超聲影像學(xué)概述

1、超聲影像學(xué)概述 （2）Ultrasonagraphy,泰山醫(yī)學(xué)院 放射學(xué)院影像診斷學(xué)教研室盧 川電話：13581139827,學(xué)習(xí)目的,超聲診斷儀基本顯示模式超聲掃查的方法超聲圖像方位的識別人體正常組織的回聲特點超聲圖像分析超聲影像學(xué)的臨床應(yīng)用范圍新技術(shù),超聲診斷儀基本顯示模式,A（Amplitude Modulation）型超聲診斷儀M（Motion）型超聲心動儀B（Brightness Modulatio

2、n)型 （輝度調(diào)制型）超聲診斷儀,超聲儀器顯示模式,超聲的類型,D（Doppler） 型超聲診斷儀頻譜多普勒 PW (Pulesd Wave) 脈沖多普勒 CW (Contineous Wave) 連續(xù)多普勒CDFI (Color Doppler Flow Imaging) 彩色多普勒血流成像 TDI(Ti

3、ssue Doppler Imaging)組織多普勒成像三維超聲四維超聲超聲造影,M型超聲,M型超聲顯示實際上屬于輝度調(diào)制型，以單聲束取樣獲得活動界面發(fā)射波，再以慢掃描方式將某一取樣線上的活動界面展開獲得“距離－時間”曲線,M 型--活動顯示型,M超和實時顯示超聲的聯(lián)合應(yīng)用 在心臟檢查中要早于實時動態(tài)的超聲心動圖，并成為心臟超聲檢查的基本形式,,B型超聲(Brightness modulation): 輝度調(diào)制顯示----二維

4、超聲,探頭發(fā)射脈沖超聲進(jìn)入人體，然后接收各層組織界面的回聲和內(nèi)部散射回聲信號，以輝度的方式在熒光屏上構(gòu)成二維切面聲像圖是超聲診斷的主要方法Two-dimensional ultrasound 二維超聲Real time gray-scale ultrasound 實時灰階超聲Real-time sector ultrasound 實時切面超聲,B型--輝度調(diào)制型,B型超聲通過光點亮度的大小反映組織回聲的強(qiáng)弱

5、對于不同幅度的回聲將給定一個特定的灰階值灰階具有良好的輝度變調(diào)和廣泛的動態(tài)范圍,D型: Doppler,利用多普勒效應(yīng)原理，對運動臟器和血流進(jìn)行檢測，使用彩色圖象或頻譜等方式顯示發(fā)射聲波和反射聲波頻率的差異,頻譜多普勒 Spectral Doppler 連續(xù) CW: Continuous Wave Doppler 脈沖 PW: Pulsed Wave Doppler彩色多普勒血流顯像 CDFI Color Do

6、ppler Flow Imaging 能量多普勒 Power Doppler組織多普勒,目前常用的超聲多普勒,頻譜多普勒(Spectral Doppler),脈沖波多普勒 PW,由同一個(或一組)晶片發(fā)射并接受超聲波.用較少的時間發(fā)射,較多的時間接受優(yōu)點:采用深度選通(或距離)技術(shù),可進(jìn)行定點血流測定,因此具有很高的距離分辨力,也可對定點血流的性質(zhì)做出準(zhǔn)確的分析缺點:由于脈沖波多普勒的最大顯示頻率受到脈沖重復(fù)頻率的限制,

7、不宜進(jìn)行高速血流的檢測,連續(xù)波多普勒 CW,采用兩個(或多組)晶片,由一組連續(xù)發(fā)射超聲,而另一組連續(xù)地接受回波.優(yōu)點:具有很高的速度分辨力,能夠檢測到很高速的血流不足:缺乏距離分辨力,無法了解異常血流產(chǎn)生的準(zhǔn)確部位,彩色多普勒血流顯像( CDFI）,主要是利用血液中的紅細(xì)胞對聲波的散射，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，經(jīng)偽彩色編碼技術(shù)，在二維圖像上顯示彩色血流影像彩色多普勒超聲診斷儀同時具備頻譜多普勒功能，可在彩色圖像上定點取樣，顯示多普勒頻譜

