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石河子大学:《超声诊断学》课程教学资源(教案讲义)2013年度影像腹部诊断讲义

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石河子大学:《超声诊断学》课程教学资源(教案讲义)2013年度影像腹部诊断讲义
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石河子大学医学院 超声诊断学 讲义 (临床本科) 超声教研室 二O一三一二0一四学年

石河子大学医学院 超声诊断学 讲义 (临床本科) 超声教研室 二○一三—二○一四学年

第一节超声基础 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(Sonic wave,sound wave)(图 1-1-1)。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(Ultrasonic wave)简称 超声,临床常用的超声频率在2~10MHz之间。 图1-1-1声波的产生 (一)超声波有三个基本物理量,即频率(f),波长(入), 声速(c)。频率(Frequency)就是在每秒钟内,介质 第一节超声的物理基础 所振动的次数,以f表示,单位为赫(Hz):声速(Speed 一、超声波基本物理量 of sound)指声波在传播介质中的传播速度,用c表示: 波长(Wavelength为完成一次完全振动的时间内所传播 F=1/T 的距离,以入表示(图1-1-2)。三者的关系是:c=f入 或=℃f,传播超声波的媒介物质叫做介质。 (二)相同频率的超声波在不同介质中传播,声速不相 同。人体组织可分3类,即:软组织(包括血液、体液), 骨与软骨,及含气脏器(如肺、胃肠道)。软组织平均 声速为1547m/s,骨骼声速约为软组织中的2.5倍。由 于不同的软组织中声速有所差异,因此目前医用超声仪 一般将软组织声速的平均值定为1541m/s(图1-1-3)。 通过该声速可测量软组织的厚度,公式为: 图1-1-2频率和周期 t 组织厚度=C·一一一 2 (三)声阻抗(Acoustic impedance)是用来表示介质传播超声波能力的一个重要的物理量,其数值的大小由 介质密度p与声波在该介质中的传播速度C的乘积所决定,即:Z=pC,单位为Kg/m2s

第一节 超声基础 图 1-1-1 声波的产生 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(Sonic wave, sound wave)(图 1-1-1)。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(Ultrasonic wave)简称 超声,临床常用的超声频率在 2~10 MHz 之间。 第一节 超声的物理基础 一、超声波基本物理量 图 1-1-2 频率和周期 (一)超声波有三个基本物理量,即频率(f),波长(λ), 声速(c)。频率(Frequency)就是在每秒钟内,介质 所振动的次数,以 f 表示,单位为赫(Hz);声速(Speed of sound)指声波在传播介质中的传播速度,用 c 表示; 波长(Wavelength 为完成一次完全振动的时间内所传播 的距离,以 λ 表示(图 1-1-2)。三者的关系是:c=f·λ 或 λ=c/f,传播超声波的媒介物质叫做介质。 (二)相同频率的超声波在不同介质中传播,声速不相 同。人体组织可分3类,即:软组织(包括血液、体液), 骨与软骨,及含气脏器(如肺、胃肠道)。软组织平均 声速为 1547m/s,骨骼声速约为软组织中的 2.5 倍。由 于不同的软组织中声速有所差异,因此目前医用超声仪 一般将软组织声速的平均值定为 1541m/s(图 1-1-3)。 通过该声速可测量软组织的厚度,公式为: (三)声阻抗(Acoustic impedance) 是用来表示介质传播超声波能力的一个重要的物理量,其数值的大小由 介质密度 ρ 与声波在该介质中的传播速度 C 的乘积所决定,即: Z=ρ·C ,单位为 Kg/m2·s

