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醫(yī)學超聲檢查（醫(yī)學影像學診斷技術）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-19

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醫(yī)學超聲檢查

醫(yī)學影像學診斷技術

醫(yī)學超聲檢查（超聲檢查、超聲診斷學）是一種基于超聲波（超聲）的醫(yī)學影像學診斷技術，使肌肉和內臟器官——包括其大小、結構和病理學病灶——可視化。產(chǎn)科超聲檢查在妊娠時的產(chǎn)前診斷廣泛使用。

基本信息

中文名	醫(yī)學超聲檢查
別名	超聲檢查超聲診斷學
屬性	醫(yī)學影像學診斷技術
頻率范圍	2至13兆赫
學科	醫(yī)學影像學
領域	醫(yī)學影像學

收起

簡介

醫(yī)學超聲檢查(超聲檢查、超聲診斷學，sonography)是一種基于超聲波（超聲）的醫(yī)學影像學診斷技術。

超聲頻率的選擇是對影像的空間分辨率和患者探查深度的折中。典型的診斷超聲掃描操作采用的頻率范圍為2至13兆赫。

雖然物理學上使用的名詞“超聲”用于指所有頻率在人耳聽閾上限(20,000赫茲)以上，但在醫(yī)學影像學中通常指頻帶比其高百倍以上的聲波。

在聲像圖中見子宮內胎兒29周大正在發(fā)育中的胎兒的“三維超聲”

應用

聲像圖顯示子宮內胎兒的頭顱

超聲診斷學的歷史并不悠久，是在20世紀才開始運用，但在現(xiàn)在的醫(yī)學診斷學中，卻有著難以取代的作用?，F(xiàn)在超聲檢查在醫(yī)學中廣泛應用。它可能起診斷作用，也可能在治療過程中起引導作用(例如活檢或積液引流)。通常使用手持式探頭(通常稱為探頭)放置于患者身上并移動掃查，一種水基凝膠被涂在患者身體和探頭之間起耦合作用。

舉例來說，醫(yī)學超聲檢查通常用于：

心臟科

內分泌科

消化科

婦科; 見婦科超聲

產(chǎn)科; 見產(chǎn)科超聲

眼科; 見A型超聲，B型超聲

泌尿科

血管科

超聲造影

眼科學

盆腔超聲

盆腔超聲是多囊卵巢綜合征的主要診斷工具，也可用于子宮、卵巢和膀胱的成像。妊娠時超聲用于檢查胎兒的發(fā)育情況。男性有時進行盆腔超聲用于檢查膀胱和前列腺的健康狀況。有兩種方式進行盆腔超聲檢查：經(jīng)皮和腔內。腔內超聲可經(jīng)陰道(女性)或者經(jīng)直腸(男性)。參見:-

婦科超聲

產(chǎn)科超聲

http://www.radiologyinfo.org/content/ultrasound-pelvis.htm

治療中的應用

超聲診斷在對腹部臟器疾病的診斷中，因為它的快速、價廉而在腹部疾病的檢查中常作為首選。另外，近年來在心臟超聲、婦產(chǎn)科超聲和腔內超聲等領域也有了很大的發(fā)展。同時，隨著介入超聲和超聲治療的加盟，肝腎的穿刺、癌癥的治療、震波碎石、造瘺等檢查和治療迅速發(fā)展起來，超聲診斷的同時進行治療。

聚焦超聲外科(FUS)或稱高強度聚焦超聲HIFU，可用于治療良性和惡性腫瘤及其他疾病，通常使用的超聲波較診斷用超聲波的頻率要低(250kHZ至2000kHz)，但是其平均時間強度顯著提高。治療通常由磁共振成像引導，參見磁共振引導聚焦超聲。

