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[宝典]超声波诊断学 第十三章 超声波诊断学 第一节 超声波的物理特性 一、概念 超声波和声波都是机械振动波，是以纵波的形式在弹 性介质内传播，使介质内的粒子产生压缩与稀疏的交替 变化来传播能量的。若振动波的频率在16,20000Hz之 间时，人耳能够听到，称为声波;当频率低于16Hz时称 为次声波;当频率高于20，000Hz时，称为超声波。次声 波与超声波均为人耳听不见的声波。 二、超声波的物理特性 超声波声波相比，除了它们之间共有的特性外，超声 波还具有频率高，波长短，具有良好的指向性，衍射现 象小等特点。 1.超声波的传播速度 超声波在不同的介质内传播速度不同。一般在固体内 最大，水次之，空气中最小。 超声在动物体内传播的平均速度为--1500m/s。 以1500m/s作为测定病灶深度的常数。 T s/c 1cm/1500(m/s) 6.66微秒。 2.超声波的波长 波长与频率，声速的关系可用公式表示 C λ*f λ c/f C*T 探查越深的组织，需频率越小 在实际探查中，不同部位就选择不同频率的 探头。如肝、胆、脾等软组织，用2,3.5兆赫 (MHz)的探头，眼与浅表部位用5,10MHz， 而头颅探查则用0.8,2.0MHz。常用诊断仪为 2.5MHz。 3.超声的传播 ?介质的声阻抗 ? 声阻抗又简称声阻，用R表示。是物质 密度(P)与超声在其中传播速度(C)的乘积， 即R P*C单位为105/cm2??S 介质密度大，声阻抗大 ? 由于各组织声阻不同，从而在分界面上出现 了一个声阻差。该分界面称声阻界面。 ?反射 超声在介质中传播时，当遇到声阻界面，若界面的 长度大于1,2波长，发生一次反射。通过反射，可将反 射回来的超声接收回来、放大、显示。声阻差超大，反 射越强烈，示波屏上显示的反射波越明显。反射强度还 与反射界面大小、形状、角度(超声投射到分界面的角 度)有关，入射波与分界面垂直，回声就可返回到同一 探头，在示波屏上呈现一个回波;相反如果不垂直时， 就会造成图象的失真或不完整。 实际上当声阻界面要大于5λ才能发生明显反射。 依据反射能量的大小不同，动物机体组织分为四种反射类型 A 无反射型:当超声遇到液体物质，由于液本内部不存在声阻 差，因而无反射，如充盈的胆囊、脓肿或各种积液等。 B 少反射型:当超声遇到实质脏器时，可遇到声阻界面，就会发 生反射，声阻差小，就发生部分反射，可形成少量的反射波，如 肝、脾出现实质性平段。 C 多反射型:超声波在机体传播时遇到非均质组织，声阻差较 大，界面多，产生许多反射，在显示屏上出现密集低小波，如奶牛 的乳房组织。 D 全反射型:当机体中含有气体时，气体和组织的声阻差非常 大，当超声通过这种组织时，会出现声波能量几乎全部反射，示波 屏上出现强烈的波形，如正常肺、肠腔等。 ?折射 当遇到声阻界面，一部分由第一种介 质中反射回来，另一部分则通过界面传递 到第二介质中，但改变反向，称折射。 ?绕射 当声阻界面小于1/2λ时便会发生绕 射，对超声诊断有害。 4.超声的吸收与衰减 超声在介质中传播时，声能会随着传播距离的增加而减少，这 种现象称为超声的吸收和衰减。超声吸收和衰减的主要原因是 ?扩散和散射等现象使声能分散，使原方向上的声强减弱 ?超声的折射与反射 ?超声在传导介质中的摩擦产热 ? 吸收有以下特点: A 同一组织对不同频率的超声吸收不一样，f大，介质吸收多，f小， 介质吸收少。 B 同一频率的超声在不同介质中，吸收的性能不同，在气体中吸收 最多，液体中较少，固体中最少。另外，正常组织对超声吸收小， 病变组织对超声吸收大，癌症对超声的吸收最大。 频率越高，分辨力强;频率越高，组织对超声吸收多，衰减越大，穿透力越弱。 ? max.book118.com 超声波诊断仪 一、超声的发生与接收 ? 超声诊断仪应用压电式换能器，在晶 片上加电产生超声波。