1、 超 声 诊 断 学 讲 第一章 超声诊断的成像原理与应用 目的要求 : 1.掌握超声诊断的成像 原理 。 2.了解超声影像技术的发展动态及其在医学影像技术中的地位 。 （教材： 医学影像学第六 版 13-17 页 ） 医学影像诊断学（ medical imageology）是一门新兴的医学诊断技术，它包括超声显像、普通 X 线诊断、 X 线电子计算机体层成像 (CT)、核素成像、磁共振成像 (MRI)等。超声诊断学以电子学与医学工程学的最新成就和解剖学、病理学等形态学为基础，并与临床医学密切1 结合，既可非侵入性地获得活性器官和组 织的精细大体断层解剖图像和观察大体病理形态学改变，亦可使用介
2、入性超声或腔内超声探头深入人体内获得超声图像，从而使一些疾病得到早期诊断。目前超声诊断已成为一门成熟的学科，在临床诊断与治疗决策上发挥着重要作用。 第一节 超声成像的物理基础 1. 基本 概念： 1.1 超声：超声（ ultrasound）是指振动频率每秒在 20 000 次（ 单位是 赫兹 ， Herze Hz）以上，超过人耳听觉范围 的声波。 1.2 超声成像：超声成像（ ultrasonography， USG）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，经 信息处理后形成图 像的成像技术 ，借此进行疾病诊断的检查方法 。 1.3 声源：声源（ acoustic
3、 source）是能发声的物体。振动是产生声波的根源。在超声成像中，探头晶片振动即产生超声波，所以探头晶片就是声源。 1.4 声场：超声振动波及的范围。 1.5 介质：气体（空气），或液体，或固体，是传播声音的媒介物称为介质。 1.6 均匀介质：声场内介质声阻抗一致。 1.7 非均匀介质：声场内介质声阻抗不相等。 1.8 界面：两种不同声阻抗物体的接触面。 1.9 界面反射：超声在非均匀介质中传播时 ，从一种介质进入另一种介质，即通过界面时，就有反射。 1.10 大界面：界面尺寸大于超声束直径。（入射超声遇到大界面时，呈镜面反射模式）。 1.11 小界面：界面尺寸小于超声束直径。（入射超声遇到
4、小界面时，呈散射模式）。 2. 超声的物理特性： 2.1 超声波的 物理量 : 2.1.1 超声波的基本 物理量 : 超声和一切 声波 一样，具有频率（ f）、声速（ c）、和波长（ ）三个物理量，三者之间的关系可用下列公式表示： c=f 。 频率 (f)： 单位时间内质点振动的次数，一般以每秒振动次数表示，单位 为赫兹（ Herze，Hz） ，每秒振 动 1 次为 1Hz。 声速（ c）：单位时间 内声波在介质中 传播的距离，常用单位为 m/s 或 cm/s。人体软组织平均声速为： 1540m/s，或近似于是 1500m/s。 波长（ ）： 声波 传播过程中相邻的两个 周 期中，对应点的距离
5、或相邻的两个波峰或波谷间的距离 。 2.1.2 声阻抗： 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与声波在该介质中的传播速度 C 的乘积所决定，即： Z= C ，单位为 Kg m2 s。超声显像时回声水平的强弱取决于构成 界面的各种组织之间声阻抗值的大小。差值越大，回声水平越强，否则相反。 2.2 超声波的主要物理特性： 2.2.1 束射性或指向性： 由于超声波频率很高，波长很短，故在介质中呈直线传播，具有良好的 束射性或指向性。从声源发出的超声波最近的一段声束几乎平行，这段区域为近场区。远离此区后，声束向前稍有扩