8、圖，并聽取多普勒信號音,CDFI,血流方向與彩色類別: 偽彩色編碼技術(shù)是由紅,藍(lán),綠三種顏色組成,不同方向的血流以不同顏色表示, 流向探頭的血流為紅色,背離探頭的血流為蘭色,CDFI,,,血流速度與彩色輝度(色飽和度)：紅藍(lán)兩種不同方向的血流顏色的輝度水平與血流的速度呈正比, 即速度愈快,輝度愈亮;速度愈慢,輝度愈暗淡.當(dāng)流速快至一定程度時，可以顯示為黃色或是白色,CDFI,血流離散度的顯示: 綠色常表示有湍流,綠色

9、的成分隨著湍 流的比例增加而增多, 前向湍流的顏色接近黃色(紅色與綠色的混和) 逆向湍流的顏色接近紫色(藍(lán)色與綠色的混和)層流的顏色顯示為單純的紅色或藍(lán)色,“五彩鑲嵌(color mosaic)”的血流圖像,在有顯著血流紊亂的區(qū)域,紅,黃,綠,藍(lán),紫,五彩繽紛,多色混雜,交互出現(xiàn),錯綜分布, 構(gòu)成“五彩鑲嵌(color mosaic)”的血流圖像,能量多普勒 Power Doppler方向能量多普勒,又稱超聲血管造影(Ul

10、trasonic angiography) 是彩色多普勒超聲技術(shù)的發(fā)展，以其不受探測角度的影響,能顯示CDI所不能顯示的低流量和低流速血流為主要特點。 用于腫瘤內(nèi)血管的檢測、實質(zhì)臟器的血流灌注的檢測、實質(zhì)臟器梗死的判定、胎盤血流及周圍血管病變的檢查等,彩色能量多普勒 Power Doppler,血流能量圖的色彩亮度不代表速度，而代表多普勒頻移信號的能量大小，與產(chǎn)生多普勒信號的紅細(xì)胞數(shù)目有關(guān)無血流速度及方向信息與角度無關(guān)

11、高靈敏度 改善了信噪比 ，提高了檢測低速血流的靈敏度,Color Doppler,Power　 Doppler,Tissue Dopplor imaging ，TDI,心臟大血管腔內(nèi)的紅細(xì)胞運動較快，故其產(chǎn)生的多普勒頻移較高且振幅低瓣膜心壁和大血管壁的運動速度相對較慢，產(chǎn)生的頻移低振幅較高傳統(tǒng)的多普勒現(xiàn)象技術(shù)通過高通濾過器，將室壁等結(jié)構(gòu)運動產(chǎn)生的低頻高振幅多普勒信號濾除，只顯示心腔內(nèi)紅細(xì)胞運動產(chǎn)生的高頻移低振幅多普勒頻移信號傳

12、統(tǒng)的多普勒用于觀察心腔內(nèi)大血管內(nèi)的血流情況，稱為多普勒血流成像,多普勒組織成像　TDI,1992年McDicken等人率先提出 采用低濾通器 ，將心腔內(nèi)紅細(xì)胞運動產(chǎn)生的高頻移低振幅多普勒頻移信號去除，只提取心肌運動產(chǎn)生的低頻高振幅多普勒信號，將其輸送到自相關(guān)系統(tǒng)和速度計算單元進(jìn)行彩色編碼，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器以彩色或脈沖多普勒的方式實時顯示被廣泛用于分析心肌活動和無創(chuàng)監(jiān)測心臟整體和局部功能等方面,組織多普勒成像,三維超聲Three-Di