》》》 致组织 竹醛 1540米/转 4620米/秒 图1-1-3不同组织中声速有所差异 二、超声波的物理性能 (一)超声波在介质中传播时,遇到不同声阻抗的分界面且界面厚度远大于波长,会产生反射(Reflection)(图 1-1-4)。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。由于人体软组织的声阻抗比空气 的声阻抗大得多,超声波在该交界处几乎全部被反射,故超声的进行检查需用耦合剂,同样原因,超声一般不 适合于检查肺、骨等与周围软组织声阻抗差别极大的脏器。超声诊断仪就是利用人体组织对超声波的反射作用, 从声反射波中提取医学诊断信息的。 (二)当分界面两边的声速不同时,超声波透入第二 种介质后,其传播方向将发生改变即产生折射 (Refraction)(图l-1-4)。声波从一种小声速介质向大声 速介质入射时,声波经过这两种介质的界面后出现折射 波的折射角大于入射角。当入射角超过临界角(90°) 时,相应的折射波消失,出现全反射。我们在进行超声 检查时,需要尽可能地将声束垂直于界面,避免入射角 过大,否则将会引起反射体的实际位置与显示位置发生 错位,甚至出现全反射,从而导致超声无法检查该界面 图1-1-4声波在界面上的反射与折射 以下的组织器官。 (三)当障碍物的直径等于或小于入/2,超声波将绕过 该障碍物而继续前进,这种现象称为绕射(Diffraction) (图1-1-5),故超声波波长越短(即频率越高),能发现 障碍物越小,也就是说分辨力越好,超声图象也越清晰, 不过对组织的穿透力较差。所以临床上高频探头多应用 于儿童和浅表器官的检查。 图1-1-5声波的绕射 (四)超声波在传播中遇到粗糙面或极小的障碍物(或 一组小障碍物形式)时,将有一部分能量被散射 (Scattering)(图1-l-6)。红细胞的直径比超声波要小 得多,红细胞是一种散射体,声束内红细胞数量越多, 背向散射强度就越大。红细胞的背向散射是多普勒超声 诊断的基础

图 1-1-3 不同组织中声速有所差异 二、超声波的物理性能 (一)超声波在介质中传播时,遇到不同声阻抗的分界面且界面厚度远大于波长,会产生反射(Reflection)(图 1-1-4)。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。由于人体软组织的声阻抗比空气 的声阻抗大得多,超声波在该交界处几乎全部被反射,故超声的进行检查需用耦合剂,同样原因,超声一般不 适合于检查肺、骨等与周围软组织声阻抗差别极大的脏器。超声诊断仪就是利用人体组织对超声波的反射作用, 从声反射波中提取医学诊断信息的。 (二)当分界面两边的声速不同时,超声波透入第二 种 介 质 后 , 其 传 播 方 向 将 发 生 改 变 即 产 生 折 射 (Refraction)(图 1-1-4)。声波从一种小声速介质向大声 速介质入射时,声波经过这两种介质的界面后出现折射 波的折射角大于入射角。当入射角超过临界角(90°) 时,相应的折射波消失,出现全反射。我们在进行超声 检查时,需要尽可能地将声束垂直于界面,避免入射角 过大,否则将会引起反射体的实际位置与显示位置发生 错位,甚至出现全反射,从而导致超声无法检查该界面 以下的组织器官。 图 1-1-4 声波在界面上的反射与折射 (三)当障碍物的直径等于或小于 λ/2,超声波将绕过 该障碍物而继续前进,这种现象称为绕射(Diffraction) (图 1-1-5),故超声波波长越短(即频率越高),能发现 障碍物越小,也就是说分辨力越好,超声图象也越清晰, 不过对组织的穿透力较差。所以临床上高频探头多应用 于儿童和浅表器官的检查。 图 1-1-5 声波的绕射 (四)超声波在传播中遇到粗糙面或极小的障碍物(或 一组小障碍物形式)时,将有一部分能量被散射 (Scattering)(图 1-1-6)。红细胞的直径比超声波要小 得多,红细胞是一种散射体,声束内红细胞数量越多, 背向散射强度就越大。红细胞的背向散射是多普勒超声 诊断的基础

