CDFI大型仪器上岗证考试演示文稿.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,全国大型医疗设备使用人员,彩色多普勒技术考试,辅导材料 (第一章 第四章),中国医学科学院基础医学研究所 袁光华,中国医学科学院阜外医院 程克正,第一章 物理基础,第一节 超声显像物理基础,一、超声波基本物理量：,1、超声波是声源振动的频率大于20000,Hz,的机械波,2、,超声波有三个基本物理量，即频率（,f），,波长（,），,声速（,c），,它们的关系是：,c=f,或,=c/f，,传播超声波的媒介物质叫做介质,，,不同频率的超声波在相同介质中传播时，声速基本相同。在人体软组织中声速为1540,m/s。,探测1,cm,深度目标所需的时间约13.4,s.,3、,相同频率的超声波在不同介质中传播，声速不相同，人体软组织中超声波速度总体差异约为5%。利用超声方法进行测距的误差也是5%左右。,4、临床常用的超声频率在2,MHz,10,MHz,之间。,二、超声波的物理性能,1、超声波在介质中传播时，遇到不同声阻的分界面，会产生反射和折射，反射的能量由,Z,2,-Z,1,2,反射系数,R,I,=,决定。,Z,2,+Z,1,Z,1,、Z,2,为两种介质的特性声阻抗，,Z=p,c（,密度声速）,当,Z,1,=Z,2，,为均匀介质，则,R,I,=0，,无反射。,当,Z,1,肝组织血液,若进一步细分：骨（或钙化）肌腱（或软骨）肝（或肾）脂肪血液尿液（或胆汁）。,组织中含胶原蛋白和钙质越多，声衰减越大，液体内含蛋白成分的声衰减大。,9、超声波在介质中传播时，如遇声阻不同的障碍物（目标点）则声束方向和声强将发生改变，其改变程度与障碍物之大小及声阻抗有关。,当障碍物的直径大于1/2,，,在该障碍物表面产生回声反射。,10、当,障碍物的直径等于或小于1/2,，,超声波将饶过该,障碍物而继续前进，反射很少，这种现象称为衍射，,故超声波波长越短，能发现障碍物越小。这种发现最小障碍物的能力 称为显现力。,从单纯理论上计算，能测到物体的最小直径，称做最大理论分辨力，在数值上为1/2,，,但实际显示的分辨力要低于理论分辨力58倍。,11、超声波在传播中遇到粗糙面或极小的障碍物（或一组小障碍物形式）时，这时将有一部分能量被散射，,散射声波可进行组合，等频同相波迭加后能量（幅度）加强，等频反相迭加后能量减弱。,红细胞的直径比超声波要小得多，,红细胞是一种散射体，其反（后）向散射信息是研究、分析红细胞运动规律的极有用的信息，声束内红细胞数量越多，后向散射强度就越大。,三、超声多普勒效应,1、当声源与反射界面（或散射体）作相对运动时，由于超声波在一定介质中传播的速度是恒定的，故可看作超声的波长被压缩或扩展。波长的变化必将伴随着频率的移动（改变），它仍需满足,C=f,的关系，这种现象称之为多普勒效应。,2,VcosQ,其多普勒公式为,：,f,d,=,f,R,-f,0,=,f,O,C,f,d,为多普勒频移，,f,O,为入射频率，,f,R,为反射频率，,V,为反射物体运动速度，,C,为声速，,Q,为运动方向与入射波间的夹角。,2、当,f,O,=3,MHz,f,R,=3.005,MHz,则,f,d,=,f,R,-,f,O,=5000,Hz=5KHz,所以,f,d,一般都在音频范围内。,检出,f,d,后，以声音发出响声来监听，并通过,FFT,对,f,d,进行频谱分析，,所以多普勒频移属于声波范畴,。,四、超声波分辨力，穿透力,1、,分辨力指能在荧光屏上被分别显示为两个点的最小间距的能力，一般可分为轴（纵）向和侧（横）向两种,。,2、轴向分辨力系指声束方向，能被分辩前后两点间的最小间距，它与超声波的频率有关，频率越高，波长越短，则轴向分辨越好。,3、侧向分辨力系指与声束相垂直的面上，能被分辨两点的最小间距，它与超声束的宽窄有关。声束越窄（细），其侧向分辨越好。,4、穿透力是指超声在介质中传播能到达最大深度的能力，它与声衰减系数有关，并与频率成正比，用,dB/cm/,MHz,表示，,所以频率高的超声波在人体中衰减也越大。