超声诊断基础知识

1．频谱多普勒（一维） 2．多普勒彩色血流显象
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A型（A-mode） 这是一种幅度调制 （amplitude modulation）超声诊断仪，把 接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代 表回声的强弱，以波型形式出现。
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• B型（B-mode）这是辉度调制型（brightness
声源发射超声的频率固定，如遇到与声源作相对运 动的界面，造成反射频率不同于发射频率。多谱勒频 移——发射频率与反射频率之差 。
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• 相对运动的速度愈高，则收到的声波频率改
变愈大fd=f0vcosθ/c v =fd c / f0 cosθ
• 医学上利用这种超声多普勒效应，来测定人
体器官的运动状态，如心脏、血管和胎心等 的活动。
声波——物体的机械震动在介质（空气、水、固体等）的传播过程 中产生的纵波称为声波。（机械波）
• 人耳听觉范围为16-2万Hz（赫兹、赫）。
2万Hz • 超声波——声波频率超出人耳听力范围
（赫）的高频声
波称为超声波。
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纵波与横波示意图
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（二）超声波三个主要物理量： ①波长（λ）； ②频率（f）； ③声速（c）。
分析、诊断。
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பைடு நூலகம்
3.仪器的优劣对超声的分辨率也有影响
• 经体腔和经体表探头相比，经体腔探头 探头频率高，分辨率高；排除肺内气体
或肠腔内气体的干扰，图像清晰度高。 如子宫内膜病变用阴道探头，前列腺病 变用直肠探头，均比经腹壁的探头分辨 率高。心脏病变用食道探头比经胸壁探 头分辨率高。
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• 3．除了多普勒检查外，超声的入射波必须尽
量与被检测的界面垂直，才能使反射波最大 限度地回到换能器，接收到最强的回声讯号， 从而获得最佳的超声信息。(参照13)
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第四节 超声诊断仪分类
• 一． A型诊断法（一维）——A超 • 二． B型诊断法（二维显象）——B超 • 三 ． M型诊断法：（一维） • 四． D型诊断法：（Doppler）
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二. 超声诊断原理：
• 超声诊断仪组成： • 1.主机
2.换能器（探头）——发出超声和 接收超声回波。
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超声诊断仪基本原理
超声的发生通过逆压效应发生声能
示波屏 产生图像
由主机 处理放大 换能器
（探头）
人体 组织
利用正压电效应接收超声转为电能
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部的细微结构。
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衍射和散射示意图
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4.吸收衰减特性
• 超声波在介质内的传播过程中，随
着传播距离的增大，声波的能量逐 渐减少，这一现象称为超声波衰减。
• 声波衰减与介质对声波的吸收、散
射以及声束扩散等原因有关，其中 吸收是衰减的主要因素。
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5. 多普勒 ( Doppler ) 效应
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• 反之，声阻抗相差较小的两种介质相邻构成的界
面，反射率较小，超声在界面上一小部分被反射， 大部分透射到人体的深层，并在每一层界面上随 该界面的反射率大小，有不同能量的超声反射回 来，供仪器接收、显示。均匀的介质中不存在界 面，没有超声反射，仪器接收不到该处的回声， 例如胆汁和尿液中就没有回声，声像图上出现无 回声的区域，是液性区域。
用以观察心脏瓣膜活动等。
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左室水平M型图像
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(四) D型（Doppler mode）
在二维图像上某点取样，获得多普勒频谱加以分 析，获得血流动力学的信息，对心血管的诊断极 为有用，所用探头与B型合用。包括：
• 脉冲多普勒（pulsed wave Doppler, PW） • 连续多普勒（ continuous wave Doppler,
液体内部十分均质，其
声阻抗无差别，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、胸腔、腹腔积 液及各个脏器的囊性病 变、液化性病变等。
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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、肝脏、脾脏及透明 细胞癌及玻璃样变性的 病理组织等。
（三）发展趋势
1．三维、四维超声
• 静态二维图像计算机重建
静态三维（立体）图像
• 动态三维——四维图像
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FETAL FACE——3D
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FETAL FACE
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2 超声造影
• 将超声造影剂经末梢静脉注入，在超声
检测时，超声造影剂产生去强烈的反射 （散射）回声，可用于识别心内解剖结 构、肿瘤的血流灌注情况等，并用于疾 病诊断。
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2. 反射、折射
超声遇到大界面时产生反射和折射 。 声阻抗差越大，反射就越强，折射就 越小。 反之，声阻抗差越小，折射就越强， 反射就越小。
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声波垂直入射和斜入射时反射和折射
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3.衍射和散射
• 超声遇到小界面时，发生衍射和散射 。 • 人体中的散射源是血液中的红细胞和脏器内
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/12/18
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• （一）超声检查的主要用途（优点）：
（1） 检查实质性脏器的： 大小（径线值） 形态特征 边界、边缘的光滑、清晰程度 脏器内部回声 ①内部支持结构和管道 结构（如：血管等）。 ②内部光点密度、粗细、 亮度、分布等。
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（2） 检测某些囊性器官（如胆囊、膀胱等）的 形态、走向及功能状态。
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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。
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强回声(Strong-echo)
