超声基础知识及临床应用

2020 3 10 1 超声基础及临床应用 功能科 2 提要 超声的物理基础 超声的成像原理 超声图像与病理改变 超声的临床应用 超声报告的解读 一 超声物理基础 超声发展历史 超声诊断经过了70余年的发展 由当初1942年的A超到后来的M超 一维 B超 二维 发展现代的彩色多普勒超声及三 四 维超声 终于形成为一门崭新的临床学科 目前超声和X线 CT 磁共振与核医学共同组成现代四大医学影像技术 5 超声及其他医学影像技术 ultrasonic 6 超声及其他医学影像技术 7 A 无创 无辐射B 能多方位成像C 实时动态可观察器官功能和血流D 操作方便E 可反复多次检查 及时取得结果 A 对肺 肠 骨骼显示差B 肥胖病人成像质量差C 病变难以定性D operator denpendent操作人员依赖性技术 超声的优缺点 8 自然界的声音 超声波 20Hz 20KHz 次声波 可听声波 人耳 超声波 超声诊断仪常用波段2MHz 10MHz 超声波的概念 定义 频率大于20000 z的声波称之为超声波 ultrasound US 或简称超声 临床常用超声频率2MHZ 10MHZ 是一种机械波 通过介质进行传播 超声的基本物理特性 一 波动特性周期的正压力增加 压缩 与负压力 弛张 增加的变化为超声的基础 压力与时间之间的关系可画成一条曲线 超声的基本物理特性 二 波动的重要参数 周期 周期的单位为秒 s 或微秒 s 1s 106 s 2 频率 f 指单位时间 t 中超声所振动的周数 频率的单位为赫 Hz 或兆赫 MHz 1MHz 106Hz 3 声速 c 指超声在某种组织 介质 中的传播速度 单位为米每秒 m s 或毫米每微秒 mm s 声速与超声所传播的介质本身有关 超声的基本物理特性 二 波动的重要参数 波长 指超声在一次完整振动周期中所占有的空间长度 波长与声速及频率两个参数有关 在频率不变时波长与介质中声速成正比 在一定的介质中波长与超声频率成反比 人体组织声学参数 介质的声阻抗 介质的声阻抗为组织密度 与该组织的声速 相乘 界面 两种不同声阻抗组织的接触面称之为界面 可分为小界面和大界面两类 凡界面小于超声波长者为小界面 反之为大界面 人体组织对入射超声的作用 超声波的反射 超声波在传播过程中遇到两种不同传播介质时 在介质的分界面将产生反射 反射波的强度取决于两种介质声阻的差别和入射波的强度 超声波的透射 超声波在具有声阻差的界面发生反射后 剩余能量的超声波将进入第二介质 称为透射 人体组织对入射超声的作用 折射 入射声束穿越界面后 如透射声束的方向与入射声束方向不同时 即产生折射效应 折射角与两介质中声速差别间比值有关 散射 入射声束遇到小界面时 入射超声的能量向各个空间方向分散辐射 故散射无方向性 散射回声特别重要 它带来组织与脏器内部细小结构的信息 人体组织对入射超声的作用 超声波的衰减 声束在介质中传播时 由于反射 散射以及声吸收产生热能而产生衰减 超声波的衰减与传播距离成正比 与频率及介质的衰减系数成正比 高频衰减大 低频衰减小 穿透力强 超声波的分辨率 分辨率是指超声波诊断仪对被检组织相邻回声图的分辨能力 分纵向分辨率 深度方向 和横向分辨率 水平方向 纵向分辨率表示在声束轴线方向上 对相邻回声图象的分辨率 与发射频率 超声发射脉冲的持续时间 接受机增益和频带宽度有关 其极限为声波的半波长 2 例2 