图1-1-6声波的散射 (五)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,这一现象称为声波衰减 (Acoustic attenuation)。声波衰减与介质对声波的吸收 波长压缩 (Acoustic absorption)、散射以及声束扩散等原因有关,其 颜常增烟 周定接收者 中吸收是衰减的主要因素。 (六)多普勒效应(Doppler effect)为声源与接收器之 间的相对运动而导致声波频率发生改变的现象(图 1-1-7)。当声源与接收器作相向运动时,接收器所接收到 的声波频率高于声源所发出的频率,如两者的运动方向 相反时,则接收频率低于声源所发出的频率,两者的频 率差为频移(Frequency shift)。 超声多普勒仪器的超声源和接收器均安装在探头(换能 倾半降低 器)中,探头工作时,换能器发出超声波,由运动着的 红细胞发出散射回波,再由接收换能器接收此回波。因 此接收换能器所收到的超声回波的频率经过了两次多普 《、运功南 勒效应过程,所以收发超声频率之差与血流相对于换能 器运动速度的两倍成正比,多普勒频移的表达式为: ±2Vc0s8fo fa=fR-f0=一一 C 式中fd为多普勒频移,f0为入射频率,fR为反射频率,图1-1-7多普勒效应 V为反射物体运动速度,C为声速,日为运动方向与人射 波间的夹角。 第二节超声仪器 主控电局 发射电路 一、 超声诊断仪的基本组成及构造 超声诊断仪均由三个组成部分组成:超声换能器 扫描 视颜信号 (Ultrasonic transducer)部分、基本电路部分和显示部分(图 发生器 教大器 波大器 1-2-1)。 (一)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 显示器 电源 能转换成电能的一种器件,它是超声仪器中的重要部件。 图1-2-1超声诊断仪的基本组成 压电材料 压电材料 加电 压 电 施加压力 电极 几何形变 图1-2-2正压电效应

图 1-1-6 声波的散射 (五)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,这一现象称为声波衰减 (Acoustic attenuation)。声波衰减与介质对声波的吸收 (Acoustic absorption)、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。 (六)多普勒效应(Doppler effect) 为声源与接收器之 间的相对运动而导致声波频率发生改变的现象(图 1-1-7)。当声源与接收器作相向运动时,接收器所接收到 的声波频率高于声源所发出的频率,如两者的运动方向 相反时,则接收频率低于声源所发出的频率,两者的频 率差为频移(Frequency shift)。 超声多普勒仪器的超声源和接收器均安装在探头(换能 器)中,探头工作时,换能器发出超声波,由运动着的 红细胞发出散射回波,再由接收换能器接收此回波。因 此接收换能器所收到的超声回波的频率经过了两次多普 勒效应过程,所以收发超声频率之差与血流相对于换能 器运动速度的两倍成正比,多普勒频移的表达式为: 式中 fd 为多普勒频移,f0 为入射频率,fR 为反射频率, V 为反射物体运动速度,C 为声速,θ 为运动方向与人射 波间的夹角。 图 1-1-7 多普勒效应 第二节 超声仪器 一、 超声诊断仪的基本组成及构造 超声诊断仪均由三个组成部分组成:超声换能器 (Ultrasonic transducer)部分、基本电路部分和显示部分(图 1-2-1)。 (一)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。图 1-2-1 超声诊断仪的基本组成 图 1-2-2 正压电效应

图1-2-3逆压电效应 1、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Piezoelectric effect)(图1-2-2,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Inverse Piezoelectric effect)(图l-2-3)。产生 超声波就是晶体的逆压电效应。 线阵探头 凸阵探头 扇形探头 2、换能器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(图1-2-4):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。 (二)基本电路(Basic Circuit) 超声诊断仪的基本结构大致相同,通常由主控电路、 发射电路、高频信号放大电路、视频信号放大和扫描发 生器组成。 (三)显示器(Diplayer) 从人体反射回来的超声信息最终是从显示器或记录仪上 显示的图象中提取的。常见的显示器是阴极射线管,它 由电子枪、偏转系统和荧光屏组成(图1-2-5)。 图1-2-5显示器的组成 二、超声诊断仪的类型 (一)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(图1-26)。 (二)B型超声诊断仪 图1-2-6A型超声诊断仪 图1-2-7B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1-2-7)。这种超声诊断仪目前应用最为广泛。 用11图款2球 楠情 IT西 图1-2-6A型超声图 图1-2-7B型超声切面图