13、mensional Reconstruction,在超聲切面檢查的基礎(chǔ)上利用計算機(jī)處理技術(shù)進(jìn)行圖像重建，重現(xiàn)器官或病變的立體形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和比鄰關(guān)系，并顯示其活動規(guī)律和血流狀況、血管分布等，此即三維超聲成像(three-dimensional ultrasonic imaging),三維超聲成像技術(shù)所獲取和存儲的是一種體積參數(shù) 獲得立體三維圖像,從而達(dá)到更好地顯示組織結(jié)構(gòu)的解剖特征和空間關(guān)系的目的對二維超聲的一種補(bǔ)充主要應(yīng)用于產(chǎn)

14、科和心臟,三維超聲,Live -3D Echo,超聲造影 （Contrast-enhanced Ultrasonography， CEUS ）,常用的造影劑為意大利Bracco公司生產(chǎn)的Sonovue（司諾維 ），它由磷脂及聚乙烯二醇外殼包裹的六氟化硫（SF6）微氣泡，平均直徑為2.5μm 采用外周靜脈注射，微氣泡能安全通過肺毛細(xì)血管床并進(jìn)入體循環(huán)，隨血流分布到身體各器官團(tuán)注后立即使用造影專用軟件對局部病灶進(jìn)行掃查至5

15、分鐘?？捎糜诹紣盒阅[瘤的鑒別診斷,HCC: 增強(qiáng),聲學(xué)造影,,超聲掃查的方法,超聲檢查方法 Scanning Technique,病人準(zhǔn)備體位：仰臥位、俯臥位、側(cè)臥位選擇合適的探頭 ： 不同部位用不同形狀和頻率的探頭,掃查的斷面,長軸掃查橫斷面掃查斜向掃查冠狀面掃查,,,超聲圖像方位的識別,圖像方位的識別：橫斷面掃描,,,圖像方位的識別：長軸掃描（矢狀位）,,,圖像方位的識別：斜切,,,圖像方位的識別：冠狀面掃

16、描,,心臟的檢查方位的識別：胸骨旁左心室長軸,,人體正常組織回聲類型,人體正常組織回聲類型:看圖說話,無回聲低回聲強(qiáng)回聲均勻回聲全反射,體內(nèi)的液性物質(zhì),內(nèi)部不存在聲阻抗,是均質(zhì)性介質(zhì).超聲在液性組織內(nèi)傳播時,由于缺少聲阻差別也就缺乏引起反射的界面,聲學(xué)表現(xiàn)為無回聲.如:血液、 尿液 、膽汁 、體腔積液 、羊水 、囊液等,無回聲型anechoic,含液體臟器 ：如膽囊、膀胱、血管、心臟等內(nèi)部的液體為均勻無回聲區(qū),低回聲hyp

17、oechioc,人體實質(zhì)性器官中，有許多臟器內(nèi)部是均質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)，內(nèi)部界面少，聲阻差小，反射也少回聲弱，呈現(xiàn)出均勻的低回聲圖像 如肝臟、脾臟 、腎臟的皮質(zhì)、淋巴結(jié)以及肌性為主的組織結(jié)構(gòu),實質(zhì)性軟組織臟器：如肝、脾、腎、胰腺等臟器內(nèi)部、淋巴結(jié)以及肌性為主的組織結(jié)構(gòu)為均勻的低回聲,高回聲hyperechioc,某些組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成分不一排列欠規(guī)律，相互間存在明顯的聲阻差，超聲波的反射多而強(qiáng)，顯示出多反射的強(qiáng)回聲， 如乳腺、 腎包膜、

18、腎集合系統(tǒng) 、心內(nèi)膜 、心瓣膜、骨骼、結(jié)石等,,全反射型,含氣組織與鄰近組織間的聲阻抗相差幾百倍，超聲波遇到它們形成的界面時，其聲能幾乎全部被反射，表現(xiàn)為強(qiáng)回聲的含氣型或全反射型聲像，如正常的肺組織合胃腸道氣體回聲,人體病變組織回聲類型,無回聲低回聲強(qiáng)回聲等回聲混合回聲不均勻回聲,等回聲Isoechoic 與周圍組織的回聲強(qiáng)度相等,但其實質(zhì)不一定相同,混合型回聲,組織或病變部位內(nèi)部既含有實性組織又有液性組織表現(xiàn)為液性和實

