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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1620000Hz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 *f 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23.5兆赫 （MHz）的探头，眼与浅表部位用510MHz， 而头颅探查则用0.82.0MHz。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12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5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1/2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。? 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67，“抑制”为56。? 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（z）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1011肋间，胸廓中1/3上1/3之间。 羊：右侧910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