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医学影像学超声波概述——超声波作为医学影像学的重要分支,已成为现代医学诊断不可或缺的工具本课程将系统介绍超声波在医学领域的基本原理、设备操作、临床应用及最新发展超声波技术凭借其无创、安全、实时、便携等优势,广泛应用于各类疾病的筛查、诊断和治疗指导近年来,随着超声设备的不断更新换代,其应用范围不断扩大,成为医学界关注的热点通过本课程的学习,您将全面了解超声波的物理特性、设备构成、临床应用,以及人工智能等新技术与超声的结合前景,为将来的临床工作奠定坚实基础超声波定义与物理特性超声波定义基本物理参数振幅与强度超声波是指频率高于人类听觉上限波长两个相邻波峰之间的距离,与频振幅表示声波的强弱,与波的能量直接(20kHz)的声波,在医学上通常使用率成反比医用超声波的波长通常在相关超声波的强度单位为W/cm²,是1-20MHz的频率范围它是一种机械
0.08-
1.5mm之间评估超声生物效应的重要参数,关系到波,需要介质传播,不能在真空中传检查的安全性传播速度不同组织中声速不同,人体播软组织中平均约为1540m/s,骨骼中约为4080m/s,而肺部仅为600m/s超声在医学中的历史发展基础物理研究阶段(年代)119301930年代,科学家开始研究利用超声波进行材料探伤,为医学应用奠定了基础1937年,奥地利医生Dussik首次尝试将超声用于医学诊断,试图检测脑肿瘤临床应用初期(年代)21940-501949年,Ludwig和Struthers首次发表使用超声反射探测胆结石的研究1953年,Wild和Reid开发了用于乳腺癌检测的B型超声设备1958年,Ian Donald发表了利用超声诊断妇产科疾病的里程碑式论文快速发展期(年代)31960-901966年,实时B型超声诊断仪问世1970年代,灰阶超声和多普勒技术陆续应用于临床1980年代末,彩色多普勒流速显像技术成熟,大大提高了血流检测能力现代超声技术(年至今)41990三维/四维超声、超声造影、弹性超声等新技术不断涌现,诊断价值显著提高近年来,人工智能、便携式设备等创新正在改变超声应用的方式和范围声波与超声波的区别听觉范围差异人耳可听声波为20Hz-20kHz频率差异超声波>20kHz,医用常在1-20MHz波长差异超声波波长更短,可探测更小结构声波与超声波本质上都是机械波,区别主要在于频率范围声波指人耳可以听到的声音,频率范围约为20Hz-20kHz,而超声波的频率超过20kHz,人耳无法感知医学超声通常采用1-20MHz的超声波,频率远高于人类听觉上限由于频率不同,两者的波长和应用场景也有显著差异超声波的波长更短,可分辨更小的结构,这是其能用于医学成像的物理基础此外,超声波具有更强的方向性和穿透力,更适合进行医学组织成像和探测超声参数及相关名词超声强度单位面积上的声能功率,单位为W/cm²临床诊断超声通常使用低功率超声(<100mW/cm²),以确保安全性强度是设计超声检查和评估生物效应的关键参数声阻抗介质密度与声速的乘积,反映声波传播的阻力单位为kg/m²·s不同组织的声阻抗差异是产生回声的基础,差异越大,界面反射越强脂肪、肝脏、血液等软组织声阻抗相近;而气体、骨骼与软组织声阻抗差异大衰减与穿透声波在组织中传播时能量逐渐减弱的现象主要由吸收、散射和反射引起衰减系数单位为dB/cm,与频率成正比高频超声衰减快,穿透浅;低频超声衰减慢,穿透深回声超声波遇到不同声阻抗界面返回的声波信号回声强度决定了B超图像的灰阶,是超声诊断的基础无回声(黑色)如囊肿;低回声(灰色)如肿瘤;高回声(白色)如结石、钙化超声传播特性反射折射当超声波遇到两种声阻抗不同介质的界面当超声波斜向通过两种不同声阻抗介质的界时,部分声波会被反射回来界面越垂直于面时,传播方向会发生改变,这种现象称为声束,反射越强;声阻抗差异越大,反射越折射明显折射会导致超声波偏离预期路径,是某些伪反射是超声成像的主要物理基础,B超图像影形成的原因,如声像散开中的亮点就来自于组织界面的反射信号衰减散射超声波在传播过程中能量逐渐减弱的现象当超声波遇到小于波长的微小粒子或不规则衰减随频率增加而增加,这就是为什么高频界面时,声波会向多个方向分散,这种现象超声只能用于浅表组织检查称为散射不同组织的衰减系数不同肺部、骨骼衰减散射是组织特征性回声的重要来源,如肝脏最强;液体(如胆囊内胆汁)衰减最弱实质的颗粒状回声多普勒效应基础多普勒效应原理当声源与观察者之间存在相对运动时,观察者接收到的声波频率与发出的频率不同医学超声应用利用红细胞作为运动反射体,通过频率变化测量血流频移计算频移与血流速度、入射角度和超声波频率相关多普勒超声是基于多普勒效应原理,当超声波遇到移动的反射体(如血液中的红细胞)时,反射回来的超声波频率会发生变化如果血流朝向探头,反射波频率增加;如果血流远离探头,反射波频率减小频移大小与血流速度、超声波与血管的夹角(入射角)以及入射超声波的频率有关多普勒频移公式Δf=2f₀×v×cosθ/c,其中f₀为发射频率,v为血流速度,θ为声束与血流方向夹角,c为声速理想的测量角度应小于60度,否则测量误差增大超声成像基本过程发射超声波探头发射短脉冲超声波进入人体组织接收回声超声波在组织界面反射,探头接收回声信号信号处理将电信号进行放大、滤波、数字化处理图像显示根据回声强度和到达时间重建成二维图像超声成像是一个发射-接收-处理-显示的循环过程首先,探头中的压电晶体在脉冲电压激励下产生超声波并发射到组织中然后,超声波在传播过程中遇到声阻抗不同的组织界面会产生反射,这些回声被同一个探头接收接收到的回声信号转换为电信号后,经过一系列处理放大(因为回波信号很微弱)、补偿(对深部组织的回声进行增益补偿)、解调、数字化等最后,系统根据回声的强度(决定亮度)和回声到达的时间(决定深度位置)重建出二维图像,并实时显示在显示器上现代超声设备每秒可以产生20-100帧图像,实现实时动态观察超声成像的分辨率轴向分辨率侧向分辨率沿声束传播方向分辨两个物体的能垂直于声束传播方向分辨两个物体力,与超声脉冲长度(波长)有的能力,与声束宽度有关声束越关频率越高,轴向分辨率越好窄,侧向分辨率越好随着深度增一般为波长的一半,如5MHz探头加,声束逐渐变宽,侧向分辨率下的轴向分辨率约为