6、散，为远场区。扩散的声束与平行声束间形成的夹角叫做扩散角（ ） 。因而超声成像中多使用聚焦式声束，以提高成像质量。 2 2.2.2 反射、折射和散射： 反射、折射： 当声波从一种介质向另一种传播时，如果两者的声阻抗不同，就会在其分界面上产生反射和 折 射现象，使一部分能量返回第一种介质。另一部分能量，穿过界面进入第二种介质，继续向前传播。当两种不同介质的声阻抗差 大于 0.1 时，便能产生超声反射。 散射： 如果界面的尺寸小于声束的直径，为小界面。入射超声遇到小界面时，发生散射现象 。 绕射 ： 声波在传播过程中，如遇到直径小于超声半个波长的障碍时，其声波会绕过障碍物而继续传播为绕射。如障碍物
7、直径比波长的 1/2 小，则绕射现象更为明显。所以，诊断用的超声波仪器，常规要求对探测的对象加以选探，以使波长较被探测对象小很多，使绕身现象不显著或很小发生 ，从而提高分辨 率 。 2.2.3 吸收与衰减： 质点振动在介质中传播时，引起能量的传播。随着传播距离的增加、质点振动的振幅逐渐减少，亦即超声能量逐渐减弱。此种现象称为超声的衰减 （ attenuation） 。 衰减的程度与介质的性质密切相关。恶性肿瘤 一般病理组织，一般病理组织 正常组织，实质性组织 液体。 超声诊断仪有 TGC 装置，目的是补偿超声传播时能量的衰减。 2.2.4 多普勒效应： 当声源和介质界面发生相对运动时，介质接收
8、到的频率与声源的固有频率之间会产生一定差异（频移），这种现象称为多普勒效应（ Doppler effect）。 关系式为： fd fr ft 2v frcos /c，式中： fd 为频移， ft 为入射超声频率，fr为反射超声频率， v 为反射界面运动的速度， c 为超声在介质中的声速， cos 为反射界面运动方向与入射声束方向间的角度。 如界面朝向探头运动，频率升高；若界面背离探头运动，则频率减低；界面运动越快，频移数值越大。 心壁、血管壁、瓣膜等的运动和血液（主要是红细胞）的流动均可引起多普勒效应。 声阻抗特性、声衰减特性和多普勒效应是超声成像的最基本的物理特性 。 2.2.5 非线性传播
9、： 在传统的超 声成像过程中，由于超声成像的反射波频率与发射波频率相同，反射波的强度也随发射波的强度呈正比例地增加或减少，即两者间呈一种线性关系。实际上，超声波在组织中传播时呈非线性传播。超声波在组织中传播时形成压缩区和稀疏区，前者压力高，后者压力低，两者间的压力差引起超声波传播速度的改变。这种声波传播过程中各点的传播速度不同导致波形逐渐畸变并导致谐波的产生。因此，在介质中传播的超声波除了与发射频率一样的超声波（称为基波）以外，还含有整倍于（ 2 倍、 3 倍等）基波频率的波，后者称为谐波（ harmonics）。谐波的次数越高， 频率越高，组织中衰减越大，振幅也越小，故目前可用于超声成像的多
10、为二次谐波。这种接收和利用由超声波非线性传播所产生的二次谐波信号进行超声成像的技术叫二次谐波成像。如利用人体组织来源的二次谐波进行成像，叫自然组织谐波成像（ native tissue harmonic imaging）；如利用声学对比剂来源的二次谐波进行成像，则称为对比剂谐波成像，或简称为二次谐波成像（ second harmonic imaging）。 3. 超声波的产生： 3.1 逆压电效应：电能声能。 3.2 正压电效应：声能电能。 4.超声诊断仪 的基本结构及超声仪器的主要类型 ： 3 4.1 超声诊断仪的基本结构 ： 超声诊断仪器最基本的结构可分为 I、 II、 III、 IV 四
11、个部分： I 产生高频脉冲交变电压；II 俗称探头，发射超声并接受超声； III 为回声信息的接收、处理部分； IV 为显示器，显示回声信息。 4.2 超声仪器的主要类型 4.2.1 A 型： 机理：以波幅变化反映回声情况 。 特点：一维波形图，不直观 。 用途：鉴别液、实性包块，测距 。 4.2.2 B 型： 机理： 不同的 点 状回声 反映回声变化，用切面显示正常组织与异常组织 。 特点：二维断面图像，灰阶 /彩阶 ， 实时显示，直观 。 用途：及其广泛 。 4.2.3 M 型： 机理：以单声束取样，获得活动界面回声，再以慢扫描方式展开 。 特点：一维时间运动曲线图 。 用途：分析心脏和大