正常人体骨路，各种
CW）
• 彩色多普勒血流显像（color Doppler flow
imaging, CDFI）
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脉冲多普勒、连续多普勒示意图
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频谱多普勒仪正负频移的显示
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• 彩色多普勒血流以彩色的颜色代表血流方
向，以彩色的明亮度代表血流速度。
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第五节 超声诊断的临床应用
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4 心内超声成像
• 用心导管技术，把心导管探头插入右心
内，对心内结构成像。
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5 超声引导下介入性超声
a. 细胞学检查、组织学活检、引流； b. 注人药物治疗：注人酒精、药 物； c. 微波、激光、射频、冷冻、高温 等消融治疗； d. 乳腺肿瘤微创手术治疗。
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• 声阻抗（z）——指阻挡声波在介质中传
播的力。
• 公式： z = c · ρ
c ——声速
ρ——介质的密度
可见声速越快，介质密度越高，声阻抗越
大。
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• 回声反射的强弱由界面两侧介质的声阻抗差决定。 • 声阻抗相差甚大的两种组织（即介质，medium），
相邻构成的界面，反射率甚大，几乎可把超声的能 量全部反射回来，不再向深部透射。例如骨骼 — 软组织界面，可阻挡超声向深层穿透。
• （6） 对各种病变治疗进行动态随访观察，如：
急性胰腺炎、甲状腺肿块等。
• （7） 介入性超声的应用：如引导穿刺、活检、
导管插入等（肝、肾穿刺活检）。
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（二）超声检查的局限性（缺点）
1．超声穿透性差 • 超声遇到骨骼、结石、钙化等密度大的
介质时，声阻抗大，超声被完全反射回 去，其深层因无声能而呈无回声平直条 状区，叫声影（acoustic shadow）。
modulation）超声诊断仪，把接收到的回声，以 光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。
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(三) M型（M-mode）
•
M型超声诊断仪是B型的一种变化，介于A
型和B型之间，得到的是一维信息。在辉度调制
的基础上，加上一个慢扫描电路，使辉度调制的
一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。
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（三） 超声波的物理特性：
1.方向性（束射性） 2.反射、折射 3.衍射、散射 4.吸收衰减特性 5.多普勒 ( Doppler ) 效应
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1.方向性（束射性） 是超声对人体定向探测的基础。
频率越高，方向性越好。
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超声在介质中传播时，由于不同介质的声 阻抗不同，界面大小不一，可发生反射、 折射与衍射、散射。 回声反射的强弱由界面两侧介质的声阻 抗差决定。 人体软组织声阻抗差异很小，只要有1‰ 的声阻抗差，便可产生反射。
• 对含气器官如肺、肠道，因声阻抗差大
而反射率几乎等于100%。
• 所以超声怕气体，怕骨骼，难达其深层。 • 对肥胖、肺气肿、腹胀等条件困难的患
者，影响二维图像质量。
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2.由于超声本身的一些复杂物理效应，如
旁瓣效应、侧后折射声影、侧壁失落效 应、镜像效应、混响效应、折射重影效
应等，常在超声图像中伴生，造成图像 伪差。 • 若超声诊断医生经验不足，可导致错误
• 声速（超声在介质中的传导速度，也可
说超声在人体中传导的穿透力）与频率 及波长有一定关系：c = f ·λ
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根据公式：c = f ·λ
• 频率越高，波长越短，穿透力越差，
但分辨力越高，适合于浅表器官的探查。
• 频率越低，波长越长，分辨力越低，
但穿透力越好, 适合于心脏等深部脏器 的探查。
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2020/12/18
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超声医学 （ultrasonic medicine ）
超声医学（ultrasonic medicine）是利用 超声波的物理特性与人体器官、组织的声学特性 相互作用后得到诊断或治疗效果的一门学科。
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第一章 超声诊断基础知识
第一节 超声波与超声诊断原理
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声像图的阅读（纵切面）
前
上 下
后
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声像图的阅读（横切面）
前
右
左
后
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第二节 人体组织的声学分型
• 按其声学特性可归纳为以下几种类型：
无反射型（无回声型） 少反射型（低回声型） 多反射型（强回声） 全反射型（含气型）
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无回声(Echoless)
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。
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第三节获得最佳超声信息的基本条件
• 1．被检测的组织结构声阻抗的差异。 • 2. 欲探得较小的界面，则需要使用波长较短，
也就是频率较高的换能器。(参照6)
（3） 检查心脏、大血管和外周血管的结构、功 能及血液动力学状态，包括对先天性和后天性心脏 病，血管畸形及闭塞性血管病等的诊断。
（4） 检测脏器内各种局灶性病变的物理特性。 鉴别局灶病变是实性、囊性、还是混合性，部
分还可鉴别良、恶性。
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• （5） 检测积液的存在与否，以及对积液量的
多少作出估计，如胸腔、腹腔、心包、胆囊、 肾盂积液或脓肿等。
病理性结石、钙化灶 等，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。
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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
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右前叶见圆形强回声， 边缘清晰，病灶周边见 强回声光带，病灶内呈 筛网状改变。
造影后血管瘤能量再加上谐波显示：肝 血管瘤周围可见血管分布，注射造影剂 后血管瘤内可见血流显像。
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3 血管内超声成像
• 运用心导管技术，以安装在心导管顶端
的微型超声探头对血管进行超声成像， 属有创性超声技术或介入性超声技术。