,一、超声显像的一般规律,1、,回声来源：来自大界面的反射和散射体的散射。,2、界面反射与声束角度：界面与声束角度对图像影响较大，球形病灶常仅有前后壁回声，侧壁声常常消失形成侧声影。,3、,衰减对成像的影响：物体衰减特征主要表现在后方的回声。,4、囊性物体的声像图特征：内部为无回声区；前壁和后壁回声增强；侧壁回声消失；后方有回声增强和侧声影。,5、多重反射：超声遇强反射界面，在界面后出现一系列的间隔均匀的依次减弱的影像，称为多重反射，这是声束在探头与界面之间往返多次而形成。,第二节 超声诊断图像基础,二、不同器官组织成分的显像特点,1、皮肤：呈线状强回声。,2、脂肪：回声强弱不同，层状分布的脂肪呈低回声。肿瘤组织中脂肪与其它组织成分混杂分布时，常呈现强回声反射。,3、纤维组织：纤维组织与其它成分交错分布，其反射回声强，排列均匀的纤维瘤回声则 较弱。一般纤维组织的衰减程度较明显。,4、肌肉组织：回声较脂肪组织强，且较粗糙。,5、血管：形成无回声的管状结构，动脉常显示明显的搏动，有时能看到红细胞散射点状 回声。,6、骨组织、钙化或结石，形成很强的回声，其后方留有声影。,7、实质脏器：形成均匀的低回声。,以肝脏为标准：脾脏回声较肝脏低而均细,肾脏实质较肝脏实质回声也低,胰腺回声较肝脏高而且粗糙,8、空腔脏器：,其形状，大小和回声特征因脏器的功能状态改变而有不同,充满液体时可表现为无回声区,充满含有气体的肠内容物可形成杂乱的强回声反射,气体反射常曳有多重反射的斑纹状强回声，称为彗星尾征,三、病理声像图的特点,1、实质脏器的弥漫病变,急性与慢性病变回声表现,急性病变 慢性病变,脏器大小 增大 增大或减少,脏器边缘 饱满、圆钝 不平或结节状,脏器回声 减低 增加,脏器结构 变化不大 变形或显示不清,2、占位病变,囊性或实性病变的鉴别,囊性病变 实性病变,病变形态 球状或类球状 团块状,边界回声 清晰光滑 可不清楚不光滑,内部回声 无 有,后方回声 回声增强 回声增强或出现声影,周围组织 可有压迫推移 压迫推移或浸润破坏,良性或恶性病变的鉴别,良性病变 恶性病变,病变形态 多规则 多不规则,边界回声 清楚光滑 不清楚或浸润状,内部回声 均匀、中等回声 不均匀低回声,周围组织 可有挤压 可有浸润破坏,四、超声诊断的基本要求,1、针对性 客观性 独立性 系统性 科学性,2、客观性：,病变的解剖定位，病变形态大小，数目，临近结构,病变回声特点，边界回声，内部回声的特点及透声特性,病变的动态变化。,重要的阴性所见，以供鉴别诊断时参考,3、独立性：,任何结论不能离开回声图像的客观表现，切忌随意附和,或臆测,4、科学性：,（1）超声图像的拍摄存储，,图像具有代表性、对比性、系列性,。,灰阶回声图像的方位及对病变的描写方法。,（2）图像的方位：,美国超声医学会1976年规定（大多数国家采用），并与,X,线摄影、,X-CT、,放射性同位素成像方位一致。图像左侧代表头侧（,H），,右侧代表足侧（,F）；,上方在仰卧位时代表腹侧，俯卧位时 代表背侧；在额状切面的回声图像上，上则上方代表头侧，右侧代表左侧。乳房回声图像将乳头居上，胸壁居下，并注明头侧（,H）,或右侧（,R）,（3）图像的描述：,a),回声强弱的描述,：,根据图像中灰度不同，可分为强或高回声，中等回声，低或弱回声，无回声。回声的高低，强弱应根据病灶回声与周围正常脏器的回声强度作比较来确定。,b),后方回声的描述：,病灶界面有较强的反射以及有较强的衰减特性时，后方回声减弱乃至消失，称为声影。,当病灶或组织液体或衰减不明显时，其后方回声强于周围组织，称为回声增强；,当病灶本身形成低回声强度或无回声区，而其后方有回声增强出现时称为透声区。,c),回声分布的描述,：,可以按分布情况描述，“密集”、“稀”、“分布均匀”、“分布不均匀”综观病灶内回声分布的状况可用“均质”或“不均质”来形容。,d),回声图像上病变形态的描述,：,应当根据不同切面的回声图像特征描述病变的整体形态，不仅描述回声图像的平面特点，而且要注意描述病灶的立体形态，一般不直接作出具体的病理诊断的结论。