图 1-2-3 逆压电效应 1、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 Piezoelectric effect)(图 1-2-2,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 Inverse Piezoelectric effect)(图 1-2-3)。产生 超声波就是晶体的逆压电效应。 2、换能器的类型与临床应用 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(图 1-2-4);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。 (二)基本电路(Basic Circuit) 超声诊断仪的基本结构大致相同,通常由主控电路、 发射电路、高频信号放大电路、视频信号放大和扫描发 生器组成。 (三)显示器(Diplayer) 从人体反射回来的超声信息最终是从显示器或记录仪上 显示的图象中提取的。常见的显示器是阴极射线管,它 由电子枪、偏转系统和荧光屏组成(图 1-2-5)。 图 1-2-5 显示器的组成 二、 超声诊断仪的类型 (一)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(图 1-2-6)。 (二)B 型超声诊断仪 图 1-2-6 A 型超声诊断仪 图 1-2-7 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 1-2-7)。这种超声诊断仪目前应用最为广泛。 图 1-2-6 A 型超声图 图 1-2-7 B 型超声切面图

(三)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(图 1-2-8),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。 0,1100010111t100t10 图表1-2-8M型超声诊断仪 (四)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(图1-2-9),它 有连续和脉冲两种形式。 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(图 1-2-10)。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。 图1-2-9频谱多普勒仪正负频移的显示 /连枝波多指动区头 味神波多些利找头 发肤 -0 图1-2-10频谱多普勒仪 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(图1-2-10)。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)。 (五)彩色多普勒血流显像(Color Doppler flow Imaging,.CDFI) 目前大多数彩色多普勒血流显像设备由脉冲多普勒系统、自相关器和彩色编码及显示器等主要部分组成。人体 和血流的反射信号经结构分析和血流分析处理后,可在显示屏上显现黑白的实时二维声像图上叠加彩色的实时 血流显像

(三)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(图 1-2-8),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。 图表 1-2-8 M 型超声诊断仪 (四)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(图 1-2-9),它 有连续和脉冲两种形式。 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(图 1-2-10)。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。 图 1-2-9 频谱多普勒仪正负频移的显示 图 1-2-10 频谱多普勒仪 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(图 1-2-10)。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)。 (五)彩色多普勒血流显像(Color Doppler flow Imaging; CDFI) 目前大多数彩色多普勒血流显像设备由脉冲多普勒系统、自相关器和彩色编码及显示器等主要部分组成。人体 和血流的反射信号经结构分析和血流分析处理后,可在显示屏上显现黑白的实时二维声像图上叠加彩色的实时 血流显像