更強的超聲源可以在口腔衛(wèi)生中用來清潔牙齒或使生物組織局部加熱，例如物理治療、職業(yè)治療、腫瘤治療（包括癌癥治療）。

聚焦超聲源可用來震碎腎結石，即震波碎石；也可利用超聲乳化術治療白內障。

近期發(fā)現(xiàn)一些低強度超聲的其他生理學作用，例如，刺激骨生長以及破壞腦血管障壁以利于藥物的擴散。

肝腎的穿刺

造瘺

聲波產(chǎn)生圖像

由聲波產(chǎn)生圖像經(jīng)由三個步驟：產(chǎn)生聲波，接收回聲并將這些回聲可視化。

產(chǎn)生聲波

在醫(yī)學超聲檢查中，壓電換能器（一般是陶瓷的）的相位陣列產(chǎn)生的短而強的聲音脈沖制造聲波。電線和換能器都封裝在探頭中。電脈沖使陶瓷振蕩產(chǎn)生一系列的聲音脈沖。聲波的頻率可表現(xiàn)為2至13兆赫中的任一頻率，遠超于人耳能聽到的頻率。任何頻率超過人耳能聽到的范圍的聲波都可稱為“超聲波”。而醫(yī)學超聲的目的在于使由換能器散射出的聲波匯總產(chǎn)生單一聚焦成弧形的聲波。

為了使聲波有效地傳導入人體（即阻抗匹配），探頭的表面由橡膠包被。為此，水基凝膠也涂布在探頭和患者皮膚之間。

聲波部分地從不同組織之間的界面反射回探頭，即為回聲。由非常小的結構散射的聲波也產(chǎn)生回聲。

接收回聲

聲波返回探頭，與探頭發(fā)射聲波相似，只是過程恰恰相反。返回的聲波使探頭的單元振蕩并使振蕩轉化為電脈沖，脈沖由探頭發(fā)送至超聲主機，并處理成數(shù)字圖像。

形成圖像

超聲儀必須確定接收到的回聲的3個要素：1.) 在探頭的眾多單元中是哪個單元接收到的回聲；2.) 回聲的信號強度；3.) 從探頭發(fā)射聲波到接收到其回聲用了多少時間。一旦超聲儀確定了這3點，即可明確圖像中哪個象素應該顯示，亮度為多少。接收信號轉化為數(shù)字圖像可比方為往一個空白的電子表格上填寫數(shù)據(jù)。接收脈沖的探頭單元決定電子表格的哪一'列'(如A，B，C列等)。接收回聲所用的時間決定哪一'行'(如1，2，3行等)，回聲的強度決定亮度(白色表示強回聲，黑色表示無回聲，不同的灰階表示2者之間的不同回聲)，如同在電子表格的格子里填入數(shù)據(jù)。

設備

超聲檢查使用含有一個或多個換能器的探頭向物體發(fā)射脈沖。當聲波遇到聲阻抗不同的物體，部分聲波就會被反射，當探頭探測到時即為回聲?；芈暦祷靥筋^的時間被測量記錄，用于計算產(chǎn)生此回聲的組織界面的深度。2種物質之間的聲阻抗差異越大，回聲越強。液體和氣體之間的聲阻抗差異極大，導致遇到其界面的絕大多數(shù)聲能被反射，致使其區(qū)域外的物體不能顯像。

在不同的物質中聲波的傳播速度不同，這取決于該物質的聲阻抗。但是，醫(yī)學超聲的主機假定聲速恒為1540m/s。雖然由于產(chǎn)生回聲，會喪失一部分聲能，但與由于聲波被吸收而產(chǎn)生的衰減而言影響很小。

為了產(chǎn)生二維圖像，聲束采用機械或電子方式的聲學換能器相控陣列進行掃射。接收的數(shù)據(jù)則進行處理以構建圖像。

用于醫(yī)學超聲的聲波頻率一般在1至13兆赫。頻率越高相應的波長越短，所得影像的分辨率越高。但是隨著聲波頻率的增高，聲波的衰減也越快。所以為了探查更深的組織，使用較低的頻率(3-5兆赫)。

