超声诊断的基础和原理

此篇导图与超声诊断有关，其内容主要讲述超声诊断的基础和原理，涵盖了物理特性，显示方式及其意义以及常见的超声效应和图像伪差

基础和原理

• 物理特性
  • 声源、声束、 声场、分辨力
    • 声源（超声换能器）
      • ★逆压电效应：电能→机械能；正压电效应：机械能→电能
      • 波形：纵波（平行）、横波（垂直）、表面波（双重性）
    • 声束
      • 代表超声在声源发生后其传播的主方向
      • 近场区：声束宽度几乎相等，声强高低起伏。长度（L）与声源的面积（r²）正比，与波长反比。
      • 远场区：声束开始扩散，声强分布均匀。。θ愈小，声束扩散愈小。
      • 声束的聚焦可提高超声诊断的准确性
    • 分辨力
      • 基本 分辨力
        • 轴向分辨力：沿声束轴线方向，影响在深浅方向的精细度
        • 侧向分辨力：在与声轴垂直的平面上，在探头长轴方向。声束越细，分辨力越好
        • 横向分辨力（厚度分辨力）：在与声轴垂直的平面上，在探头短轴方向。分辨力越好，图像上反映组织的切面情况越真实。
      • 图像分辨力
        • 细微分辨力：显示散射点大小。
        • 对比分辨力：显示回声信号间的微小差别。
      • 彩色多普勒分辨力
        • 空间分辨力
        • 时间分辨力
  • 人体组织的 声学参数
    • 密度（ρ）：是声特性阻抗的基本组成之一。
    • 声速（c）：单位时间内声波传播的距离。固体＞液体＞气体
    • ★声特性阻抗（Ζ）：为超声诊断中最基本的物理量。声像图中各种回声显像均主要由声特性阻抗差别形成。Ζ＝ρ×c
    • 界面：两种Ζ不同物体接触在一起时，形成一个界面。小于超声波长为小界面，反之为大界面。
    • ★均质体与无界面区：在一个脏器、组织中如由分布十分均匀的小界面组成称为均质体；无界面区仅在清晰的液区中出现。
  • 人体组织对 入射超声的作用
    • 散射：小界面对入射超声产生的散射现象。无方向性。
    • 反射：大界面对入射超声产生反射现象。遵循Snell定律。 ★反射的能量取决于界面两侧介质的Ζ差。
    • 折射：经过组织间大界面时，产生声束前进方向的改变。
    • 全反射：第二介质中声速大于第一介质，入射角大于临界角，入射声束完全返回至第一介质。不遵循Snell定律的第三条。
    • 绕射：声束绕过物体后仍以经偏斜后的方向传播。是产生重影的原因。
    • 衰减：超声在介质中传播时，随着距离的增加声能会减弱。声衰减系数（α）与频率成正比α＝β×f
    • 会聚：声束在经过圆形低声速区后，可致声束的。会聚
    • 发散：声束在经过圆形高声速区后，可致声束的发散。
    • ★多普勒效应：声源与被测物体作相对运动时产生声频的改变，这种现象称为多普勒效应。回声频率升高，呈正频移；反之，为负频移。频移的大小与活动速度成正比。
  • 入射超声对人体组织的作用
    • 空间平均时间平均声强
    • 空间平均时间峰值声强
    • 空间峰值时间平均声强
    • 空间峰值时间峰值声强
  • 人体血流动力学基础
    • 血流量：指单位时间内流经血管某一截面的血容量，又称为容积速度。
    • 血流速度：指血液中某一质点在管内移动的速度。
    • 血流方式：层流、湍流
    • 血流阻力
• 显示方式 及其意义
  • 脉冲回声
    • A型（振幅调制型）：一维成像，在示波屏时间轴上以振幅高低表达。
    • B型（辉度调制型）：在示波屏时间轴上以光点的辉度表达。
    • M型（活动显示型）：主要用于心脏病及胎动、胎儿心率及心率测定。
  • 差频回声
    • D型速度曲线（差频示波型）
      • 连续波式（CW）：可测最大流速不受限，无距离分辨力。
      • 脉冲选通门式（PW）：不能检测高速血流。
    • D型彩色描绘：红-黄代表朝向探头方向；蓝-绿代表背离探头方向。
  • 时据测速式
  • 非线性血流成像
  • 弹性成像
  • 超声造影技术
• 常见的超声效应 和图像伪差
  • 混响效应：属于多重反射的一种。所显的图形为大界面上方图形的重复、移位。多见于膀胱前壁及胆囊底、大囊肿前壁，可被误认为壁的增厚、分泌物或肿瘤等。
  • 振铃效应（声尾、彗星尾征）：超声波在薄层液体两侧的声界面之间来回往复多次反射。通常在胃肠道及肺部易产生。
  • ★镜像效应：产生条件-大而光滑的界面，常见于横膈附近。横膈的浅侧位实影，深者为虚影。
  • 侧壁失落效应：囊肿或肿瘤其外周包以黄瓜的纤维薄包膜，可清晰显示其细薄的前、后壁，但不能显示侧壁。
  • 后壁增强效应：常见于囊肿、脓肿及其他液区的后壁。
  • ★声影：指在常规DGC正补偿调节后，在组织或病灶后方所显示的回声低弱甚至接近无回声的平直条状区。
  • 侧后折射声影
  • 旁瓣效应：主瓣在扫查成像的时，旁瓣亦同时扫查成像。狗耳征、披纱征，常在现实子宫、胆囊、横膈等处发生。
  • ★部分容积效应：病灶尺寸小于声束宽度，或者虽然大于束宽，但部分处声束内时，则病灶回声于周围组织的回声重叠，产生部分容积效应。多见于小型液性病灶。
  • 折射重影效应