超声基础知识

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2010年5月1

超声波的简介

科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为20~20000赫兹。当声波的振动频率大于20000赫兹或小于20赫兹时,我们便听不见了。因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1~5兆赫兹。

理论研究表明,在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量与振动频率成正比,超声波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大.在我国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿度.这就是超声波加湿器的原理.咽喉炎.气管炎等疾病,很难血流到达患病的部位.利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够提高疗效.利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎,从而减缓病痛,达到治愈的目的。超声波在医学方面应用非常广泛,像现在的彩超、B超、碎石(例如胆结石、肾结石祛眼袋之类的)等。

医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性,即将超声波发射到人体内,当它在体内遇到界面时会发生反射及折射,并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的,因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同,医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线,或影象的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变,便可诊断所检查的器官是否有病。

目前,医生们应用的超声诊断方法有不同的形式,可分为A型、B型、M型及D型四大类。

A型:是以波形来显示组织特征的方法,主要用于测量器官的径线,以判定其大小。可用来鉴别病变组织的一些物理特性,如实质性、液体或是气体是否存在等。

B型:用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况。检查时,首先将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点,这些光点可通过荧光屏显现出来,这种方法直观性好,重复性强,可供前后对比,所以广泛用于妇产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。

M型:是用于观察活动界面时间变化的一种方法。最适用于检查心脏的活动情况,其曲线的动态改变称为超声心动图,可以用来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等,多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断。

D型:是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法,又称为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔是否狭窄、闭塞以及病变部位。新一代的D型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量。近几年来科学家又发展了彩色编码多普勒系统,可在超声心动图解剖标志的指示下,以不同颜色显示血流的方向,色泽的深浅代表血流的流速。现在还有立体超声显象、超声CT、超声内窥镜等超声技术不断涌现出来,并且还可以与其他检查仪器结合使用,使疾病的诊断准确率大大提高。超声波技术正在医学界发挥着巨大的作用,随着科学的进步,它将更加完善,将更好地造福于人类。

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B超也称为二维超声,分为黑白的和彩色的两种。原理很简单,就是向体内发射超声波,超声波也是声音的一种,具有穿透能力,并且和所有的声音一样,遇到屏障会产生回声,不同的屏障回声的方式也不同,利用电脑收集这些回声,转化为相应的图像在屏幕上显示出来。

彩超其实还是黑白的,而三维、四维彩超在做出三维、四维图像的时候才可能是土黄色,也并非彩超就是彩色的。之所以被称为彩超,是因为会用彩色标 注心脏、血流等指标。彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,既具有二维超声结构图像的优点,又提供了血流动力学的丰富信息。彩超的分辨率 会比一般黑白B超高一些,所以在需要做比较细致的检查的时候,更多的医生愿意通过彩超来检查。例如,因为彩超能用彩色标注血流,所以当脐带绕颈的时候就会 看见宝宝的脖子上呈U形或者W形的血流,对是否脐带绕颈也就一目了然了。目前用于产检的超声波一般都是二维的。

三维彩超、四维彩超的图像是后期生成的,并不是说观察到的图像就是三维、四维的,而是仍然用普通彩超观察,然后通过仪器中的转换软件将观察到的 平面图像转成三维、四维的立体图像,使不懂B超图像的人也能看出胎儿的模样。而三维和四维的区别就在于在一个“时间维”,也就是说,前者是图片,后者是录 像,可以让孕妈妈看到胎儿一连串的动作。

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一 超声造影在妇科疾病中的研究及应用 1卵巢良恶性肿瘤的鉴别

卵巢恶性肿瘤起病隐匿,早期可无任何症状,大约75%的病例在发现时已属晚期,而其生存率又取决于最初发现时的期别和组织学分级,因此卵巢恶性肿瘤的早期发现及诊断有着非常重要的临床价值。经静脉超声造影通过观察造影后肿瘤内血管多普勒信号,包括血管形态、数目、走行、以及定量评估造影剂的灌注时间、廓清时间及时间曲线下面积等指标,提高附件区肿物的超声诊断准确性。研究表明造影后恶性肿瘤内部多普勒信号明显增强,血管数目增多,且血管走行异常,高度扭曲,呈蟹足状或树枝状穿入瘤内。

2超声造影对附件肿块实质样回声组织活性的判别

研究人员对肿块内实质样回声无明确血流显示的附件肿块进行静脉法多普勒增强造影,以造影后肿块内实质样回声区无血流判断为非活性组织,有血流显示的判断为活性组织,结果显示增强造影对肿块内实质样回声区活性组织判断的敏感性及特异性均达100%。

3超声造影在子宫肌瘤及子宫腺肌瘤的鉴别

子宫肌瘤和子宫腺肌瘤是育龄妇女生殖系统最常见的子宫局灶性疾病,其临床表现及体征非常相似,二维超声有时难以鉴别。采用实时造影成像匹配技术( contrast2tuned imaging, CnTI)进行增强造影,研究发现,大肌瘤的假包膜及肿瘤内部树枝状的滋养血管同步强化,随后整个瘤体均匀强化,小的肌瘤包膜与肌瘤组织同步均匀强化,瘤体内部造影剂消退较正常肌层快表现为相对低回声,而包膜相对较慢呈较高回声,因而瘤体边界得以清晰显示,此外还可动态观察肿块血流灌注与子宫肌层的关系,显示瘤蒂,有助于判别子宫肌瘤的位置;子宫腺肌瘤瘤体内血管以放射状进入,无包膜,瘤体与周围正常肌层几乎同时强化,同时消退。

4评价子宫内膜癌的浸润及其范围

子宫内膜癌二维超声有时仅表现为内膜不均匀性增厚,或表现为局灶性、弥漫性不均匀混合性回声,难以判断子宫肌层有无浸润及浸润范围。研究显示,超声造影剂SonoVue能加大肿瘤组织与正常组织的回声差异,可明确显示肿瘤侵犯部位及深度,从而显示正常组织与肿瘤界限。

5评估子宫颈癌的浸润及其程度

宫颈癌浸润程度与临床分期密切相关且有助于确定手术范围及方式。应用SonoVue增强造影,采用CnTI技术研究证明子宫颈癌造影后癌肿的边界显示更

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