0.15mm这决降这决定了水平方向上的图像清定了垂直方向上的图像清晰度晰度对比分辨率区分不同组织回声强度差异的能力,与系统的动态范围和灰阶层次有关现代超声设备可显示256级灰阶,能细腻展示组织回声差异这决定了图像的层次感和对比度超声成像的整体分辨率受多种因素影响,包括探头频率、聚焦技术、信号处理算法等高频探头虽然分辨率高,但穿透力差;低频探头穿透力强,但分辨率低,这是临床选择探头时需要权衡的关键因素超声检查的优缺点优点局限性•无创安全无电离辐射,可重复多次检查•操作依赖性强检查质量与操作者经验密切相关•实时动态可观察器官运动和血流变化•存在盲区如骨骼、气体充盈区域难以显像•便携灵活可进行床旁检查和手术导航•受患者因素影响肥胖患者、消化道气体多者检查困难•经济实惠设备和检查费用相对低廉•组织特异性低某些病变超声表现缺乏特异性•多功能既可用于诊断也可用于治疗指导•标准化困难检查过程难以完全标准化,主观因素较多超声波检查因其安全、便捷、实时、经济等优势,已成为临床首选的影像学检查方法之一与CT、MRI等方法相比,超声能够实时观察动态变化,特别适合心脏、血管和腹部器官的评估然而,其操作依赖性强、存在声学窗限制等缺点也不容忽视超声设备组成主机系统探头(换能器)主机是超声设备的核心,包含发射/接探头是超声设备的关键部件,负责超声收电路、信号处理器、图像处理单元和波的发射和接收其核心是压电晶体,存储系统主机负责控制超声波的发能在电信号和声信号之间转换探头包射、回波信号的接收和处理,并将处理含多个压电元件排列成阵列,并有声匹后的信号转换为可视化图像现代超声配层、声衰减层和声透镜等结构不同主机通常集成了多种图像模式和分析功类型的探头适用于不同部位的检查能显示与操作系统显示系统通常包括高分辨率显示器,用于展示超声图像和测量数据操作界面包括键盘、触摸屏、控制旋钮和轨迹球等,用于调整各种参数(如增益、深度、聚焦等)和进行测量分析现代设备通常支持DICOM标准,可与医院信息系统集成现代超声诊断仪还配备了各种外围设备,如图像存储系统、打印机、网络接口等,以便于图像的保存、传输和分析随着技术发展,超声设备呈现小型化、智能化趋势,便携式甚至掌上型超声设备正在普及超声探头类型线阵探头凸阵探头相控阵探头内腔探头压电元件呈直线排列,声束平行发压电元件呈弧形排列,声束呈扇形发通过电子控制各元件发射时间差,实包括经阴道、经直肠、经食管探头射,产生矩形图像适用于浅表器官散,产生扇形图像适用于腹部、产现声束转向和聚焦产生扇形图像,等直接将探头置入体腔,缩短声波如甲状腺、乳腺、肌肉、关节等检科等深部器官检查频率通常为2-适用于心脏检查频率通常为2-传播距离,可使用高频探头获得高分查频率通常为7-15MHz,分辨率高5MHz,穿透较深但分辨率较线阵探头8MHz,可通过肋间隙观察心脏辨率图像广泛应用于妇科、前列腺但穿透深度有限低和心脏检查探头的工作频率及选择2-5MHz5-10MHz低频探头中频探头穿透力强,适用于腹部深部器官检查平衡穿透力与分辨率,适用于一般检查10-18MHz高频探头分辨率高,适用于浅表器官精细观察选择合适的探头频率是超声检查的关键频率与波长成反比,与分辨率成正比,但与穿透深度成反比这意味着高频探头提供更好的图像分辨率,但穿透力较差;而低频探头穿透力强,但图像分辨率较低临床探头选择遵循能用多高频就用多高频的原则,在确保穿透深度足够的前提下,尽量选择较高频率的探头例如,对于肥胖患者的腹部检查,可能需要用
3.5MHz探头;而对于儿童或体型瘦小的患者,可选用5MHz探头获得更清晰的图像对于浅表器官如甲状腺,则应选用10MHz以上的高频探头以获得最佳图像质量超声图像模式简介模式彩色多普勒M运动模式Motion,记录特定扫描在B模式图像上叠加彩色编码的血线上组织随时间变化的运动垂直流信息,用颜色表示血流方向和速模式脉冲波连续波多普勒B/轴表示深度,水平轴表示时间主度通常红色表示血流朝向探头,二维灰阶图像,显示组织结构的横要用于观察心脏瓣膜、心壁运动,蓝色表示血流远离探头,颜色饱和提供特定部位血流速度的波形图,断面是最基本和最常用的超声模或其他快速运动结构度表示血流速度水平轴为时间,垂直轴为速度脉式,可显示器官的大小、形态、内冲波可测量特定深度的血流,连续部结构和周围关系B代表亮度波用于测量高速血流(如瓣膜狭Brightness,回声强度越强,图窄)两者结合B模式使用,精确像越亮定位测量部位模式图像与灰阶原理B模式的概念灰阶与组织表现BB模式(Brightness mode)是超声成像的基本模式,以不同亮现代超声设备通常使用256级灰阶(8位)显示回声强度,从黑度的点表示不同强度的回声,形成二维断层图像它是根据回声(无回声)到白(强回声)不同组织在B超图像上表现为不同强度和回声到达探头的时间来重建组织图像的灰阶回声强度决定图像的亮度(灰阶值),而回声到达的时间决定其•无回声(黑色)液体如膀胱尿液、胆囊胆汁、单纯性囊肿在图像中的深度位置声波在组织中传播速度(平均•低回声(暗灰)多数实体肿瘤、某些血管瘤、炎症1540m/s)是已知的,因此可根据回声时间计算深度•等回声(中灰)正常的肝、脾等实质性器官•高回声(亮白)脂肪、纤维组织、钙化、气体界面B模式超声成像还有多种技术改进,如谐波成像(提高对比分辨率)、复合成像(减少噪点和伪影)、组织谐波成像(增强组织界面)等,进一步提高图像质量理解灰阶原理和不同组织的超声表现,是超声诊断的基础模式与运动描记M模式原理MM模式(Motion mode)是超声的一种特殊显示方式,用于记录组织随时间的运动变化它通过固定扫描线位置,连续记录该线上回声强度随时间的变化,形成时间-深度的二维图像垂直轴代表深度,水平轴代表时间临床应用M模式主要用于快速运动结构的观察,尤其是心脏超声它能精确记录心脏瓣膜的开闭、心室壁的运动、瓣膜赘生物的摆动等动态信息M模式的时间分辨率极高(可达1000帧/秒,远高于B模式),能捕捉极其短暂的运动变化参数测量M模式是心脏结构测量的金标准,可精确测量心腔内径、心壁厚度、瓣膜开放程度等参数常用测量包括左室舒张末期内径(LVIDd)、左室收缩末期内径(LVIDs)、室间隔厚度(IVS)、左室后壁厚度(LVPW)等,这些是评估心功能的重要指标除心脏外,M模式还用于其他运动结构的观察,如甲状腺结节随吞咽的移动、胸膜随呼吸的滑动等现代超声设备通常将B模式和M模式结合使用,在B模式图像上精确定位M模式扫描线,然后进行M模式扫描记录,这种方式称为引导型M模式彩色多普勒基础彩色编码原理参数设置彩色多普勒将多普勒频移信息转换为彩色增益控制彩色信号的敏感度,彩色编码,叠加在B模式灰阶图像过高会产生噪点,过低会漏掉真实血上,直观显示血流情况通常使用红流速度范围调整血流显示的速度蓝两色系统红色表示血流朝向探头上限,应根据检查血管类型设置滤(频率增加),蓝色表示血流远离探波去除低速伪像,如血管壁运动头(频率减小)颜色深浅(饱和色框大小和位置应覆盖感兴趣区度)表示血流速度,越亮表示速度越域,但不宜过大(影响帧频)快临床应用血管疾病评估动脉狭窄、闭塞、血栓、动脉瘤等心脏检查显示瓣膜反流、分流、狭窄等异常血流器官血供评估器官、肿块的血供情况小血管显示检测低速微小血流,如肾实质血流彩色多普勒技术大大提高了超声对血流异常的检出能力在血管狭窄处,由于流速增快和紊流形成,彩色显示会出现局部混杂的马赛克样改变在瓣膜反流处,可见异常方向的彩色血流喷射此外,能量多普勒(不显示方向,只显示血流存在)对微小、低速血流更敏感,常用于评估肿瘤血供脉冲波连续波多普勒/脉冲波多普勒()连续波多普勒()PW