12、血管的运动幅度 。 4.2.4 D 型： 机理：利用 Doppler 原理对心血管内血流进行探测分析 。 频谱多普勒（ PW+CW） ： 以频谱曲线显示，检测血流动力学参数 。 彩色多普勒血流显像（ CDFI） ： 彩色编码实时显示血流方向、速度及血流性质 。 （ 1）连续波多普勒 （ CW） ：一维、频谱显示、探头内有二个晶片一收一发，用于检测高速血流。 （ 2）脉冲波多普勒 （ PW） ：一维、频谱显示，探头由单晶片组成、兼收、发。常与二维超声相结合，用于检测血流速度、方向、性质等。 （ 3）彩色多普勒 （ CDFI） ：二维、 点状回声 显示、以伪彩色代表血流方向、性质及速度。 多普勒用
13、于检测心腔及血管内血流。彩色多普勒仪都具有 B 型、 M 型、连续波、脉冲波多普勒功能 ， 根据需要任意选择使用。 第二节 超声诊断基础 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。 1. 人体 组
14、织的声学结构： 含液体脏器 、 实质性软组织脏器 、 含气脏器 、 骨骼 。 2. 超声在人体内的传播规律 ： 2.1.含液体脏器如胆囊、膀胱、血管、心脏等，壁与周 围脏器及内部液体间为界面 ， 液体为均匀的无回声区 。 2.2.实质性软组 织脏器如肝、脾、肾等脏器均有包膜，周围有间隙，内部 各有一定结构，如肝可以显示脏器轮廓、均匀的肝实质与肝内管道结构 。 2.3.含气脏器如肺 、肠腔等， 由于肺泡内空气与软组织间声阻差异极大，在其交界面上产生全反射（几乎 100），并形成多次反射，即超声不能进入正常肺泡。胀气的胃肠亦如此。 2.4.正常骨骼与周围软组织的差异大，在软组织与骨皮质交界处产生强
15、反射，进入骨骼的超声由于骨松质组织吸收极多而不能穿透（除颅骨外）。其后方形成无回声 区称声影 。 4 3. 超声对人体的影响 ： 超声是一种机械能，超声的产热和空化效应 在人体内是否产生，取决于使用仪器的功率和频率，现在超声诊断仪的功率为 10 毫瓦 /平方厘米，（超声治疗仪为 0.5 2.5 瓦 /平方厘米），根据国内外实验研究证明对机体无损害作用，但对胎儿的检查时间不宜太长。 4. 人体组织器官的声像图表现类型： 4.1 无回声 (Echoless) 4.1.1 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
16、有胆汁、尿液等。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。 4.1.2 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。 4.1.3 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，这种均质性无回声在提高仪器灵敏度后可出现点状回声。 4.2 低回声 (Low-echo) 4.3 高回声 (High-echo) 4.
17、4 强回声 (Strong-echo) 4.5 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。 第三节超声成像的临床应用 1. 超声检查的主要途径和方式： 2. 超声检查的适用范围： 3. 声像图与人体的关系 声像图反映人体的切面解剖和病理解剖 声像图的方位 4. 声像图观察的内容 4.1.体位标志，探头的位置 4.2.图像的观察内容 ： 4.2.1 外形 4.2.