19、質(zhì)性交雜在一起的混合回聲。如肝膿腫、畸胎瘤,聲影,聲束遇有強(qiáng)反射或聲衰減很大的物體時,其后方出現(xiàn)超聲不能達(dá)到的區(qū)域，形成與聲束方向一致的條狀無回聲區(qū)，稱為聲影 常見于結(jié)石、骨骼及鈣化灶后方,2024/4/3,58,盧川在加拿大McGill University , Mentreal ,Canada,盧川在美國：紐約,,超聲圖像分析與診 斷,USG 分 析 與 診 斷,1. 外形2. 邊界和邊緣回聲3. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)4. 后壁及后方

20、回聲5. 周圍回聲強(qiáng)度6. 毗鄰關(guān)系7. 量化分析8. 功能性檢測,超聲圖像分析,邊界:邊緣光滑、形態(tài)規(guī)則或不規(guī)則、 境界清楚與否回聲:高回聲、等回聲、低回聲等后部情況: 聲影、后方回聲增強(qiáng),囊性、實性和混合性占位病變的超聲特點,囊性: 內(nèi)部無回聲、界限清楚、 邊緣光滑、后方透聲增強(qiáng)實性 : 內(nèi)部有回聲 、界限可以清楚或不清楚 、 形

21、態(tài)規(guī)則或不規(guī)則、后方透聲性差 混合性: 具有囊性和實性占位的特點,囊性、實性和混合性占位病變的超聲特點,良惡性病變的鑒別診斷,良惡性損害的影像學(xué)特點,,新技術(shù),組織彈性成像的定義,將人體不同組織受壓后變形的差別用不同的色彩顯示出來。 彈性系數(shù)小、受壓后位移變化大的組織顯示為紅色，彈性系數(shù)大、受壓后位移變化小的組織顯示為藍(lán)色，彈性系數(shù)中等的組織則顯示為綠色，從而用圖像色彩反映出所檢組織的硬度。,超聲彈性成像原理

22、,根據(jù)壓迫前后回聲信號移動幅度的變化, 計算出不同組織的彈性差別根據(jù)彈性差別完成彩色成像,在體表用探頭施壓,,探頭,壓迫板,,,,Real-time Tissue Elastography,軟　　　　　　　 硬,軟,硬,組織彈性差別的彩色顯示方法,浸潤性導(dǎo)管癌,UE評分：4分SR=7.38,目前主要臨床應(yīng)用范圍,乳腺甲狀腺,臨床應(yīng)用范圍,臨床應(yīng)用范圍,腹部：abdominal 消化系統(tǒng)：肝膽胰脾 泌尿系統(tǒng)：腎

23、、膀胱、前列腺婦科：gynecology子宮、卵巢 產(chǎn)科：obstetrics 胎兒發(fā)育、胎兒畸形心臟 ：cardic風(fēng)心、先心、心肌病、冠心、心包積液血管 ：vascular 狹窄、血栓、靜脈曲張、動脈瘤,,表淺器官：small parts 如甲狀腺、乳腺、皮下腫物、睪丸、精囊消化系統(tǒng)：闌尾炎、小兒腸套疊、腸系膜淋巴結(jié)腫大眼科：網(wǎng)脫、玻璃體出血、機(jī)化、球后腫瘤骨骼肌肉:肩、肘、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)周圍肌腱撕裂超聲介入：治療疾

24、病,超聲引導(dǎo)的介入,超聲導(dǎo)向下的活組織檢查超聲導(dǎo)向下的引流術(shù) 囊腫、膿腫、阻塞性黃疸、腎積水超聲導(dǎo)向下的消融術(shù) 酒精、射頻、微波超聲導(dǎo)向下的粒子置入術(shù),超聲引導(dǎo)下的活組織檢查,超聲引導(dǎo)引流：肝囊腫穿刺引流,,,超聲的優(yōu)點,無創(chuàng)檢查、無輻射損傷實時動態(tài)觀察：心臟，胎兒等設(shè)備輕便易操作可進(jìn)行床邊檢查信息量豐富：多方位多角度，層次清楚不需對比劑：體內(nèi)液體是天然對比劑可多次重復(fù)觀察,及時顯示結(jié)果價格低廉,超聲的局