CW原理探头交替发射和接收超声波,通过设定接收时间窗口,只接收原理探头同时连续发射和接收超声波,使用分开的发射和接收晶特定深度的回声信号体特点可以测量特定位置(称为取样容积)的血流速度,具有精确定特点可测量声束路径上任何位置的最高血流速度,无速度上限位能力局限性缺乏深度分辨能力,无法确定高速血流的精确位置局限性测量速度有上限(奈奎斯特极限),超过此极限会出现混叠应用适用于测量高速血流,如心脏瓣膜狭窄、主动脉缩窄等伪像应用适用于测量精确位置的血流速度,如颈动脉、肾动脉等多普勒血流速度测量结果通常以频谱图形式显示,横轴为时间,纵轴为血流速度波形上方(基线以上)表示朝向探头的血流,波形下方(基线以下)表示远离探头的血流通过分析频谱形态、收缩期/舒张期速度比值、阻力指数等参数,可评估血管阻力、狭窄程度等病理状态在心脏超声中,通过测量血流速度并利用简化的伯努利方程,可计算瓣膜口面积和跨瓣压差例如,主动脉瓣狭窄患者的最大血流速度可达4-5m/s,远高于正常值(1-
1.5m/s)超声成像伪影分析声影与增强镜像与混叠其他常见伪影声影强反射体(如结石、气体)后方的暗区,镜像伪影强反射界面(如膈肌)产生的虚假回侧叶伪影由探头旁瓣引起的伪回声,出现在强因声波被完全反射或衰减所致后方回声增强声,使下方结构在上方虚假重复出现混叠伪反射体周围彗星尾伪影金属或气体界面引起低衰减结构(如囊肿)后方的亮区,因声波透过影当多普勒测量的血流速度超过设定范围时,的连续亮带,如体内金属植入物后折射伪影囊肿时衰减较少临床应用声影是诊断结石的高速部分会在图像的另一侧错误显示临床影声波通过弯曲界面时方向改变,导致结构显示位关键特征;后方增强有助于区分囊性与实性病响镜像可能导致假性病灶;混叠可导致血流方置偏移识别这些伪影对避免误诊至关重要变向判断错误设备操作与日常维护基本参数调节探头维护系统维护增益控制调整回声信号使用保护检查前涂适量开关机程序按规定程序的整体强度,过高会产生耦合剂,避免探头跌落和开关机,避免突然断电噪点,过低会丢失细节线缆过度弯曲清洁消定期校准按照厂商建议深度设置根据检查部位毒每次使用后立即清定期进行性能校准和质量调整显示深度,应使目标洁,按不同探头要求选择控制软件更新及时更结构完整显示聚焦位合适的消毒方法定期检新系统软件以获得性能改置将焦点放在关注区域查检查探头表面是否有进和新功能故障记录以获得最佳分辨率动态裂纹、气泡或脱落,线缆建立故障记录系统,及时范围控制图像对比度,是否完好正确存放将联系维修人员处理异常宽范围显示更多灰阶,窄探头挂在专用挂钩上,避范围对比度更高免压迫晶体面和线缆良好的设备维护不仅能延长设备使用寿命,还能确保诊断质量和患者安全操作人员应接受规范培训,熟悉设备说明书,遵循标准操作流程在日常使用中,应根据不同检查部位灵活调整技术参数,以获得最佳的诊断图像腹部超声基本技术——患者准备检查前禁食6-8小时,确保肠道气体减少体位选择常规仰卧,需时辅以左侧卧、坐位或立位扫查方法系统按顺序扫查各脏器,不同切面全面观察腹部超声检查是内脏器官疾病筛查的首选方法,包括肝脏、胆囊、胰腺、脾脏、肾脏等器官的评估标准检查应使用
3.5-5MHz凸阵探头,从不同方向、不同切面系统扫查,确保全面覆盖各个解剖结构基本扫查切面包括肝脏的横切面、矢状面和斜切面;胆囊的长轴和短轴;胰腺的横切面;脾脏的长轴和短轴;肾脏的长轴、短轴和冠状面除常规切面外,还应根据病变位置和性质灵活调整扫查角度,必要时可采用吸气屏气、变换体位等方法改善观察窗口检查时应特别注意观察肝、胆、胰、脾的大小、形态、回声和血流情况,同时注意腹膜腔有无异常液体肝脏超声表现正常超声表现常见肝脏疾病肝脏呈均匀中等回声,略强于肾皮质肝内可见门静脉、肝静脉•肝囊肿表现为圆形无回声区,边界清晰,后方回声增强和肝动脉等血管结构,表现为无回声管状结构正常肝脏大小•肝血管瘤常为高回声结节,可见典型的快进慢出血流模右叶斜径10-12cm,左叶横径≤9cm实质回声均匀细腻,无局式灶性病变•肝癌多样化回声,常见低回声为主,血供丰富,常有典型的篮子样血流•脂肪肝肝回声增强,较肾脏和脾脏明显增亮,远场回声衰减,血管显示不清•肝硬化肝脏表面凹凸不平,实质回声粗糙不均,可伴有脾大、腹水超声对肝占位性病变的检出率与病变大小和位置有关一般认为直径大于1cm的病变检出率较高,而位于膈下、肝左叶尖端等部位的病变易漏诊超声造影和弹性成像等新技术可提高肝脏病变的检出率和鉴别诊断能力对于可疑或复杂的肝病变,需与CT、MRI等检查结果综合分析,必要时行超声引导下穿刺活检明确诊断胆囊与胆道超声正常胆囊超声表现胆囊位于肝右叶下方,呈梨形无回声区,壁厚≤3mm,内无占位性病变正常胆囊长轴径约7-10cm,横径约3-5cm禁食后检查效果最佳胆囊结石表现为胆囊腔内高回声团块,后方伴声影,体位变动时可移动多发时可堆积成一团或呈分层小结石可能无明显声影,需变换体位和角度仔细观察胆囊炎急性胆囊炎表现为胆囊肿大,壁增厚(>3mm),壁层次模糊或消失,壁周可见液性暗区(Murphy征阳性)慢性胆囊炎壁增厚但边界清晰,胆囊体积可能缩小胆管系统正常肝内胆管不显示,肝外胆管内径<6mm胆管扩张表现为肝内管状无回声结构,沿门静脉走行,与门静脉平行排列形成双管征胆总管结石表现为管腔内强回声伴声影超声是胆道系统疾病诊断的首选方法,对胆囊结石的敏感性高达95%以上胆囊息肉表现为胆囊壁突入腔内的固定高回声结节,无声影,与结石的鉴别要点是体位变动时不移动胆囊癌早期易漏诊,应警惕伴有胆囊壁不规则增厚、内部回声不均、边界不清的占位性病变胰腺与脾脏超声正常胰腺超声特征胰腺位于后腹膜,横跨腹部,受胃肠气体影响,观察常有困难正常胰腺呈均匀中等回声,略强于肝脏胰头位于十二指肠降部内侧,胰体横跨腹主动脉前方,胰尾延伸至脾门正常胰腺大小头部约
2.5-
3.5cm,体部约
1.5-
2.5cm,尾部约
1.5-