当晶片上加充变电 压后，产生机械变形，晶片周围的介质质 点亦被迫作机械振动，振动向外传播，形 成超声波，亦即电能转变为超声能; 高频 机械振动(超声波)传到晶片上时，晶片 产生振动，产生高频电压，被接收电路接 收，放大示波显示。 二、超声诊断仪 1.超声换能器 超声换能器又称探头，是超声发生与接收的仪器 2.超声仪的构造和工作原理 常用超声诊断仪有两种: A型(Amplitude)幅度调制式超声仪， B型(Brightness)辉度调制式超声仪 ? B超仪是将换能器接收回来的回声讯号变为光点群显 示，y轴的光点表示不同的深度，x轴方向表示超声束扫 过的断面回声规迹，能够显示被检组织器官切面的二维 图像。 3.多普勒超声诊断仪 三、A型仪的使用及探查方法 1.仪器灵敏度的选择 ?“增益”控制放大程度。是将反射的超声信号与 杂波信号无选择地放大。 ?“抑制”抑制杂波信号，而且把正常信号也抑 制。 ? 正常的波形就关系到灵敏度问题。 ? ?极灵敏度(一般灵敏度):“增益”为6,7，“抑制”为5,6。 ? ?级灵敏度:抑制不变，“增益”加大到10。 2.工作频率的选择 探侧精细、浅表的器官用高频率5MHz 探测不易穿透的组织用低频率(max.book118.comz)腹部脏器一般用中频2.5MHz。 3.探查方法 ?直接法 ? 涂藕合剂以使探头与皮肤接触紧密， 探测部位可剪毛也不可不剪毛。 ?间接法 ? 当被探测部位距探头太近时(小于 1.5cm)，会探查不出而须垫一块硬塑料 才能探查。 四、波的命名 1.依波的振幅高度命名 ?微波:波幅在0.5cm以下(1/2格以下) ?小波:波幅为0.5-1cm ?低波:波幅为1-2cm ?中波:波幅为2-4cm ?高波:波幅为4-6cm，但未饱和 ?饱和波:波峰达最高且变平 2.依波代表的意义命名 始波:扫描超始，出现在示波屏的左侧出 现的单波。 进波:进入某脏器或肿块表面的反射波。 出波:出脏器或肿块底面的波，是出现在 示波屏的右侧的单波、饱和波。 3.依波的形态命名 ?单波:单线上升，单线下降的波 ?复波:出现两个以上的波峰 ?丛波:波幅高低不一，波峰参差不齐，数目较多，相互拥挤在一起呈丛状的波;提高灵敏度后波幅升高呈束状，又称束状波，常为癌症的波形 ?杂波:波幅高低不一，排列杂乱。 4.依波的密度命名 5.平段命名 平段:没有振幅的基线称为平段。 实质平段:正常灵敏度时呈平段，加大增 益后有波出现，如如探测实质性脏器肝、 脾。 液性平段:正常灵敏度时为平段，加大增 益后仍没有波出现，进出波明显与基 线呈直角。? 第二节 超声波临床应用 一、肝脏的超声探查 1.探查部位 ?右季肋部，肝脏的体表投影处。 2.正常肝脏波形 ?始波与腹壁反射波常融合为一。 ?进肝波系肝表面的反射波，在始波与胸壁反射波之后，系中低波 ?出肝波为高波或饱和波。 ?进肝波与出肝波之间的平段为肝实质平段。一般灵敏度为平段或 稀疏波，开大增益后平段内出现稀疏波或波幅增大。 ?进出肝波间的平段距离系探查点肝脏的厚度。 ?二级灵敏度的平段出现密集的中低波或高波。 3.急性实质性肝炎时波型 ?密集微小波 ? 进肝波与出肝波之间出现10个以上微小波， 微波或小波连续不断，其间的平段一般不超过 1cm，见于急性肝炎初期。 ?密集中小波型 ? 进肝波与出肝波之间，有密集的中、小波， 同时也可出现高波及复波，见于肝实质明显损 害。 4.肝脓肿波型 ?进肝波与出肝波之间距离明显增大。 ?一般灵敏度时，进肝波与出肝波之间出 现单波，则为进脓腔波和出脓腔波。 ?开大增益，进脓腔波和出脓腔波之间的 脓汁液平段内不出现波。 二、心脏的超声探查 ?1.探查部位 胸腔左侧心脏叩诊的浊音区进行。 2.正常波型 一般灵敏度，进心波呈高波，室中隔为高波，其后为出心波(高波或 饱和波)，室中隔波与出心波之间有三尖瓣波为跳跃波。其波形在扫描基线 上左右移动，其次数与心音频率一致。 3.心包炎波型 心包炎一般有渗出，导致心包积液，主要探测积液的多少及性状。 