超聲診斷概述
每秒振動(dòng)2萬(wàn)-10億次,,人耳聽(tīng)不到的聲波稱(chēng)為超聲波。利用超聲波的物理特性進(jìn)行診斷和治療的一門(mén)影像學(xué)科,,稱(chēng)為超聲醫(yī)學(xué),。其臨床應(yīng)用范圍廣泛,,目前已成為現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)中不可缺少的診斷方法,。
研究和應(yīng)用超聲的物理特性,,以某種方式掃查人體,診斷疾病的科學(xué)稱(chēng)為超聲診斷學(xué),。超聲診斷學(xué)主要是研究人體對(duì)超聲的反作用規(guī)律,,以了解人體內(nèi)部情況,在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)中與CT,、X線(xiàn),、核醫(yī)學(xué)、磁共振并駕齊驅(qū),,互為補(bǔ)充,。它以強(qiáng)度低、頻率高,、對(duì)人體無(wú)損傷,、無(wú)痛苦、顯示方法多樣而著稱(chēng),,尤其對(duì)人體軟組織的探測(cè)和心血管臟器的血流動(dòng)力學(xué)觀(guān)察有其獨(dú)到之處,。超聲診斷學(xué)包括作用原理,、儀器構(gòu)造,、顯示方法、操作技術(shù),、記錄方法,、以及界面對(duì)超聲的反射、散射或者透射信號(hào)的分析與判斷等內(nèi)容,。
超聲診斷儀有各種檔次,,先進(jìn)的高檔儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有高性能,、多功能,、高分辨率和高清晰度等特點(diǎn),。它們的基本構(gòu)件包括發(fā)射、掃查,、接收,、信號(hào)處理和顯示等五個(gè)組成部分,分為兩大部件,,即主機(jī)和探頭,。一個(gè)主機(jī)可以有一個(gè)、兩個(gè)或更多的探頭,,而一個(gè)探頭內(nèi)可以安裝1個(gè)壓電晶片(例如A型和M型超聲診斷探頭),,或數(shù)十個(gè)以至千個(gè)以上晶片,如實(shí)時(shí)超聲診斷探頭,,由1至數(shù)個(gè)晶片組成一個(gè)陣元,,依次輪流工作、發(fā)射和接收聲能,。晶片由電致伸縮材料構(gòu)成,,擔(dān)任電、聲或聲,、電的能量轉(zhuǎn)換,,故也稱(chēng)為換能器。按頻率有單頻,、多頻和寬頻探頭,。實(shí)時(shí)超聲探頭按壓電晶片的排列分線(xiàn)陣、環(huán)陣,、凸陣等,,按用途又有體表、腔內(nèi),、管內(nèi)各種名稱(chēng),,有的探頭僅數(shù)毫米,可進(jìn)入冠狀動(dòng)脈內(nèi),。
超聲診斷儀涉及聲學(xué),、機(jī)械學(xué)、光學(xué)和電子學(xué),,近年來(lái)隨著聲學(xué)材料,、電子技術(shù)、集成電路,、微計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展,,尤其是DSC(數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器)和DSP(數(shù)字掃描計(jì)算機(jī))的引用,它的性能不斷提高,有的日益專(zhuān)門(mén)化,,顯示的空間由一維,、二維向三維發(fā)展。
超聲診斷主要應(yīng)用超聲的良好指向性和與光相似的反射,、散射,、衰減及多普勒(Doppler)效應(yīng)等物理特性,利用其不同的物理參數(shù),,使用不同類(lèi)型的超聲診斷儀器,,采用各種掃查方法,將超聲發(fā)射到人體內(nèi),,并在組織中傳播,,當(dāng)正常組織或病理組織的聲阻抗有一定差異時(shí),它們組成的界面就會(huì)發(fā)生反射和散射,,再將此回聲信號(hào)接收,,加以檢波等處理后,顯示為波形,、曲線(xiàn)或圖像等,。由于各種組織的界面形態(tài)、組織器官的運(yùn)動(dòng)狀況和對(duì)超聲的吸收程度等不同,,其回聲有一定的共性和某些特性,,結(jié)合生理、病理解剖知識(shí)與臨床醫(yī)學(xué),,觀(guān)察,、分析、總結(jié)這些不同的規(guī)律,,可對(duì)患病的部位,、性質(zhì)或功能障礙程度作出概括性以至肯定性的判斷。
超聲診斷由于儀器的不斷更新?lián)Q代,,方法簡(jiǎn)便,,報(bào)告迅速,其診斷準(zhǔn)確率逐年提高,,再臨床上已取代了某些傳統(tǒng)的診斷方法,。
基本原理:超聲在人體內(nèi)傳播,由于人體各種組織有聲學(xué)的特性差異,,超聲波在兩種不同組織界面處產(chǎn)生反射,、折射、散射,、繞射、衰減以及聲源與接收器相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生多普勒頻移等物理特性。應(yīng)用不同類(lèi)型的超聲診斷儀,,采用各種掃查方法,,接收這些反射、散射信號(hào),,顯示各種組織及其病變的形態(tài),,結(jié)合病理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué),,觀(guān)察,、分析、總結(jié)不同的反射規(guī)律,,而對(duì)病變部位,、性質(zhì)和功能障礙程度作出診斷。
用于診斷時(shí),,超聲波只作為信息的載體,。把超聲波射入人體通過(guò)它與人體組織之間的相互作用獲取有關(guān)生理與病理的信息。一般使用幾十mW/cm2以下的低強(qiáng)度超聲波,。當(dāng)前超聲診斷技術(shù)主要用于體內(nèi)液性,、實(shí)質(zhì)性病變的診斷,而對(duì)于骨,、氣體遮蓋下的病變不能探及,,因此在臨床使用中受到一定的限制。
用于治療時(shí),,超聲波則作為一種能量形式,,對(duì)人體組織產(chǎn)生結(jié)構(gòu)或功能的以及其它生物效應(yīng),以達(dá)到某種治療目的,。一般使用幾百-幾千mW/cm2-以上高強(qiáng)度超聲波,。