3.0cm常见胰腺疾病急性胰腺炎胰腺肿大,回声减低,边界模糊,胰周可见液性暗区慢性胰腺炎胰腺体积缩小,回声增强,胰管可扩张,内可见结石胰腺癌多为低回声肿块,边界不清,可压迫或侵犯周围组织,常伴胰管扩张正常脾脏超声特征脾脏位于左上腹,呈卵圆形,表面光滑,回声均匀,回声强度与肝脏相似正常脾脏长径<12cm,厚度<4cm,内部可见脾门和脾静脉常见脾脏疾病脾肿大多种疾病可致脾肿大,如感染、血液系统疾病、门脉高压等脾梗死楔形低回声区,基底朝向包膜脾囊肿圆形无回声区,边界清晰,后方回声增强脾损伤实质不连续,内见异常回声区,周围可见血肿和液体胰腺检查常受胃肠气体影响,可采用充分禁食、喝水充盈胃部作为声窗、变换体位等方法改善观察对脾脏的检查,左侧卧位通常可获得较好图像在超声引导下穿刺活检中,胰腺和脾脏因其丰富的血供,需格外注意出血风险,操作应更加谨慎肾脏、输尿管与膀胱肾结石与肾积水肾脏超声解剖肾结石表现为肾盂或肾盏内的强回声团,后方肾脏位于腰部,呈豆形超声上分为低回声的伴声影结石小于5mm时声影可不明显肾皮质、稍高回声的髓质和高回声的肾窦正常积水表现为肾盂和肾盏扩张,呈分离的无回声肾长径约9-12cm,宽度4-6cm,厚度3-区根据扩张程度分为轻、中、重度输尿管5cm左肾略高于右肾肾动脉显示为肾门处结石常导致上游积水,结石位置常不易直接显进入的管状结构,可见彩色血流信号示膀胱与前列腺肾囊肿与肿瘤膀胱充盈时为椭圆形无回声区,壁厚≤3mm,单纯性肾囊肿为圆形无回声区,边界清晰,后内无占位性病变膀胱结石表现为可移动的强方回声增强,无内部回声复杂性囊肿可见隔回声团,后方伴声影膀胱肿瘤表现为膀胱壁膜、结节等肾癌多为实性肿块,回声不均,突入腔内的实性肿块,可有蒂,多伴血流信血供丰富,可见囊变、坏死、钙化等改变号前列腺位于膀胱下方,正常大小约4×3×2cm,回声均匀泌尿系统超声检查要求膀胱适度充盈,可增加观察窗口并作为声窗观察邻近器官肾脏检查须仰卧、侧卧、俯卧位多体位检查,确保全面观察对于肥胖患者或肠气干扰严重者,可通过腰部后入路检查肾脏,提高图像质量前列腺和男性生殖系统经直肠超声检查技术前列腺疾病超声表现经直肠超声(TRUS)是前列腺检查的首选方法,使用特殊的内•正常前列腺呈圆形或椭圆形,回声均匀,大小约腔探头(频率通常为5-10MHz)经直肠进行检查患者取侧卧4×3×2cm,容积约20ml可分为外周带、中央带、移行带位或膝胸位,探头覆以保护套并涂抹耦合剂后缓慢插入直肠,直等区域接贴近前列腺后壁进行多切面观察•前列腺增生主要累及移行带,前列腺体积增大,内部回声不均,尿道受压变形,中叶可突入膀胱底部与经腹壁检查相比,TRUS的优势在于探头直接贴近前列腺,消除了腹壁和膀胱组织的干扰;可使用高频探头获得更高分辨率•前列腺炎前列腺体积可增大,回声减低,血流信号增多,钙化常见图像;能够更好地显示前列腺内部结构和周围组织情况•前列腺癌常见于外周带,表现为低回声结节或区域,边界不清,内部回声不均,可侵犯包膜和周围组织超声引导下前列腺穿刺活检是前列腺癌诊断的重要手段典型的系统性活检包括采集10-12个组织样本,重点取材于外周带彩色多普勒可辅助发现高血流区域,提高穿刺阳性率除前列腺外,男性生殖系统超声还包括阴囊内容物(睾丸、附睾、精索)检查,常用于评估阴囊肿块、睾丸扭转、精索静脉曲张等疾病妇科超声检查阴道超声技术子宫检查经阴道超声(TVS)使用高频(5-9MHz)正常子宫呈梨形,位于膀胱与直肠之间超内腔探头,直接放置于阴道内,靠近子宫和声上分为宫体和宫颈,可识别肌层和内膜卵巢进行检查相比经腹超声,TVS图像分正常非孕子宫大小约为7-9×4-6×2-4cm,内辨率更高,受肠气和腹壁厚度影响更小,特膜厚度随月经周期变化(增殖期4-8mm,别适合肥胖患者和子宫内膜、卵巢的精细观分泌期8-14mm,月经期<4mm)常见察患者排空膀胱后取膀胱截石位,探头覆病变包括子宫肌瘤(局限性低回声或混合回以保护套并涂抹耦合剂后轻柔插入阴道声结节)、子宫腺肌症(肌层增厚,回声不均)、子宫内膜息肉和内膜癌等卵巢和附件检查正常卵巢呈椭圆形,体积约6-11ml,位于子宫两侧,含有多个小卵泡(直径2-9mm)常见病变包括功能性囊肿(单纯囊肿,壁薄无分隔)、巧克力囊肿(内部细密回声)、多囊卵巢综合征(多个卵泡排列如珍珠项链)、卵巢肿瘤(根据回声特点、分隔和结节等判断良恶性)和输卵管积水(扭曲的管状无回声结构)妇科超声检查应结合患者的临床症状、病史和月经周期阶段进行综合分析彩色多普勒可评估子宫和卵巢的血流情况,有助于鉴别诊断子宫内膜厚度是评估绝经后阴道出血的重要指标,大于5mm应警惕病变可能对于复杂性卵巢囊肿,应详细评估其内部结构、壁厚、分隔和血流情况,帮助判断良恶性妊娠相关超声早孕超声(周)≤12经阴道超声可在妊娠5-6周(停经后)显示宫内妊娠囊,6-7周可见胎芽和原始心管搏动,7-8周可见胎儿极体长度(CRL)和四肢芽早孕超声重点评估妊娠囊位置和形态、胎芽/胎儿存在、胎心搏动、孕囊大小与停经周数是否相符常见早孕异常宫外孕、胚胎停育、葡萄胎等中孕超声(周)13-27主要通过经腹超声检查20-24周是胎儿畸形筛查的最佳时期,需系统检查胎儿头颅、脊柱、胸腹部脏器、四肢和脐带等结构重点测量指标双顶径(BPD)、头围(HC)、腹围(AC)、股骨长(FL),并估算胎儿体重胎盘位置、羊水量、宫颈长度也是评估内容彩色多普勒可观察脐带、胎儿主要血管血流情况晚孕超声(周)≥28评估胎儿发育、胎位、胎盘成熟度和羊水量胎儿生物物理评分包括胎动、胎儿肢体活动、胎儿肺成熟度(表现为呼吸样动作)、肌张力和羊水量,评分≥8分提示胎儿状态良好脐带血流多普勒检查可评估胎盘功能,阻力指数升高提示胎儿宫内窘迫风险常见晚孕异常胎儿宫内发育受限、羊水过多/过少、胎盘早剥等超声是孕期评估胎儿发育的首选方法,通常推荐孕期至少进行三次系统超声检查早孕期确认宫内妊娠、中孕期畸形筛查和晚孕期评估胎儿生长发育四维超声可实时观察胎儿活动和面部表情,具有较好的患者接受度,但在畸形诊断方面尚未显著优于常规二维超声乳腺超声超声特征良性倾向恶性倾向形态椭圆形或平行于皮肤不规则或垂直于皮肤边界光滑清晰不规则、毛刺、角度回声均匀、等回声或高回声不均匀、低回声后方回声增强或无变化衰减或混合改变钙化粗大、爆米花样细小、团簇状血流无或少量周边血流丰富内部血流乳腺超声是乳腺疾病诊断的重要方法,特别适用于年轻女性和致密型乳腺,对钼靶X线检查是很好的补充检查应使用高频线阵探头(通常≥10MHz),患者取仰卧位,双侧乳房和腋窝都需系统检查正常乳腺分为皮肤、皮下脂肪、腺体和筋膜层,腺体回声中等偏强根据国际乳腺影像报告和数据系统(BI-RADS),乳腺结节按照形态、边界、方向、回声特点、后方回声、钙化和血流等特征分为0-6类,用于标准化风险评估和管理建议BI-RADS4-5类结节建议进行组织学检查超声引导下穿刺活检是明确诊断的可靠方法,准确性高于90%甲状腺及浅表器官超声甲状腺超声检查淋巴结超声特征甲状腺位于气管前方两侧,呈蝶形,由左右两叶和峡部组成超正常淋巴结呈椭圆形,短径<6mm,皮质