红(朝上) 彩色多普勒血流显象技术的图象输出方式是将多普勒 分数 频移伪彩色编码,该技术是由红、篮、绿三种基本颜色 明亮 组成(图1-2-11)。它主要以速度方式显示,速度的方向 (流速快) 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 (流速漫) 速因而不显色。速度的大小以不同的色调即色泽的亮度 明亮 来表示,流速越高,色调越高,即色彩越亮:反之,流 (流速快) 速越低,色调越低,即色泽越暗。 分 素(向下) 湖蓝 图1-2-11彩色多普勒血流显象技术 三、超声图像质量 (一)灰阶(Gray scale) 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。 图1-2-12超声灰阶显示 (二)彩色编码显示(Color code display) 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。 (三)分辨力(Resolution) 超声检测成像系统的分辨力是指能够分辨有一定间距 的两个界面(或质点)的能力,通常用可分辨的两个界面间 的最小距离来表示。也可用在单位距离内可分辩的点数 :品体 来表示,后者是前者的倒数,称为"分辨率"。简言之,分 声束宽度 辨力指超声区别或鉴别人体内某一结构的变化或不同于 另一结构的能力。分辨力又可分为轴向分辨力、横向分 辨力和厚度分辨力。 l、轴向分辨力(Axial resolution) 程向分耕率 指沿超声波声束轴方向上不同深度超声仪可区分的两个 点目标的最小距离(图1-2-13),它受超声频率和脉冲长 度的影响,超声频率越高,脉冲越窄,分辨力越好。故 横向分胡率 临床上作小儿及浅表器官的超声检查时,常采用高频探 头。 2、横向分辨力(Transverse resolution) 图1-2-13超声轴、横分辨示意图 指在垂直于超声波束轴的平面上可区分两个点目标的最

彩色多普勒血流显象技术的图象输出方式是将多普勒 频移伪彩色编码,该技术是由红、篮、绿三种基本颜色 组成(图 1-2-11)。它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。 图 1-2-11 彩色多普勒血流显象技术 三、 超声图像质量 (一)灰阶(Gray scale) 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。 图 1-2-12 超声灰阶显示 (二)彩色编码显示(Color code display) 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。 (三)分辨力 (Resolution) 超声检测成像系统的分辨力是指能够分辨有一定间距 的两个界面(或质点)的能力,通常用可分辨的两个界面间 的最小距离来表示。也可用在单位距离内可分辩的点数 来表示,后者是前者的倒数,称为"分辨率"。简言之,分 辨力指超声区别或鉴别人体内某一结构的变化或不同于 另一结构的能力。分辨力又可分为轴向分辨力 、横向分 辨力和厚度分辨力。 1、轴向分辨力 (Axial resolution) 指沿超声波声束轴方向上不同深度超声仪可区分的两个 点目标的最小距离(图 1-2-13),它受超声频率和脉冲长 度的影响,超声频率越高,脉冲越窄,分辨力越好。故 临床上作小儿及浅表器官的超声检查时,常采用高频探 头。 2、横向分辨力 (Transverse resolution) 指在垂直于超声波束轴的平面上可区分两个点目标的最 图 1-2-13 超声轴 、横分辨示意图

小距离(图1-2-13),它与点目标到探头之间的距离有关。 声束宽,分辨力低,反之,声束越窄,分辨力越高。因 此为了提高超声仪的横向分辨力,通常采用声束聚焦的 技术。 品体 3、厚度分辨力(thickness resolution) 超声显像仪探头除法单晶片或环阵探头外,具有一 定厚度,故超声切面图像是一较厚的断层信息的叠加图 指透镜 像。厚度分辨力就是区分探头在厚度方向的横向分辨力 (图1-2-14)。厚度分辨力越好,图像上反映组织的切 吸声背块 面情况越真实。 聚焦声束 声束宽度d 图1-2-14超声厚度分辨力示意图 第三节超声的诊断基础 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。 一、正常组织、器官的特点(Character of the Normal tissue 19:18 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。 (一)皮肤(Skin) 正常皮肤均呈线状增强回声,厚约23mm,边界光滑、图1-31皮肤声像图 整齐(图1-3-1)。 (二)脂肪组织Fatty tissue) (三)纤维组织(Fibro-tissue) 皮下脂肪及体内层状分布的脂肪均呈低水平回声(图因为体内纤维组织多与其他组织交错分布,一般回 1-3-2),其内有散在的点状回声。当有筋膜包裹时,在脂声较强(图1-33),某些排列均匀的纤维组织其回声相 肪与筋膜之间可有强回声。在某些解剖结构中混杂有脂对较弱,纤维组织本身的声衰减现象较明显,甚者其后 肪组织时,其间的脂肪可为强回声。 方可以出现声影