特点:进胸波(或始波)与入心波之间的距离加宽，开大增益，开大增 益该液平段不出现波(该平段称为心包液平段) 心包腔积液平段随心室舒缩而变短或延长。 液平段的距离范围随积液量的多少微而定。 液体性质不同:开大增益后平段内的波型则有变化，如单纯积液则为平 段，若为纤维蛋白渗出物，则可见较密或密集微小波。 三、胆囊的超声探查 1.探查部位 牛:右侧10,11肋间，胸廓中1/3,上1/3之间。 羊:右侧9,10肋间，肩关线上下部位。 2.正常胆囊波型 ? 始波后1.5cm处(左右)出现高波--进胆囊波，以后 为胆汁液平段，其后为出胆囊波。其间的平段提高“增益” 时不出现波型。 3.胆囊积液 各种原因引起胆道阻塞，均可引超胆汁淤积而致胆囊 肿大。胆囊积液的波型特征是胆囊液平段明显加宽。 4.胆囊炎 胆囊发炎时，由于充血、水肿及细胞侵润， 致使胆囊增厚，并可因反复发作而使胆囊与周围 肠腔网膜发生粘连，成为超声诊断胆囊炎的病理 基础。 进胆囊、出胆囊波均为高单波和高复波，同时厚度加度，波 型毛杂不整齐，这与囊壁增厚，不光滑有关。 胆囊平段可增宽，但患萎缩性胆囊炎时，液平段可缩小。患化脓性胆囊炎时，由于脓汁较稠，开大增益，在液平段内可有微波出现。 5.胆结石 结石反射波位于进出胆囊波之间，多数病例的结石反射波在出胆囊波一侧。 结石反射可为高复波，中复波和单高波。 较小的小泥沙样结石可出现微小波 四、肺脏的超声探查 1.部位 2.正常波型 呈现气体衰减波，无出肺波.其波细而间隔均匀，波幅渐次降 低，每一次反射呈单线上升，单线下降而线条光滑的单波。 含气如多，则衰减反射越强烈，波型高，宽而少，而肺的边缘 较薄，含气相对少，故衰减反射较弱。 3.肺脓肿波型 进脓肿壁呈中单波，脓汁的液平段和对侧脓肿壁的中单波。 其液平段若开大增益可出现微小波，若脓汁粘稠或有坏死组织， 液平段中出现水纹波。若有气液平面时，在液平段中可出现气体反 射波。当多房性脓肿时，则平段内出现间隔反射。 五、子宫的超声探查 1. 探查部位 A 腹壁外;B 阴道探查;C 直肠探查; 2. 妊娠子宫的超声波型 始波与腹壁波之后一厘米处为进子宫波(小 波或中波)，然后是中波(进胚胎波)，再后为 出胚胎波，其间为胎实质平段，其上有时 有跳跃 的胎心波，最后为出子宫波。另外有两个平段为 前羊水平段与后羊水平段。 第三节、妊娠早期的超声检查 超声多普勒诊断 ?? 多普勒效应(Doppler effect) ??? 多普勒效应是我们日常生活中可以感觉到的一种现 象。例如:火车由远至近开来或由近而远驶去时，人们 会感觉到火车汽笛的声调会出现由低到高而后又由高变 低的现象。它是1942年奥地利物理学家C.Doppler所描述 的，故称多普勒现象。在声学上，当声源和声接收器作 相对运动时，或者声源、声接受器与传播声的连续介质 作相对运动时，声波的频率就会发生改变，即仪器(或 听者)所接受的声波频率不同于声源所发出的声频率，这种声频率的变化，就是多普勒效应。 ??? 在超声诊断上利用超声传播时的多普勒效应，使一探头发生一 种超声波，当声源与被探查物体间有相对运动时，反射回的超声频 率就会发生改变，运动速度越大，频率改变越大。此种频率改变 (频移)称为多普勒信号。这种信号由另一探头接收，用示波器进 行观察，也可用扬声器听取，以探查机体活动器官的状态。 ? 用于妊娠诊断、血管运动检查 ? 妊娠诊断时可出现以下几种声响: ?胎儿心动音:似马奔跑音，强而有力(140次以上/分)。 ?胎儿动脉血流音:似蝉鸣音，尖锐清脆(140次以上/分)。 ?脐带脉管血流音:似?，但音调更为高朗。 ?母体子宫动脉血流音:低 沉而有节律的蝉鸣音，频率与母体心音 同步(未妊娠时不见子宫动脉血流音)用于早期诊断。另外，子宫静脉血流音所有母畜都有似刮风的“呜呜”声。 ,思考题 如何利用B超仪来对动物进行妊娠监测, * * ?稀疏:进波与出波之间见到5个以下反射波。 ?较密:进波与出波之间见到6,9个反射波。 ?密集:进波与出波之间见到10个以上的反射波。 *