薄,门区回声较高声检查使用高频线阵探头(通常7-15MHz),患者仰卧位,颈良性淋巴结特征卵圆形、保留脂肪门、皮质均匀、无血管异部轻度后仰正常甲状腺回声均匀中等,血流丰富常恶性特征圆形、无脂肪门、皮质不均匀增厚、中央或混乱血管分布甲状腺结节是最常见的病变,约95%为良性恶性风险评估基于超声特征低回声、边界不清、微钙化、不规则形态、前后径大颈部淋巴结常见分区Ⅰ区(颌下)、Ⅱ区(颈内静脉上段)、于横径、血流增多等为恶性提示甲状腺炎表现为腺体肿大或萎Ⅲ区(颈内静脉中段)、Ⅳ区(颈内静脉下段)、Ⅴ区(颈后三缩,回声减低,内部血流增多或减少角)、Ⅵ区(颈前区)不同原发肿瘤有其特定的转移淋巴结分布规律,如甲状腺癌常见Ⅵ区转移,鼻咽癌常见Ⅱ区转移浅表器官超声还包括涎腺(腮腺和颌下腺)、软组织肿块和浅表血管的检查浅表软组织肿块可根据其位置、大小、边界、内部回声和血流等特点初步鉴别诊断超声引导下细针穿刺是浅表肿块病理诊断的重要手段,尤其适用于甲状腺结节和颈部可疑淋巴结的评估心脏超声(超声心动图)基础检查体位与声窗患者左侧卧位,通常使用2-5MHz相控阵探头主要声窗包括胸骨左缘声窗、心尖声窗、心窝声窗和胸骨上窝声窗不同声窗提供不同角度和平面的心脏结构观察标准切面胸骨旁长轴显示左室、主动脉瓣、主动脉根部、左房和二尖瓣胸骨旁短轴不同平面显示心室、乳头肌、瓣膜和大血管心尖四腔心同时显示左右心房和心室及房室瓣心尖二腔心显示左房、左室和二尖瓣心尖长轴/三腔心显示左房、左室、主动脉和二尖瓣功能评估M型测量心腔大小和壁厚二维评估心室形态和运动多普勒测量血流速度和方向,评估瓣膜功能二维应变(斑点追踪)评估心肌节段收缩功能左室射血分数(LVEF)是评估心功能的重要指标,正常值>55%心脏常见疾病超声表现心脏瓣膜病二尖瓣狭窄二尖瓣口变窄,瓣叶增厚,开放受限,多普勒显示跨瓣压差增高二尖瓣反流收缩期彩色多普勒示血流由左室返回左房,反流束面积反映反流严重程度主动脉瓣狭窄瓣叶增厚、钙化,开放受限,多普勒示跨瓣血流速度增快(重度>4m/s)主动脉瓣反流舒张期血流从主动脉返回左室,压力半衰期反映严重程度冠心病与心肌梗死急性期心肌节段性运动异常,如室壁运动减弱、无运动或反常运动慢性期梗死区心肌变薄,回声增强应变成像可更早期发现轻微运动异常应激超声(多巴酚丁胺负荷超声)可用于冠心病诊断和预后评估,通过药物增加心肌耗氧量,观察节段性运动异常的出现或加重心力衰竭收缩性心衰左室扩大,射血分数降低(<40%),室壁运动减弱舒张性心衰左室射血分数正常或接近正常,但左房扩大,舒张功能指标异常(如E/A比值改变、E/e比值升高)超声对心衰的分型、心功能评估和预后判断有重要价值先天性心脏病房间隔缺损彩色多普勒显示血流从左房流向右房,通过跨缺损血流测量肺循环与体循环血流比值室间隔缺损彩色多普勒示跨室间隔异常血流动脉导管未闭彩色多普勒示主动脉与肺动脉间异常连接和血流法洛四联症右室流出道狭窄、室间隔缺损、主动脉跨骑和右室肥厚血管超声颈动脉——颈动脉检查技术颈动脉粥样硬化血流动力学分析使用高频线阵探头(7-12MHz),患者仰斑块特征分析形态(光滑、不规则)、回声频谱多普勒可显示颈动脉血流动力学特征正卧,头偏向对侧系统性检查总颈动脉(低、中、高、混合)、表面(光滑、溃常ICA为低阻力波形,收缩峰后快速下降但舒(CCA)、颈动脉分叉、颈内动脉(ICA)和疡)、钙化程度和斑块稳定性低回声和不均张期仍有明显前向血流ECA为高阻力波形,颈外动脉(ECA)横切面和纵切面相结合,质斑块、表面溃疡、活动性斑块提示不稳定,舒张期血流较少CCA为介于两者之间的波灰阶和彩色多普勒相结合正常颈动脉内中膜有更高的栓塞风险狭窄程度评估直接测量形狭窄处频谱表现为峰值速度增高、频谱展厚度(IMT)应<
0.9mm,血管腔光滑,内残余腔径,或通过多普勒血流速度间接评估宽(紊流)狭窄远端可出现驼峰样波形,径均匀,血流信号充盈血管腔(ICA峰值收缩速度>230cm/s提示>70%狭反映灌注压下降完全闭塞表现为血流信号消窄)失颈动脉超声是脑血管疾病筛查和评估的重要手段,对缺血性脑卒中的风险评估和二级预防具有指导价值对于症状性患者,颈动脉狭窄>70%通常建议介入或手术治疗除评估斑块和狭窄外,颈动脉超声还可检出血管畸形、夹层和颈动脉体瘤等疾病定期随访检查对评估疾病进展和治疗效果很有价值血管超声下肢静脉——下肢静脉解剖下肢静脉系统分为深静脉和浅静脉两部分深静脉包括髂静脉、股静脉、腘静脉和小腿三组静脉(胫前、胫后和腓静脉)浅静脉主要包括大隐静脉(从足内侧至腹股沟)和小隐静脉(从足外侧至腘窝)穿通静脉连接深浅静脉系统正常静脉壁薄,腔内无回声,对探头压力完全可压闭深静脉血栓超声是诊断下肢深静脉血栓(DVT)的首选方法,敏感性和特异性均>95%血栓特征静脉不能完全压闭(压力试验阳性);腔内可见低回声或混合回声充盈缺损;急性期血栓回声低,慢性期回声增高;血流信号减少或消失根据血栓累及范围和程度分为完全性和部分性,以及闭塞性和非闭塞性血栓形成时间判断急性血栓(<2周)回声低,质地软,静脉扩张,静脉壁薄,血栓与静脉壁无粘连亚急性血栓(2周-6个月)回声中等,质地中等,静脉轻度扩张,血栓开始与静脉壁粘连慢性血栓(>6个月)回声高,质地硬,静脉缩小,静脉壁增厚,血栓与静脉壁紧密粘连,可见侧支循环形成静脉曲张表现为静脉迂曲扩张,内径>3mm大隐静脉反流是最常见原因,可通过Valsalva动作或远端加压后松开诱发反流反流时间>
0.5秒为病理性穿通静脉功能不全表现为直径>
3.5mm并有反流超声可精确定位返流源,为手术或介入治疗提供精确指导观察内径、走行、瓣膜功能和血流情况是检查重点下肢静脉超声检查应包括彩色多普勒和压迫试验两个关键步骤检查应系统性从腹股沟至踝部,评估深静脉和主要浅静脉特别注意髂静脉(髂静脉压迫综合征)、股总静脉和腘静脉,这些是血栓好发部位对疑似肺栓塞患者,下肢静脉超声是必要的检查,可找到约50-70%的栓子来源呼吸系统超声应用肺部超声基础常见肺部疾病超声表现传统观念认为超声不适用于肺部检查,因为气体会产生强反射,阻碍超•肺水肿B线增多(三条以上),呈火箭征,弥漫分布于双肺声穿透然而,近年研究表明,气体与组织界面产生的伪影恰恰是肺部•肺炎局限性B线、胸膜下实变区(呈组织样回声)、气支伴随征超声的诊断基础正常肺在超声下主要表现为蝙蝠征(胸膜线及其滑(实变区内树枝状强回声)、血流信号增多动)和A线(胸膜线的等距重复反射)•肺不张胸膜线滑动消失,实变区呈均质中等回声,体积减小肺部超声检查使用低频凸阵探头(评估深部病变)和高频线阵探头(观•气胸胸膜线滑动消失,A线存在,无B线,可见肺点(胸膜滑动察胸膜和浅表病变)相结合,系统扫查前、侧、后胸壁,患者可采取坐与消失的交界处)位