18、2 边界 和边缘 回声 4.2.3 内部 结构特征 4.2.4 后壁及 后方回声 4.2.5 周围回声强度 4.2.6 比邻关系 4.2.7 脏器活动情况 4.2.8 脏器结构的连续性 5 4.2.9 血流的定性分析 4.2.10 血流的定量分析 第二章 浅表组织器官疾病的超声诊断 目的和要求： 掌握超声诊断在眼、甲状腺、乳腺、肾上腺、阴囊、睾丸 、前列腺 等器官疾病的适应证及其临床意义。 第一节 检查方法 一 . 仪器条件： 设备：彩超 探头：高频线阵，频率 7.5-12MHz。 腔内探头， 频率 5.0-7.0MHz。 二 . 检查前准备 无需特殊准备。 第二节 眼 （教材： 医学影 像学
19、第六 版 255-262 页 ） 一 . 适应证： 1. 屈光间质 浑浊 2. 眼球内实质占位病变 3. 眼球创伤 4. 单侧或双侧眼球突出 二 . 正常眼声像图表现： 三 . 眼疾病的病理声像图： 1. 玻璃体积血，玻璃体不完全后脱离。 2. 视网膜母细胞瘤 3. 脉络膜黑色素瘤 4. 球内异物合并玻璃体出血 四 . 临床价值： USG 不受角膜白斑、白内障、玻璃体出血等因素限制。 USG 不但能显示金属异物，还可显示非金属异物，定位准确。对视网膜脱离可区别实质忙脱离还是液性脱离。对眼球突出的诊断与 鉴别诊断有价值。 第三节 甲状腺 （教材： 医学影像学第六 版 277-280 页 ） 一
20、. 适应证： 1. 甲状腺弥漫性病变：甲亢、单纯性甲状腺肿、结节性甲状腺肿、亚急性甲状腺炎、慢性甲状腺炎。 2. 甲状腺局灶性疾病：甲状腺囊肿、甲状腺腺病瘤、甲状腺癌、甲状腺转移癌 3. 甲状腺肿物活检 二 . 正常甲状腺声像图： 三 . 甲状腺疾病的病理声像图： 1. 甲状腺腺瘤 2. 甲状腺癌 6 四 . 临床价值： USG 能够清楚地显示出甲状腺及结节的形态大小，鉴别其囊实性质。还可在超声引导下行穿剌细胞学检查。 第四节 乳腺 （教材： 医学影像学第六 版 215-231 页 ） 一 .适应证： 1.确定乳腺内有无肿块或病变 2.确定肿块是囊性实性，提示良性或恶性。 （ 1） 乳腺囊性增
21、生症 （ 2）乳腺纤维腺瘤 （ 3）乳腺癌 （ 4）乳腺炎或脓肿 3. 隆乳（假体植入）及其并发症 4. 介入性超声应用 二 .正常乳腺声像图 三 . 乳腺疾病的病理声像图： 1. 乳腺囊性增生症 2. 乳腺纤维腺瘤 四 . 临床价值： USG 无辐射损伤、无痛苦、无禁忌症，能清楚地显示出乳房结构和病理特征，对乳腺疾病的普查、所筛选以早期发现肿瘤起到一定作用。 第五节 男性生殖系统 （教材： 医学影像学第六 版 209-214 页 ） 前列腺 前列腺经腹 USG 检查需充盈膀胱；经直肠 USG 检查应排空大便，不需充盈膀胱。 一 .适应证： 1. 良性前列腺增生。 2. 前列腺癌。 3. 前列