5MHz为0 3mm 所以频率越高 脉冲的持续时间越短 频带越宽纵向分辨率越好 超声波的分辨率 横向分辨率是在垂直于声束轴线的平面上 对相邻回声图象的分辨能力 可以用此平面上两回声之间的最小可辨距离横向分辨率的上限是显示器扫描线的宽度 19 超声波的分辨率 纵向分辨力 超声波频率越高 纵向分辨力越好 20 超声波的分辨率 横向分辨力 频率越高 波束越集中 横向分辨力越好 超声物理基础 小结 1 哪些器官不能 不适合 超声检查 2 超声检查时为什么要搽耦合剂 二 超声成像原理 正压电效应和逆压电效应 正压电效应 外力作用引起材料表面产生电荷 形成电场称为正压电效应 逆压电效应 在材料两端施加一个电压 晶体将产生几何变形称为逆压电效应 电场 变形 变形 电场 超声成像原理 原理 对压电晶体施以一交变电场由于逆压电效应 探头晶片发生的压缩与扩张 推动周围介质 产生振动 发出相应频率的声波 当交变电场的频率大于2万HZ时 压电晶片即可产生超声波 超声检查时 探头发出的超声波在人体组织中传播 遇到声阻抗不同组织构成的界面时 产生反射 反射回声到达探头后 对探头晶片施以一定的压力 由于正压电效应 使晶体两侧产生电场 这种高频微弱的电信号经主机接收予以放大处理 以不同的方式出现于显示器上 即形成代表界面回声的不同类型的超声图像 探头 产生超声波 反射回声波 遇到界面 超声图像分析 超声诊断仪中用图像的黑白 灰度 层次来反映回声的大小 强回声 高回声 等回声 低回声 弱回声 无回声 反射系数大于50 以上 灰阶明亮 后方常伴声影 如结石和各种钙化灶 反射系数大于20 左右 灰阶较明亮 后方不伴声影 如肾窦和纤维组织 灰阶强度呈中等水平 如干 脾等实质性脏器等 呈灰暗水平的回声 如肾皮质等均值结构 表现为透声性较好的暗区 如肾椎体和正常淋巴结的回声 均匀的液体内无声阻抗差异的界面 如正常充盈的膀胱和胆囊腔 脏器内部回声强回声高回声等回声低回声弱回声无回声 多普勒效应 在声源与观察者作相对运动时 声波密集 频率增高 在背向运动时声波疏散 频率减低 这种引起声波频率变化的现象为多普勒效应 这种频率发生的改变叫频移 多普勒超声 脉冲超声波在人体中以恒定的速度c向血流运动 而血流又以某一速度V相对于超声波运动 同向或反向 从而由探头接受回声信息 接受回波的频率与发射超声频率有一偏移 经信号处理可以检出Doppler频移 并由超声仪显示出血流的速度和方向即为 彩色 多普勒超声 简称彩超 多普勒超声的类型 连续波多普勒 CW 可测量高速血流 但无定位能力 脉冲波多普勒 PW 有定位能力 但不能测量高速血流彩色多普勒 CDFI 直观显示心血管内血流情况 彩色多普勒超声显示方式 色彩显示 红迎蓝离 朝向或背离探头 表示血流方向 色强显示 用色彩明亮度反映血流速度高低 色差显示 高速血流用 五彩 显示 超声成像原理 小结 1 超声图像里的黑与白代表什么意思 2 彩超图像里红色的是动脉血 蓝色的是静脉血吗 三 声像图与病理改变 声像图与病理改变 炎症 早期水肿为主 回声减低 增大积液 澄清液体为 无回声区 肿瘤 注意良恶性鉴别纤维化 常为炎症的后遗症钙化 结石 为极亮的强回声并后方声影气体 因其界面反射最强 衰减亦最强 炎症 积液 实性占位 纤维化 钙化 四 超声的临床应用 一 病人准备 1 腹部检查宜空腹时进行 做肝 胆 胰检查时 检查前晚进食清淡饮食 当天禁早餐 2 作膀胱与输尿管 