或半卧位检查重点是判断胸膜线滑动、分析胸膜下伪影特点、观察•间质性肺疾病多发B线,分布不均匀,胸膜增厚不规则胸膜下实变和胸腔积液情况胸腔积液是肺部超声最易检出的病变,表现为胸膜间无回声区域,可因体位变动而移动,深度超过10mm可可靠检出积液可分为单纯性(完全无回声)和复杂性(内有分隔、纤维条索或点状回声)超声除了诊断价值外,还可指导胸腔穿刺,提高手术安全性和成功率肺部超声的优势在于便携性和实时性,特别适用于重症监护病房、急诊科和床旁检查,对呼吸困难的快速鉴别诊断有重要价值相比胸部X线,肺部超声对某些病变(如小量胸腔积液、早期肺水肿)的敏感性更高骨骼与肌肉系统超声肌腱超声正常肌腱呈均匀纤维状高回声,有明显的纤维束排列肌腱损伤分为腱鞘炎肌腱周围低回声带,彩色多普勒示血流增多肌腱炎肌腱增粗,回声减低不均,纤维结构紊乱部分断裂局部连续性中断,回声不均,可见低回声区完全断裂完全连续性中断,断端回缩,间隙可见血肿常见部位包括肩袖肌腱、跟腱、膝关节肌腱等关节超声可评估关节囊、滑膜、软骨、韧带和关节积液关节积液表现为无回声或低回声区域,多位于关节囊内,压力试验呈可压性滑膜炎滑膜增厚呈低回声,表面可不规则,彩色多普勒示血流增多软骨损伤软骨表面不光滑,厚度不均,回声减低韧带损伤连续性中断,回声减低,周围可见水肿常见检查部位包括肩、肘、腕、髋、膝和踝关节肌肉超声正常肌肉呈羽毛状中低回声,内有高回声的肌间隔肌肉损伤分级I度(轻度拉伤)肌纤维结构保留,局部水肿呈低回声II度(中度撕裂)部分肌纤维断裂,局部有血肿形成III度(重度撕裂)完全断裂,肌肉回缩,断裂处有明显血肿动态检查(主动收缩)可更好评估损伤程度软组织肿块根据回声特点、边界、形态、血流状况和与周围组织关系进行判断囊肿无回声,后方回声增强,无内部血流血管瘤低回声或混合回声,内部丰富血流信号脂肪瘤低回声或等回声,呈分叶状,内部可见细线样回声神经鞘瘤低回声,边界清晰,呈梭形,可见进出神经征儿科超声常见应用颅脑超声通过前囟门观察脑室系统和脑实质髋关节发育不良筛查评估髋臼覆盖和稳定性腹部疾病诊断肠套叠、胆道闭锁等特殊疾病泌尿系统畸形评估4肾积水、膀胱输尿管反流等儿童超声与成人超声有明显不同,儿童体型小,声窗好,几乎所有器官都适合超声检查新生儿颅脑超声是通过未闭合的前囟门进行检查,可清晰显示脑室系统、脑实质和主要血管主要用于诊断脑室内出血、脑室扩张、脑白质软化、先天性脑畸形等疾病连续随访检查对评估疾病演变非常重要髋关节发育不良筛查是婴儿重要的超声检查,通常在出生后6-8周进行测量α角(正常>60°)和β角(正常<55°)评估髋臼覆盖程度根据Graf分型指导治疗方案腹部超声可诊断新生儿和婴幼儿特有疾病,如肠套叠(典型的靶环征或同心圆征)、肥厚性幽门狭窄(幽门肌增厚>4mm,长度>16mm)和胆道闭锁(三角索征)等超声引导下肠套叠空气或液体灌肠回纳也是重要应用急诊超声床旁——POCUS检查FAST肺部急症聚焦性创伤评估超声(FAST)是创伤患者的快急诊肺部超声遵循BLUE方案,系统检查胸速筛查工具,检查四个区域心包区、肝肾隐前、侧、后位点可迅速鉴别急性呼吸困难常见窝、脾肾隐窝和膀胱直肠/子宫直肠窝,评估是原因肺水肿(弥漫性B线)、肺炎(局灶性实否有自由液体(出血)扩展FAST(E-FAST)变和B线)、慢阻肺加重(正常或A线为主)、还包括两侧胸腔评估气胸检查快速(3-5分气胸(无胸膜滑动,A线存在)和胸腔积液较钟),敏感性约75-90%,可在休克患者中快速胸片更快速且无辐射,对危重患者尤为适用筛查出血源血管通路与介入心脏急症超声引导中心静脉置管已成为标准操作,大大提床旁心脏超声聚焦于关键信息心包积液/心包高了成功率(>90%)并降低并发症标准技术填塞(心包液体、右心室舒张期塌陷)、全局心包括识别血管解剖(区分动静脉)、实时引导穿功能评估(左室收缩力)、右心负荷过重(右室刺(观察针尖位置)和确认导丝位置此外,超扩大)、容量状态评估(下腔静脉直径和呼吸变声还可指导胸腹腔穿刺、关节腔穿刺等急诊介入异)在心脏骤停中,可快速识别可逆原因如心操作包填塞、大量肺栓塞等床旁超声(POCUS)已成为急诊和重症医学的核心技能,其价值在于快速获取临床决策所需的关键信息,提高诊断准确性和处理时效性与传统放射科超声不同,POCUS通常由临床医生操作,以解决特定临床问题,采用简化的检查方案,强调实用性而非完整性超声引导下穿刺操作操作准备超声引导下穿刺前需进行全面评估,包括穿刺部位选择(避开大血管、重要脏器)、路径规划、凝血功能检查和患者体位安排常用设备包括穿刺用超声探头(可带穿刺支架)、穿刺针(粗细根据目的选择)和标准消毒物品操作原则是选择最短、最安全的穿刺路径,最大限度提高成功率并降低并发症穿刺技术主要有两种技术平行法(针与探头长轴平行)和交叉法(针与探头声束相交)平行法可观察全程针路,交叉法操作较为方便实时引导中,操作者应始终关注针尖位置,避免误伤周围组织定位精确后,根据不同目的进行组织取样(活检)或置入导管(引流、置管)近年来,融合导航和超声造影技术可提高复杂病变的穿刺准确性常见应用组织活检肝脏、肾脏、前列腺、甲状腺、淋巴结和各类占位性病变液体穿刺胸腔积液、腹腔积液、心包积液、关节积液介入治疗肿瘤消融治疗(射频、微波)、脓肿引流、囊肿硬化治疗血管通路中心静脉置管、动脉穿刺、动静脉瘘穿刺区域麻醉神经阻滞、关节腔内注射超声引导穿刺与传统盲穿相比,具有更高的成功率、更低的并发症率和更短的操作时间研究显示,超声引导中心静脉置管可将并发症风险降低70%以上,已成为临床标准穿刺后监测同样重要,包括vital signs监测、穿刺部位观察和随访超声检查,及时发现并处理潜在并发症介入超声技术肿瘤热消融治疗囊肿硬化治疗脓肿引流与导管置入超声引导下肿瘤消融是治疗某些实体肿瘤的微创方对于单纯性囊肿(肝、肾、甲状腺等),可在超声腹腔或盆腔脓肿可在超声引导下置入引流管法,特别适用于肝癌、肾癌和甲状腺结节等常用引导下穿刺抽吸囊液后注入硬化剂(如无水乙醇、Seldinger技术(导丝引导法)常用于较大脓肿的技术包括射频消融(RFA)、微波消融(MWA)聚桂醇等)治疗过程中超声可监测硬化剂充盈情引流引流管置入后,超声可评估引流效果和脓腔和高强度聚焦超声(HIFU)超声实时监控确保况,评估治疗效果对于肝、肾单纯性囊肿,硬化大小变化对于直径大于3cm的单纯脓肿,超声引消融针准确放置在肿瘤内,并观察消融过程中的气治疗的有效率达80-90%,复发率低于20%,是微导下引流成功率高达90%以上,已成为首选治疗,泡形成(消融区域)小于3cm的肿瘤完全消融率创治疗的首选方法避免了开放手术的风险可达90%以上超声引导下药物注射也是重要应用,包括关节和软组织注射(类固醇、透明质酸等)、神经阻滞和疼痛治疗研究表明,超声引导显著提高了注射精确性和治疗效果此外,超声引导下静脉曲张的泡沫硬化治疗和经皮腔内静脉闭合术也已广泛应用,为患者提供微创治疗选择超声造影剂基础超声造影原理检查技术超声造影剂由包含气体的微泡组成,直径约超声造影需要特殊的低机械指数(MI<1-10μm,与红细胞大小相近,可自由通过