22、腺炎、脓肿。 4. 前列腺囊肿。 5. 前列腺结石。 6. 介入超声：前列腺穿剌活检、脓肿抽吸引流等。 二 . 正常前列腺声像图： 1. 形态：横切呈左右对称栗子形。纵切呈慈姑形。 2. 包膜：完整。 3. 内部回声：散在细小 点 状回声 ，分布均匀。 4. 正常参数：长径 x 宽径 x 厚径 =3cm x 4cm x 2cm 三 . 前列腺疾病的病理声像图： （一） 前列腺增生： 声像图表现 1. 前列腺增大，各径或线均超过正常值。 2. 前列腺形态改变 3. 内、外腺比例异常： 4. 出现增生结节 5. 前列腺结石 6. 前列腺边界整齐、清晰，两侧一般对称 7. 膀胱壁小梁小房形成，残余尿
23、和尿潴留 7 临床价值 是首选的影像诊断方法，效果优于 CT、 MIR。 （二） 前列腺癌： 声像图表现 1. 回声不均匀，出现强回声点、斑或 团，伴或不伴声影。可出现局灶性低回声。 2. 左右不对称。 3. 边界回声不整齐，甚至缺落。 4. 浸润精囊、膀胱、直肠壁出现肿块回声。 临床价值 在前列腺癌影像诊断中，超声占有最重要的地位，经直肠超声，组织分辨率超过CT、 MIR。经直肠超声引导组织学活检更可为临床可疑早期癌患者提供病理诊断和鉴别诊断依据 。 阴囊、睾丸 一 .适应证： 1.阴囊肿大原因不明（鞘膜积液、疝） 2.睾丸、附睾肿物的诊断与鉴别诊断 3.阴囊急症认的鉴别诊断 4.精索静脉曲
24、张 5.隐睾 6.睾丸鞘膜积液 7.睾丸肿瘤 二 .正常阴囊、睾丸声像图 三 .阴囊、睾丸疾病的病理声像图： 四 .临床价值： USG 易于区别疝和鞘膜积液，有 助于发现小肿瘤，能正确判断阴囊血肿和确定睾丸是否损伤，彩超对睾丸扭转有重要价值。 第三章 肝、胆、胰、脾疾病的超声诊断 目的要求： 1.熟悉肝、胆、胰、脾常见疾病超声图像特征。 2.掌握肝、胆、胰、脾疾病的超 声诊断适应证及其临床意义。 （教材： 医学影像学第六 版 154-183 页 ） 第一节 肝、胆、胰、脾的超声检查方法 1. 仪器条件： 1.1. 设备：黑白二维超声、彩色多普勒超声。 1.2. 探头：线阵、凸阵、扇形探头均可。
25、频率 3.5-5.0MHz。 2. 检查前准备： 2.1. 肝脾检查前一般不需要做特殊准备。 2.2. 胆道系统检查前准备：通常空腹 8 小时以上；胃肠道干扰较重者可服用消除胀气药物及灌肠排便后检查。 2.3. 胰腺检查前准备：通常空腹 8-12 小时，如显示不清时，可饮水 500-800ml 或8 胃超声显影液 200-300ml，使胃内充满液体作透 声窗，便于显示胰腺。 3. 检查体位： 仰卧位、左侧卧位、坐位、立位、俯卧位。 第二节 肝脏 1. 适应证： 1. 1 了解肝脏大小、形态和位置，肝脏生理性变异（如尾叶肥大、 Riede 叶等） 或病理性肿大、缩小。 1. 2 肝脏局限性疾病：
26、 a. 实质性肿瘤：良性肿瘤、恶性肿瘤。 b. 囊性占位病变：肝囊肿、肝包虫病、肝内胆管囊性扩张。 c. 肝脓肿。 1. 3 肝脏强弥漫性疾病：肝炎、多囊肝、肝硬化、脂肪肝、淤血肝、肝纤维化等。 1. 4 肝脏外伤：破裂、血肿等。 1. 5 肝血管疾病：门静脉高压，门静脉血栓或栓塞，门静 脉海绵样变性，布加氏 综合征，肝动脉瘤和假性动脉瘤。 1. 6 黄疸的诊断与鉴别诊断。 1. 7 肝脏超声介入性诊断和治疗。 1. 8 肝脏术中超声。 1. 9 肝移植术后的监护。 2.正常肝脏声像图： 2.1. 肝脏的形态和轮廓： 肝包膜整齐、光滑，呈细线样回声。右肝膈面呈弧形，回声较强。肝脏下缘呈锐角。