大多數(shù)超聲儀也能顯示各種彩色圖像。這僅僅是指定不同的顏色用以表示接收到的回聲的振幅。此外。由一系列的2維圖像可以生成三維圖像，通常使用的是特殊探頭。

微氣泡

超聲造影是指在醫(yī)學超聲檢查中使用微氣泡造影劑以提高超聲信號的反射。此技術當前應用于超聲心動圖技術，將來可能應用于分子成像和藥物擴散。

多普勒超聲

多普勒超聲大大提高了醫(yī)學超聲檢查的能力，它利用多普勒效應判斷某結構（通常是血流）是否朝向或背離探頭運動，并計算出其相對速度。通過計算部分樣本容積的頻率漂移(例如心臟瓣膜上方的噴射血流)，可以確定其方向、速度，并顯示出來。這對心血管方面的研究特別有用，對其他的一些醫(yī)學領域也是必要的，比方說診斷肝臟門脈高壓癥時的血流逆行。多普勒信息的圖形化顯示可以使用頻譜多普勒，也可以使用彩色多普勒或者能量多普勒。通常此信息利用立體聲揚聲器表現(xiàn)出來：是一種雖然為人工合成，但是特征明顯的聲音。

嚴格說來，大多數(shù)現(xiàn)代超聲儀并不使用多普勒效應來測定流速，而是依賴脈沖多普勒(PW)技術。機器發(fā)出超聲波脈沖，然后再切換至接收模式。這樣，接收到的反射脈沖并沒有頻率漂移，聲學效應也不連續(xù)。但是，經(jīng)過多次測量，這些序貫的測量的相變可以用來得到頻率漂移(因為頻率是相變的速度)。為了從發(fā)射信號和接收信號得到相變漂移信息，通常使用2種算法中的一種：自相關技術或者相關性技術。更舊的機器，采用連續(xù)多普勒(CW)技術，按上述方式顯示多普勒效應。為了做到這點，機器的發(fā)射和接收換能器必須是分立的。采用連續(xù)多普勒技術的機器，其主要缺點在于不能獲得距離信息（而這正是脈沖多普勒系統(tǒng)的主要優(yōu)點——發(fā)射和接收脈沖所花的時間在知道聲速的情況下可以換算成距離信息）。

在超聲社區(qū)（但不是指信號處理社區(qū)），術語多普勒超聲兼指脈沖多普勒和連續(xù)多普勒系統(tǒng)，而忽視速度測量的不同機理。

優(yōu)勢

對肌肉和軟組織顯像良好，對于顯示固體和液體腔隙之間的界面有特別用處；

實時生成圖像，檢查操作者可動態(tài)選擇對診斷最有用的部分觀察并記錄，利于快速診斷；

顯示臟器的結構；

目前未知有長期副作用，一般不會造成患者不適；

設備廣泛分布并相對靈活；

有小型的、便攜式掃描儀；可在患者床邊進行檢查；

相對于其他檢查價格便宜（例如CT成像，雙向X射線吸收成像或者核磁共振成像）。

顯像的不足

超聲設備對骨的穿透性差。例如，腦的超聲成像就極為受限；

因為聲阻抗的差異過大，當探頭與要探查的組織之間有氣體時超聲顯像質量很差。例如，由于前方受到胃腸道氣體的干擾，使得胰腺的成像非常困難，肺臟成像也是不可能的(除非是探查胸腔積液)；

即使沒有骨骼或氣體的干擾，超聲的探查深度也是有限的，使得遠離體表的結構成像困難，特別是肥胖病人；

操作者的手法十分重要。高超的技巧和豐富的經(jīng)驗對于獲得高質量的圖像和作出準確診斷是必要的。關于超聲醫(yī)學的教育和認證，美國請參考en: ARDMS，中國請參考醫(yī)教網(wǎng)。

成像的危險性

對于超聲的安全性曾經(jīng)有過爭議。既然超聲是能量的一種形式，那么就存在一個問題：“此種能量波會對我的組織產(chǎn)生何種影響？”有一些報道稱一些接受了超出建議次數(shù)超聲檢查的產(chǎn)婦產(chǎn)出低體重兒。

可能的一些副作用：

熱效應：局部組織吸收超聲的能量并使組織的溫度升高。

空化效應：溶解的氣體因為局部的溫度升高從溶質中釋出。

但是，研究中尚未發(fā)現(xiàn)有證實了的副作用記錄。

條目

超聲診斷學

醫(yī)學成像

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超聲科是檢查什么的？這些疾病都可以在這里檢查

簡介

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什么叫超聲檢查？臨床應用？

更多知識點

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