0.2)成像模式,以避免微泡破裂标准剂肺循环微泡在超声波作用下振荡并产生强量通常为1-
2.4ml通过外周静脉注射,随后烈回声信号,大大增强血液回声现代造影以实时动态模式观察3-5分钟肝脏造影分剂(如SonoVue)含有六氟化硫气体,被磷为动脉期(10-30秒)、门静脉期(30-120脂膜包裹,稳定性好,纯血管内分布,不进秒)和晚期(>120秒)不同器官和病变入细胞间隙,通过呼吸系统排出体外,安全有特定的增强模式和观察时间窗造影剂使性高用禁忌症包括严重心肺疾病和对成分过敏临床应用肝脏肝癌表现为快进快出模式(动脉期强化,门脉期和晚期淘洗),提高小肝癌检出率和鉴别诊断能力肝血管瘤表现为快进慢出模式胰腺提高小胰腺肿瘤检出率,鉴别胰腺实性与囊性病变肾脏鉴别肾脏良恶性肿瘤,肾癌表现为不规则强化脾脏评估脾脏占位性病变的性质和血供特点其他应用前列腺癌、乳腺病变、微血管监测等与CT/MRI造影相比,超声造影具有实时动态观察、无肾毒性、无电离辐射的优势它可捕捉极短暂的增强模式,特别适合鉴别高血供肿瘤超声造影在鉴别肝脏良恶性病变方面的准确率可达90%以上,接近或达到增强CT/MRI水平,已成为肝脏病变诊断的重要工具随着技术发展,三维造影、定量分析等新技术正逐步应用于临床弹性超声原理及应用弹性成像原理肝纤维化评估肿瘤鉴别诊断弹性超声基于组织硬度差异,肝纤维化/肝硬化是最重要的应恶性肿瘤通常比良性肿瘤硬,利用机械波传播速度或组织形用领域随着纤维化进展,肝弹性成像可作为常规超声的补变差异来评估组织弹性主要组织硬度增加正常肝脏弹性充,提高鉴别诊断能力应用有两种技术应变弹性成像值通常<7kPa,明显肝硬化>最广泛的领域包括甲状腺结(通过压力观察组织变形程12-14kPa按Metavir分级,节硬度>65kPa提示恶性可度)和剪切波弹性成像(测量F0-F4各阶段对应不同弹性值范能性增加乳腺结节恶性肿剪切波传播速度)剪切波速围与肝活检相比,弹性超声瘤弹性评分(Tsukuba评分)度与组织硬度成正比,速度越无创、可重复、采样面积更大通常≥4分前列腺病变良恶快,组织越硬弹性值通常以(减少采样误差),患者接受性鉴别和活检指导目前弹性千帕(kPa)或米/秒(m/s)度高检查应空腹进行,避免成像主要作为常规超声的补表示进食、剧烈运动和肝脏充血等充,结合临床和其他影像特征影响因素综合判断其他新兴应用肌肉骨骼系统评估肌腱、韧带病变和肌肉状态血管评估动脉粥样硬化斑块稳定性和血管壁弹性治疗监测评估抗纤维化或抗肿瘤治疗的疗效研究领域脑组织、心肌、淋巴结等评估随着技术进步,应用范围不断扩大,临床价值日益受到重视三维四维超声发展/3D4D三维超声成像四维超声成像通过特殊探头采集体积数据重建立体图像在三维基础上增加时间维度,实现实时立体动态显示∞多种后处理技术表面模式、透明模式、玻璃体模式等多种显示方式三维/四维超声技术从20世纪90年代开始发展,通过特殊的容积探头采集多平面数据,经计算机处理重建成立体图像与传统二维超声相比,三维/四维超声可从任意角度观察目标结构,提供更直观的立体空间关系在妇产科领域,三维/四维超声可清晰显示胎儿面部、四肢和外表畸形,评估唇腭裂、脊柱裂等表面结构异常,情感沟通价值高在计算胎儿器官体积(如肺、肝等)方面具有优势心脏超声中,三维成像可立体显示心脏瓣膜结构,更好评估复杂先天性心脏病此外,三维超声在导航介入治疗、容积测量和腔内超声方面也有独特价值虽然三维/四维超声形象直观,但在大多数临床诊断中尚未显著优于高质量的二维超声数据采集和处理需要较长时间,实时性和分辨率有待提高随着计算能力提升和人工智能辅助,三维超声的临床价值将进一步显现人工智能与超声图像采集辅助AI可识别标准切面,指导操作者获取规范图像,降低操作依赖性自动扫查规划和设备参数优化可提高图像质量新型智能探头可辅助非专业人员获取诊断级图像,扩大超声应用范围图像分析与判读深度学习算法可自动识别解剖结构、测量关键参数,提高一致性和效率AI系统可检测常见病变(如甲状腺结节、乳腺肿块),并评估良恶性风险计算机辅助诊断系统(CAD)能标记可疑区域,降低漏诊率定量分析与决策支持超越人眼识别能力,进行精确的像素级分析和特征提取整合患者临床信息和图像数据,提供诊断概率和治疗建议长期随访数据分析,预测疾病进展和治疗反应实时计算增强现实(AR)导航,辅助介入治疗超声大数据与远程诊断建立标准化超声图像数据库,用于AI算法训练和验证云平台支持远程会诊和专家诊断,解决基层医生经验不足问题移动超声设备结合AI和远程诊断,扩大优质医疗覆盖范围人工智能在超声领域的应用正快速发展,已有多个AI辅助诊断系统获得FDA批准,如甲状腺结节、乳腺病变和心脏功能评估等研究显示,AI可提高非专科医生的诊断准确率,接近专家水平然而,目前AI仍主要作为辅助工具,需与临床医生判断结合使用无线与便携式超声仪新进展应急医疗应用基层医疗应用创新技术与设备便携式超声设备凭借其小巧轻便的特点,已成为急救小型超声设备降低了基层医院的设备获取门槛,促进新一代掌上型超声设备可直接连接智能手机或平板电医学的重要工具在急救车、战场医疗、灾难救援等优质医疗资源下沉在社区医院和乡村诊所,便携超脑,将探头微型化,处理和显示功能由手机App承场景中,可快速进行FAST检查评估创伤患者腹腔出声可用于常见疾病筛查和初步诊断,如妊娠确认、甲担云端AI算法可实时辅助图像判读,减轻操作者专血,识别气胸和心包填塞等危急状况设备重量通常状腺检查、腹部器官评估等结合远程医疗平台,基业要求无线探头技术消除了传统线缆限制,提高了在2-5kg,可用电池供电,操作简便,适合非专业影层医生可将图像传输给上级医院专家进行会诊,提高操作灵活性新型半导体芯片和压电材料使探头更小像医师使用,为急救决策提供及时信息诊断准确性,减少不必要转诊型化,同时保持良好图像质量电池续航能力已可达4-8小时,满足日常临床需求便携式超声设备市场近年增长迅速,预计到2026年全球市场规模将超过20亿美元COVID-19疫情进一步推动了便携超声的应用,用于肺部评估和减少设备交叉感染尽管便携设备在图像质量和功能多样性方面与高端设备仍有差距,但技术进步正在缩小这一差距,未来有望在更广泛的临床场景中应用超声检查的规范化流程检查前准备评估检查指征明确临床问题和检查目的,确保超声检查适合解决该问题患者准备根据检查部位要求正确准备(如腹部检查禁食6-8小时