小距离(图 1-2-13),它与点目标到探头之间的距离有关。 声束宽,分辨力低,反之,声束越窄,分辨力越高。因 此为了提高超声仪的横向分辨力,通常采用声束聚焦的 技术。 图 1-2-14 超声厚度分辨力示意图 3、厚度分辨力(thickness resolution) 超声显像仪探头除法单晶片或环阵探头外,具有一 定厚度,故超声切面图像是一较厚的断层信息的叠加图 像。厚度分辨力就是区分探头在厚度方向的横向分辨力 (图 1-2-14)。厚度分辨力越好,图像上反映组织的切 面情况越真实。 第三节 超声的诊断基础 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。 一、正常组织、器官的特点(Character of the Normal tissue & 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。 (一)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(图 1-3-1)。 图 1-3-1 皮肤声像图 (二)脂肪组织(Fatty tissue) 皮下脂肪及体内层状分布的脂肪均呈低水平回声(图 1-3-2),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。 (三)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(图 1-3-3),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

图1-3-2脂肪声像图 图1-3-3纤维组织声像图 (四)肌肉组织Mascle tissue) 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(图1-3-4)。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。 图1-3-4肌肉组织声像图 (五)血管(Blood Vessel) 血管纵切面呈无回声管状结构,横切面呈环状,脉管壁厚而光滑,回声强,搏动明显:静脉管壁薄,回声 弱(图1-3-5),搏动不明显,血管近端较粗,远端逐渐变细。 图13-5血管声像图右图为动脉,左图为静脉脉 (六)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(图1-3-6):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。 图1-3-6骨骼声像图 (七)实质脏器(parenchyma organ) 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(图 1-3-7)。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。 图1-3-7肝脏声像图

图 1-3-2 脂肪声像图 图 1-3-3 纤维组织声像图 (四)肌肉组织(Mascle tissue) 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(图 1-3-4)。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。 图 1-3-4 肌肉组织声像图 (五)血管(Blood Vessel) 血管纵切面呈无回声管状结构,横切面呈环状,脉管壁厚而光滑,回声强,搏动明显;静脉管壁薄,回声 弱(图 1-3-5),搏动不明显,血管近端较粗,远端逐渐变细。 图 1-3-5 血管声像图 右图为动脉,左图为静脉脉 (六)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(图 1-3-6);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。 图 1-3-6 骨骼声像图 图 1-3-7 肝脏声像图 (七)实质脏器(parenchyma organ) 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(图 1-3-7)。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

(八)空腔脏器(Empty organ) 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1-3-8),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 图1-3-8膀胱声像图 气体的内容物时形成杂乱的强回声反射。 二、人体组织器官的声像图表现类型▲ (一)无回声(Echoless) I、液性无回声(Fluid echoless):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(图1-3-9)。病理情况下呈现无回声表现的有鞘腹腔积液及各个脏器的囊性病 变、液化性病变等。 2、衰减性无回声(Echo free of the attenuation):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。 图1-3-9液性和衰减性无回声 通常所称的声影Aconstic shadow),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(图1-3-9)。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。 图1-3-10均质性无回声 3、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(图1-3-10),这种均质性无回声在提高仪器灵敏度后可出现点状回声

图 1-3-8 膀胱声像图 (八)空腔脏器(Empty organ) 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 1-3-8),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。 二、人体组织器官的声像图表现类型▲ (一)无回声(Echoless) 1、液性无回声(Fluid echoless):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(图 1-3-9)。病理情况下呈现无回声表现的有鞘腹腔积液及各个脏器的囊性病 变、液化性病变等。 2、衰减性无回声(Echo free of the attenuation):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。 图 1-3-9 液性和衰减性无回声 通常所称的声影(Aconstic shadow),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(图 1-3-9)。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。 图 1-3-10 均质性无回声 3、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(图 1-3-10),这种均质性无回声在提高仪器灵敏度后可出现点状回声

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