27、2.2. 肝实质回声： 细小密集回声 点，中等强度，分布均匀。 2.3. 肝内管道结构： 肝内管道结构包括门静脉、肝静脉、胆管、肝动脉，呈自然的树枝分布。门静脉、胆管、肝动脉相互伴行，门静脉管壁较厚，回声强，其分支呈“直 角”。门静脉左支及其主要分支声像图为“工”字结构，右前支则与胆囊长轴平行。肝内胆管与门静脉分支伴行，仅左、右肝管可显示。肝内小动脉常不能显示。左、中、右三支肝静脉在肝实质内呈放射状直线走向，壁簿。 2.4. 肝脏其它结构声像图： （ 1） 肝圆韧带：位于门静脉矢状部囊部至肝下缘处，为一条强回声带，横切面 为一强回声团。 （ 2） 静脉韧带：位于肝左叶与肝尾叶之间，为一条强回声
28、带。 2.5. 彩色多普勒检查： 肝内门静脉血流为朝肝流向，呈持续性平稳频谱。肝静脉显示为离肝血流，显蓝色，频谱呈三相波型，与下腔静 脉相似。 2.6. 肝脏超声测量及正常值： （ 1） 肝左叶前后径、上下径分别不超过 6cm、 9cm。 （ 2） 肝右叶斜径 10-14cm。 3.肝脏疾病的病理声像图： 3.1. 肝弥漫性病变： （一） 肝硬化（ cirrhosis of liver）： 9 声像图表现 （ 1） 肝切面形态失常，肝缘角变钝和肝叶比例失调。 （ 2） 肝表面不平滑，呈锯齿状或波浪状。 （ 3） 肝内回声弥漫性增强、增粗。肝内血管壁回声减少或显示不清。 （ 4） 门静脉高压征象
29、。 （ 5） 彩色多普勒示门静脉血流速度减慢，频谱低平。 临床价值 USG 对肝硬化的诊断正确率达 85%以上，但在早期由于声像图表现不明 显，缺乏特征性而难以鉴别。 （二） 脂肪肝： 声像图表现 （ 1） 肝脏大小形态改变。 （ 2） 肝内回声改变。 （ 3） 肝内管道结构改变。 临床价值 典型脂肪肝声像图诊断容易。 USG 对脂肪肝的发现较为敏感，但超声图像为非特异性表现，脂肪肝变量小于 30%声像图不显著， 30%明显， 50%敏感性达90%。 3.2. 肝实质占位疾病变： （一）原发性肝癌： 声像图表现 （ 1） 肝内出现肿块图像，边界清晰或不清晰，外周常可见低回声晕。 （ 2） 肿块
30、回声可表现为多种类型，低回声、等回声、高回声、混合回声和弥漫型。 （ 3） 肿块继发征象。 （ 4） 彩色多普勒检查：肿瘤边缘和内 部常可见丰富的彩色血流信号，频谱显示为高速高阻的动脉型，肝动脉管径增粗，形态不规则，肝内小动脉易显示。 （ 5） 常合并肝硬化。 临床价值 USG 是诊断原发性肝癌首选的影像诊断方法，对肝癌的早期发现、早期诊断和早期治疗有重要的临床价值，目前对直径 1.0cm 的肝癌病灶已能较易发现。 USG 对肝癌治疗方针及手术方法的选择均有较大帮助。 USG 对肝癌的诊断价值逊于 MRI 和血管造影，优于同位素扫描，与 CT 相差不大。故 USG 更适合于肝癌的普查筛选和动态追踪。 （二）转移性肝癌： 声像图表现 声像图有多种类型 。 （ 1） 肿块形态类型：结节型、巨块型、浸润型。 （ 2） 肿块内部回声：“牛眼征”或“靶形”结节、低回声型、高回声型、无回声型、混合回声型。 临床价值 USG 以其经济性在癌瘤治疗前后及随访中作为首选。 （三） 肝血管瘤： 声像图表现