,膀胱充盈程度等)资料收集详细了解患者病史、实验室结果和既往影像资料,有针对性地进行检查心理准备向患者解释检查过程和注意事项,减轻焦虑,取得配合设备准备检查前校准设备,选择合适探头,调整检查条件规范化检查流程标准扫查方案按照系统性顺序完成检查,确保无遗漏切面要求掌握各器官标准切面和测量方法,遵循专业指南动态评估观察组织运动特点,如心脏收缩、膈肌活动等彩色多普勒应用根据需要使用彩色和频谱多普勒评估血流重点关注区注意常见病变部位和易漏诊区域,必要时补充特殊体位图像存储保存典型图像和视频,记录异常发现规范化报告书写基本信息患者资料、检查日期、设备型号、检查医师检查内容详细描述所检查器官的位置、大小、形态和回声特点阳性发现客观描述异常发现的位置、大小、边界、内部回声、血流特点等量化指标提供必要的测量数据,如器官大小、血流速度等对比分析与既往检查比较,说明变化情况诊断印象根据超声表现给出合理的诊断考虑,避免超出超声能力范围的判断建议必要时提供进一步检查或随访建议超声检查安全性与防护生物效应与风险安全指标与监测超声波在人体组织中传播可产生热效应和机械效应热效应是由机械指数(MI)反映机械效应风险,一般应<
1.9超声造影超声能量吸收产生的温度升高,机械效应包括声空化(微气泡形时应<
0.4以避免微泡破裂成与破裂)和辐射力诊断超声功率远低于治疗超声,在正确使热指数(TI)反映热效应风险,分为软组织热指数(TIS)、用条件下被认为是安全的骨骼热指数(TIB)和颅骨热指数(TIC)建议TI值<
2.0,孕目前未发现诊断超声产生明确的不良生物效应,但仍需遵循合期检查<
1.0理可行尽量低(ALARA)原则,避免不必要暴露特别是对胎现代超声设备实时显示MI和TI值,操作者应关注并保持在安全儿、眼球和性腺等敏感部位,应特别注意检查时间和声功率控范围内延长检查时间、提高输出功率、使用多普勒模式都会增制加热效应风险国际超声医学与生物学联合会(WFUMB)和美国超声医学会(AIUM)等组织定期发布超声安全使用指南中国超声医学工程学会也制定了相应规范关键建议包括遵循临床指征进行检查;使用最低必要的声功率和最短必要的检查时间;非医学目的的胎儿超声(如娱乐性超声)应当避免;操作者需接受超声安全知识培训临床超声常见误区伪影识别误区技术操作误区将镜像伪影误认为实际病变,如将肝上胸膜下肺实变误认为肝内病变;将声影伪影误认为探头选择不当,如使用低频探头检查浅表结构导致分辨率不足;检查参数设置不合理,如实质内钙化;将后方声增强误认为囊性结构解决方法是熟悉各种超声伪影的形成原理和增益过高或过低导致图像失真;扫查不全面,遗漏重要解剖部位;对动态过程观察不充表现特点,采用多角度、多方位扫查,必要时结合其他检查方法验证分,导致误判功能状态应系统掌握各系统检查技术要点,规范操作流程,熟悉各部位最佳显示技术诊断思维误区沟通报告误区过度依赖单一表现,忽视综合分析;将非特异性表现过度诊断;受临床信息暗示产生的主超声描述不客观,带有主观色彩;报告内容过于简单或过度详细;诊断表述不规范,引起观判断偏倚;对超声局限性认识不足,超越超声能力范围做出判断应建立系统的超声诊临床误解;对重要阳性或阴性发现强调不足应采用规范术语,客观描述发现,合理表达断思维,结合临床信息与超声表现进行综合分析,对超声局限性有清醒认识诊断意见,与临床医生有效沟通典型误诊案例分析对提高诊断水平非常重要例如,肝脏血管瘤与肝细胞癌的鉴别,两者灰阶超声表现可相似,但血流特点和造影模式有明显差异;胰腺炎性肿块与胰腺癌的鉴别,需结合临床及多种影像学方法;肾盂肿块与肾实质肿瘤的鉴别,关键在于确定肿块起源位置和生长方式超声医师应保持谨慎态度,不断学习和总结经验,提高诊断准确性未来发展与挑战技术突破方向临床应用拓展高分辨率成像超高频(30-70MHz)超声技术功能性超声不仅观察形态,更评估组织功能状将提供接近组织学水平的图像分辨率,用于皮态,如脑灌注、肝纤维化等精准介入治疗超肤、眼部和血管内超声分子超声成像利用靶声引导下更精确的微创治疗技术,包括靶向药物向微泡造影剂识别特定分子和细胞,实现早期疾递送、免疫治疗等远程超声5G+机器人操作病检测和药物递送监测光声成像结合光学和技术实现远程超声检查,解决医疗资源不均衡问声学原理,提供组织功能和分子信息,如氧合状题可穿戴超声连续监测技术如心脏功能、胎态和代谢特征人工智能深度整合从图像采集儿状态的实时连续监测,为个体化医疗提供数据到诊断推理的全流程AI辅助,实现精准、高效的支持诊断面临的挑战操作者依赖性如何在保持诊断灵活性的同时减少操作差异性新技术标准化建立新技术的质量控制标准和诊断参考标准成本与普及性平衡技术先进性与可及性,特别是在资源有限地区跨学科融合超声专业人员需掌握更广泛的医学知识和技术能力,包括AI、分子生物学等超声医学正处于传统成像向多维度、多模态、智能化医学技术转变的关键时期随着新材料、人工智能、大数据和生物技术的融入,超声将从单纯的诊断工具向疾病全周期管理平台发展未来超声医学的发展需要更紧密的多学科合作,包括临床医学、工程学、计算机科学和基础医学等领域的共同努力中国超声医学面临的特殊挑战包括地区发展不平衡、高质量人才缺乏和标准化体系不完善等加强基础与应用研究,培养复合型人才,建立完善的质量控制体系,将是促进中国超声医学健康发展的关键举措总结与思考超声医学的核心价值安全无创、实时动态、价格经济的医学影像技术系统化知识体系物理基础、设备操作、检查技术和临床应用相结合临床思维培养整合超声表现与临床信息,形成合理诊断思路持续学习与创新保持对新技术、新应用的开放态度与学习热情超声医学已从简单的检查工具发展为集诊断、治疗、监测于一体的综合性医学技术本课程系统介绍了超声波的物理基础、设备组成、检查技术和临床应用,从常规B型超声到多普勒技术,从器官系统检查到专科应用,从传统成像到新兴技术,构建了完整的超声医学知识框架掌握超声医学不仅需要理论知识,更需要扎实的实践技能和临床经验建议学习者采用理论结合实践的方式,循序渐进首先掌握基本原理和标准操作流程;然后在指导下进行系统化实践训练,积累不同病例经验;最后通过持续学习和自我反思,不断提高诊断水平特别强调超声诊断应与临床紧密结合,避免孤立解读图像,培养整合多学科信息的能力超声医学的未来充满机遇与挑战技术创新将不断拓展超声的应用边界,人工智能将改变传统工作模式,远程医疗将扩大优质医疗覆盖面作为医学影像的重要组成部分,超声将在疾病预防、精准诊断和微创治疗中发挥越来越重要的作用希望各位在未来的学习和工作中,既能掌握扎实基础,又能拥抱创新,为推动超声医学发展贡献力量。
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