25、限性,對骨骼、肺和腸管的檢查受到限制超聲成像重的偽影較多顯示范圍較小，圖像的整體性差,偽像形成原因,聲像圖偽像（偽差，artifact）是指超聲顯示的斷層圖像與其相應(yīng)解剖斷面圖像之間存在的差異。這種差異表現(xiàn)為聲像圖中回聲信息特殊的增添、減少或失真 偽像（偽差）在聲像圖中十分常見。理論上講幾乎任何聲像圖上都存在一定的偽像（偽差）。而且，任何先進(jìn)的現(xiàn)代超聲診斷儀均無例外，只是偽像在聲像圖上表現(xiàn)的形式和程度上有差別而已

26、,識別超聲偽像是很重要的 可以避免偽像可能引起的誤診和漏診 還可以利用某些特征的偽像幫助診斷，提高我們對于某些特殊病變成分或結(jié)構(gòu)的識別能力 不僅善于識別超聲偽像的種種表現(xiàn)，還有必要了解這些偽像產(chǎn)生的物理基礎(chǔ),原因,超聲圖像形狀與位置的失真超聲圖像亮度的失真,偽像（artifact）的識別和利用,混響(reverberations)多次內(nèi)部混響 (multiple internal reverberations)部分容積效

27、應(yīng)　(partial volume effect)旁瓣偽像　(side lobe artifact)聲影 (acoustic shadow）后方回聲增強(qiáng) (enhancement of behind echo)折射聲影 (refractive shadow)鏡面?zhèn)蜗?(mirror artifact)聲速偽像 (acoustic velocity artifact)閃爍偽像 (twinkling artifac

28、t),混響偽像(reverberations),產(chǎn)生的條件：超聲垂直照射到平整的界面如胸壁、腹壁上，超聲波在探頭和界面之間來回反射，引起多次反射?；祉懙男螒B(tài)呈等距離多條回聲，回聲強(qiáng)度依深度遞減。較弱的混響，可使膽囊、膀胱、肝、腎等器官的表淺部位出現(xiàn)假回聲；強(qiáng)烈的混響多見于含氣的肺和腸腔表面，產(chǎn)生強(qiáng)烈的多次反射伴有后方聲影，俗稱“氣體反射”。 識別混響偽像的方法是：1、適當(dāng)側(cè)動探頭，使聲束勿垂直于胸壁或腹壁，可減少這種偽像；2、

29、加壓探測，可見多次反射的間距縮小，減壓探測又可見間距加大?？傊?，將探頭適當(dāng)側(cè)動，并適當(dāng)加壓，可觀察到反射的變化，從而識別混響偽像。,切片（斷層）厚度偽像部分容積效應(yīng)(partial volume effect),原因是：超聲束較寬，即超聲斷層掃描時斷層較厚引起 例如，肝的小囊腫內(nèi)可能出現(xiàn)一些點狀回聲（來自小囊腫旁的部分肝實質(zhì)） 例如膽囊內(nèi)出現(xiàn)假膽泥偽像,旁瓣偽像(side lobe artifact

30、),由主聲束以外的旁瓣反射造成。在結(jié)石、腸氣等強(qiáng)回聲兩側(cè)出現(xiàn)“披紗征”或“狗耳樣”圖形，即屬旁瓣偽像旁瓣現(xiàn)象在有些低檔的超聲儀器和探頭比較嚴(yán)重，使圖象的清晰度較差,聲影（shadow）,在超聲掃描成象中，當(dāng)聲束遇到強(qiáng)反射（如含氣肺）或聲衰減程度很高的物質(zhì)（如瘢痕、結(jié)石、鈣化）時，在其后方出現(xiàn)條帶狀無回聲區(qū)即聲影。邊界清晰的聲影（clear shadow）對識別瘢痕、結(jié)石、鈣化灶和骨骼時很有幫肋；邊緣模糊的聲影（dirty shadow