前列腺或妇产科检查 要求膀胱充盈 3 作腔内检查和介入性超声检查时需作相应特殊准备 4 检查心脏时 应嘱病人先安静休息片刻避免紧张 5 检查儿童时 应先做好说服工作 其使配合 如缺乏自制力则可给适当镇静剂 待安静睡眠后 再作检查 6 如同一天既做超声检查 又做胃肠钡餐或核素扫描 消化道内窥镜检查者 应先作超声检查为宜 二 临床申请单的填写准备 1 一般资料的填写 姓名 性别 年龄 科室 2 检查的部位 3 患者简要病情及其它检查结果 4 既往史 尤其是相关的手术史 需要对照的最好提供以往超声结果 5 检查的目的 有特殊要求的或者要重点检查的病可单独写出来 比如肾上腺检查 排除嗜鉻细胞瘤 三 各系统的超声检查内容 1 消化系统超声 肝胆脾胰超声检查 2 泌尿系超声 双肾输尿管膀胱 男性 前列腺 超声检查3 妇科 子宫附件超声检查 包括早孕 4 产科 胎儿超声检查 5 心脏超声 6 血管超声 颈部血管 上肢血管 单侧动脉 单侧静脉 下肢血管 单侧动脉 单侧静脉 7 浅表器官超声 甲状腺 乳腺 阴囊 体表肿块 8 其他 肝脏超声检查适应症 肝脏大小 形态改变囊性肿物肝肿瘤 原发性 良性 恶性 转移性肝脏外伤肝弥漫性疾病肝炎 肝硬化 脂肪肝肝血管疾病肝介入性超声诊断及治疗 原发性肝癌超声诊断 大块型 5cm 常呈强回声 边界不规则 周围可有 卫星结节 结节型 肿块直径在5cm以内 单发或多发 回声不等 边缘声晕明显 弥漫型 肝内呈多发 可疑结节样回声 静脉扭曲变形 小肝癌型 3cm的单发结节为主 多为弱回声 边界清 肝癌 大块型 胆囊结石超声诊断 胆囊内强回声光团或光点结石回声后方伴有声影改变体位结石强回声依重力方向移动 甲状腺超声检查适应症 甲状腺肿 Graves病 甲亢 结节性甲状腺肿甲状腺炎甲状腺肿瘤甲状腺囊肿甲状腺介入超声应用 Graves病超声诊断 甲状腺弥漫性肿大内部回声呈弥漫性紊乱彩色多普勒见甲状腺呈 火海征 收缩期血流速度增快为正常人两倍以上 颈血管超声检查适应症 颈动脉闭塞性疾病 动脉粥样硬化 大动脉炎 血栓形成颈动脉瘤及颈动脉体瘤颈静脉瘤及颈动静脉瘘椎动脉闭塞性疾病锁骨下动脉盗血综合征 心脏超声检查方法 M型超声心动图二维超声心动图 2DE 多普勒超声心动图对比超声心动图负荷超声心动图 二尖瓣狭窄 MitralStenosisMS 狭窄的判定二尖瓣叶及瓣下结构 可见增厚 回声增强或钙化 瓣膜结合部粘连 瓣叶开放受限 见瓣膜呈吹气球样突入左室 在狭窄的二尖瓣口 显示五彩镶嵌的射流束 MS MS MS 狭窄程度判定二尖瓣口面积 2重度 中度 轻度 房间隔缺损 房间隔缺损 图16 1 7彩色多普勒显示房间隔缺损的分流 室间隔缺损 室间隔缺损 图16 2 6胸骨旁长轴切面彩色多普勒显示室间隔缺损的分流 箭头所示 VSD 室间隔缺损LVOT 左室流出道LA 左心房LV 左心室RV 右心室 60 超声临床应用 小结 是不是所有超声检查前都不能吃东西 静脉血栓 肾结石该怎样进行检查 五 超声报告的解读 个别临床医生存在的现象 第一种 临床医生只看结论 不看描述 有的临床医生说 你们彩超的报告单 我们只看结论 你们描述的内容我们根本不看 看也不明白什么意思 以上描述跳过 直接往下看结论 第二种 看了描述 解读错了曾经有一位临床医生看到我的描写 脾厚4 5cm 肋下未探及 跟患者如此解释 脾已经比正常厚了4 5公分 好在患者也看不懂描述 第三种 