗和不同衰减特性的器官与组织，从而产生不同的反射、散射与衰减，这种不同的反射、散射与衰减是构成超声图像的基础。将接收到的回声，根据回声的强弱用明暗不同的光点显示在荧屏上，通过不同的扫查方式，便可显示人体正常和异常的脏器组织的断面超声图像，此超声图像称之为声像图。彩色多普勒血流显像（CDFI）将人体脏器组织血流中获得的多普勒信息——全部频移回声信息用自相关技术经彩色编码，以红、蓝、绿三基色来反映血流方向、速度等。并此二维彩色血流信息重叠显示于同一幅二维灰阶同一相应的区域内，实现解剖结构与血流状态两种图像互相结合的实时显示。3、超声诊断法3.1A型诊断法：以波幅的高低代表界面反射讯号的强弱，目前已基本淘汰。3.2B型诊断法：以明暗不同的光点反映回声变化，显示扫查断面脏器的二维图像，是目前临床使用最为广泛的超声诊断法。3.3M型诊断法：从光点的移动可观察不同深度界面随不同时相的变化运动情况，所显示的扫描线称“距离——时间”曲线。3.4D型诊断法：CDFI以红、兰、绿三基色反映血流、运动方向、速度等；多普勒频谱超声诊断：脉冲波式多普勒——准确定位，测量异常高速血流受限连续波式多普勒——可测量高速血流，无深度分辨力彩色多普勒能量（CDE）——有方向/无方向，显示低速血流；彩色多普勒组织成像（DTI）——显示心肌组织运动情况。3.5三维成像法：是近年来医学成像技术最引人注目的发展之一，三维成像提供直观的立体信息，它比二维的空间信息更丰富。4超声诊断的特点及优点4.1无创伤、无病苦、无电离辐射影响，是目前最常用一种影像学诊断方法；4.2实时显示；对活动介面能作动态显像；4.3既能提供病变组织解剖结构形态学信息，又能反映血流动力学变化，如三功能超声；4.4能获取多方位的切面图像；4.5定性、定位诊断符合率者逐步提高，部分特异性高；4.6对部分小病灶有良好的显示能力；，4.7无需使用造影剂，能发挥管腔造影功能；4.8脏器功能判断，如心功能；4.9能及时得结果，并可多次随访检查，4.10普及应用十分广泛；4.11检查费相对便宜；5．超声诊断的局限性5、1、非病理性诊断5、1、1部分非特异性同病异图异病同图骨髂；含气脏器—（检查前准备）-注意：脏器损伤病灶位于超声探测“肓区”6．超声诊断主要临床运用检测实质性脏器大小、形态及物理特性；检测囊性器官的大小、形态及、某些功能状态；检测心脏、血管的结构、功能与血流动力学状态；检测脏器占位性病变的物理特性；检测结石病变；检测某些畸型；妇产科中的应用；检测并估测积液量；随访检测应用；介入性超声的应用；腔内、术中探头超声诊断应用；计划生育、健康体检工作应用。五、小结与体会1、重点内容还需进一步强调，并举实例阐明，以加深学生印象。超声医学的主要特点是实时、动态，因此在声像图方面与其它影像学有许多的不同，掌握这些特点是本章的重点。2、掌握特点，抓住重点，了解难点，理论与实践相结合，理解与记忆相结合。3、通过课堂理论讲授，掌握超声诊断的一些基本概念，超声成像的优点和局限性，超声成像诊断主要临床应用。熟悉超声波主要物理特性，超声成像基本原理，超声诊断方法，超声检查前的必要准备。了解不同超声诊断法图像显示特点，B型超声诊断法主要手法。教学体会：教学时应对重点内容详细讲解，多采用图像，便于学生对超声诊断的优点和局限性加深理解。联系工作实际，加深印象，提高学习兴趣，使同学们理解和掌握。六、作业1、超声、超声诊断学的定义?2、超声诊断的特点及优点?3、超声诊断的局限性?