31、）常是氣體反射或彗星尾征的伴隨現(xiàn)象。,后方回聲增強(qiáng),在超聲掃描成像中，當(dāng)聲速通過聲衰減甚小的器官或病變（如膽囊、膀胱、囊腫）時其后方回聲增強(qiáng)。利用后方回聲增強(qiáng)，通?？梢澡b別液性與實性病變。,,,折射聲影（邊緣聲影） (refractive shadow),聲束通過囊腫邊緣或腎上、下級側(cè)邊時，可以由于折射（入射角度超過臨界角）而產(chǎn)生邊緣聲影或側(cè)邊“回聲失落”。不可誤為結(jié)石或鈣化改變掃查角度有助于識別這種偽像。邊緣聲影也見于細(xì)小的血管和

32、主胰管的橫斷面，呈小等號“=”而非小圓形。,鏡面?zhèn)蜗?當(dāng)肋緣下向上掃查右肝和橫膈時，聲束遇到膈—肺界面會發(fā)生全反射和鏡面?zhèn)蜗瘛?通常聲像圖上，膈下出現(xiàn)肝實質(zhì)回聲（實象），膈上出現(xiàn)對稱性的肝實質(zhì)回聲（虛象或偽像）； 若膈下的肝內(nèi)有一腫瘤或囊腫回聲（實象），膈上對稱部位也會出現(xiàn)一個相應(yīng)的腫瘤或囊腫回聲（虛象或偽像） 聲像圖上虛象總是位于實象深方,右側(cè)胸腔積液時，膈—肺界面被膈—胸水

33、界面取代，只能顯示膈下肝臟和膈上胸水，上述鏡面反射消失，鏡面?zhèn)蜗癫豢赡艽嬖凇?鏡面?zhèn)蜗?多次內(nèi)部混響 (multiple internal reverberations),超聲在靶(target)內(nèi)部來回反射，形成彗尾征(comet tail sign)，利用子宮內(nèi)彗尾征可以識別金屬節(jié)育環(huán)的存在。,超聲偽像,混響(多重反射偽影)旁瓣效應(yīng)切片厚度偽像聲影后方回聲增強(qiáng),,,,,,膀胱偽像,多重反射偽影,,,,旁瓣效應(yīng),切片厚

34、度偽像(部分容積效應(yīng)),閃爍偽像(twinkling artifact),彩色超聲在毛糙結(jié)石等后方聲影區(qū)出現(xiàn)閃爍彩色偽像,聲速失真,超聲診斷儀示屏上的厘米標(biāo)志（電子尺）是按人體平均軟組織聲速1540m/s來設(shè)定的。通常，對肝、脾、子宮、囊腫及膿腫等進(jìn)行測量，不會產(chǎn)生明顯的誤差。 但是對于聲速過低的組織（如大的脂肪瘤），就會測值過大（誤差）；對于聲速很高的組織（如胎兒股骨長徑測量），必須注意正確的超聲測量技術(shù)（使聲束垂直于胎兒股

35、骨，不可使聲束平行地穿過股骨長軸測量），否則引測值過大的誤差。,棱鏡偽像,僅在腹部橫斷面掃查時（靠近正中線才出現(xiàn)。例如：下腹部子宮橫斷面，可能使宮內(nèi)的單胎囊出現(xiàn)重復(fù)圖象，從而誤診為“雙胎妊娠”。將探頭方向改為矢狀斷面掃查，上述胎囊重復(fù)偽像消失。 棱鏡偽像產(chǎn)生機(jī)理：比較復(fù)雜，再此從略。,多途徑反射偽像,聲束非垂直入射到組織，并反射偏離然后再反射回來接收，多次反射，位置偏差大,Thank Yo