对超声的测量存在困惑 一个病灶不同超声医师测出的大小不一样 有时甚至相差较远 比如肾结石上午在这个医院做了是这么大 而下午跑到另外一个医院来做又是那么大 难以理解 未来趋势 超声报告的内容 超声报告单分上项 中项 下项 上项 为病人的基本信息和机器的品牌 型号等 中项 记录检查时的发现 包括图片和描述 应细致 客观 文字简练 描述全面 不加入任何主观判断 病变描述由面到点 由整体到局部 局灶性病变要做定位 测量及其他重点描述 下项 超声提示 包括有无病变以及病变的性质 超声报告的内容 我院超声报告举例 看图要点 1 先看体表方位标记 大体知道显示的是什么脏器 2 再看图上的注释 3 分析图像 4 得出自己的印象 常用的切面和体位 横断面图像左侧示被检查者的右侧结构 图像右侧示被检查者左侧结构 图像上方为近腹部结构 下方为近背部结构 纵断面图像左侧示被检查者的头部结构 图像右侧示被检查者足侧结构 图像上方为近腹部结构 下方为近背部结构 斜断面如斜断面接近横断面 则以上述横断面为标准 斜断面近乎纵断面 则以纵断面所示为标准 冠状断面 近似于纵断面 图像的左侧为头端 右侧为足端 如右冠状断面 图像的上方为右侧的结构 图像的下方为接近左侧的结构 图像上的字符含义 检查时间 仪器品牌 医院名称 探头频率 彩色血流标尺 与图像质量相关的参数 体位和切面 脏器描述的内容 1 脏器的大小 形态 主要测值2 被膜 边缘3 实质脏器的回声分布 回声强度 粗细程度 血管纹理 4 空腔脏器壁的厚度 层次 5 成对脏器 双侧对比 位置大小数目外形 形态边界 包膜 壁内部回声情况跟周边组织的关系后方回声情况 病灶描述的内容 超声提示 结论 按分级作提示 1 一级诊断有典型的的声像图 仅凭超声即可明确诊断 如胆囊结石 输尿管结石 妊娠等 2 二级诊断有明显的声像图异常 可提示某种临床诊断 如肝右叶实性占位 肝Ca可能性大 3 三级诊断声像图上有异常表现 但无法解释或提示何种疾病 可只描述不做任何结论 如左侧前臂皮下低回声包块 4 四级诊断未能在检查部位发现异常 5 五级诊断由于某些因素干扰 未能得到满意的诊断图像 应在报告中说明 如肠气干扰胰腺显示不清 超声提示 结论 符合 考虑 倾向 可能性大不除外 或 待除外 按照把握程度依次为 临床技术操作规范超声医学分册 中华医学会 对于某些常见病 检查方法与分析手段已经较为成熟 可结合病史及其他临床资料 做出明确诊断 例如肾结石 胆囊结石 早孕等 对于多数病变 主要针对超声检查的发现作出描述性的报告 其中器官与组织异常的区域 对其物理性质进行判断 例如实质性 含液性 含气性等 至于病因性诊断 则仅为分析性或推断性意见 对于比较复杂或疑难诊断的病变 以现象描述为主 仅供临床医师作为参考 B超报告的解读技巧 1 首先阅读检查发现部分的描述 获得所检查器官的情况梗概 2 根据检查发现部分的描述 有针对地观看报告中的图像 3 结合临床资料和B超发现描述 阅读B超诊断意见 4 根据其它资料 客观地评价B超检查结果 5 清醒认识 任何辅助检查都有局限性 临床医生是信息最全面的指挥员 要相信在病史 体检 辅助检查三大类资料面前 只有自己才能得到最接近真实的病情判断 坚持首先相信病人 病史 其次相信自己 体检结果 第三才相信其它资料的良好职业习惯 并在临床处置和观察中验证自己的判断 临床医生的综合判断 在辅助检查 金标准 面前仍然非常重要 B超报告的解读技巧