,e),一些征象的描述,：,形象化地把某些病变的回声图像特征命名为某征。,“靶环征”、“驼峰征”、“平行管征”、“双筒抡征”、“蝌蚪尾征”等。,第四节、超声生物效应,一、,超声声强概念：对超声诊断设备的超声辐射，针对人体不同部位，规定了限定值,人体不同部位超声强度的限定值,FDA（,美国食品药品局）规定,Isppa,(W/cm,2,),Ispta,(mw/cm,2,),Im,(w/cm,2,),心脏 190 430 310,脉管 190 720 310,眼部 28 17 50,胎儿 190 94 310,Isppa,：,空间峰值脉冲平均声强,Ispta,：,空间峰值时间平均声强,Im,：,最大声强度,Iob,：,真实声束声强,国际电工委员会：,IEC 1157-92,规定,Iob,20 mw/cm,2,胎儿,Ispta,100 mw/cm,2,超出这些规定值应公布其声强输出，超声强度超出规定,将造成若干生物效应，,如：育龄妇女早熟排卵，受孕率下降，胎儿体重减轻，产后儿童发育迟缓等。,名称,限定值,部位,二、超声对生物体影响的作用原理,1、空化作用：在液体中产生强超声时，会出现一种类似雾状的气泡,，就如轮船推进器在产生推动力的同时会溅出气泡那样，,这就是空化作用。生物组织由于超声空化作用而产生不能复原的破坏性形变，以至使细胞坏死和整个生物组织坏死。,2、热作用：生物组织在超声机械能作用下，由于沾滞吸收，将一部分超声能转化为热能，使生物组织的温度上升。,3、超声的生物作用：,超声对组织器官的影响,在强超声作用下，将使坐骨神经、脊髓、淋巴细胞、肝组织损伤。,超声对细胞的影响,超声诊断声强较强时对子宫癌,HELA,细胞，人羊膜的,FK,细胞，三个月胎儿脑组,织的胎生纤维细胞有影响。,超声对染色体的影响,超声诊断声强较强时，对白细胞、淋巴、成纤维细胞有影响,超声对精子的影响,强超声对精子活动力及受精卵易发生危害。,三、超声诊断的安全因素：,超声剂量（声强）的限定值,Ispta,100 mw/cm,2,超声照射时间：通常一次超声10-20分钟,超声波形的形态：脉冲占空比为0.001，1,s,发射，1,m,s,接受。,第二章 彩色多普勒基础,第一节 多普勒超声基础,一、多普勒基本概念,1、多普勒超声血流检测技术主要用于测量血流速度，确定血流方向，确定血流种类：如，层流、射流等；获得速度、时间积分，压差等有关血流的参数。,2、多普勒方式表达血流速度的公式如下：,c(,f,d,),V=,2cos,Q,f,o,式中,C,为声速（1540,m/s）,f,o,：,发射频率（已知）,COSQ,是血流与声束夹角的余弦函数，当相对固定时，,则,f,d,与流速成正比，,f,d,即影响流 速值,V。,当多普勒入射角（,Q）,恒定时，频移,f,d,仅决定于发射频率,f,o,。,对于某一定的,f,d,，,f,o,越小，则可测的血流速度,V,就越大。欲测高速血流，,f,o,就应选择低频率的探头。,当血流速度保持恒定时，如：100,cm/s（,以及恒定的,f,o,和,C），,那影响,f,d,的参数只有,COSQ，,即频移的数值依赖于入射角的变化，而速度的数值与入射角无关。,Q,角改变的一般规律：,a),当,O,O,Q90,0,时，,COSQ,为正值，即血流迎超声探头而来，频率增加，,f,d,为正向频移。,b),当90,0,Q2,f,d,，,或写成,f,d,胰腺肝、脾实质肾皮质肾髓质（肾锥体）血液胆汁和尿液。,正常肺（胸膜-肺）、软组织-骨骼界面的回声最强；软骨回声很低，甚至接近于无回声。,病理组织中，,结石、钙化最强,；纤维化、纤维平滑肌脂肪瘤次之；,典型的淋巴瘤回声最低，甚至接近无回声。,第二节 不同程度的声衰减程度的一般规律,一、组织内含水分越多，声衰减越低。,血液,是人体中含水分最多的组织，,比脂肪、肝、肾、肌肉等软组织更少衰减,（见表1）。但是，,血液比尿液、胆汁、囊液等衰减程度高，后方回声增强程度远不及尿液、胆汁、囊液显著,（表1）。,表一,声衰程度 极低 甚低 低 中等 高 极高,不同组织 尿液 肝脏 肌腱 骨,和体液 胆汁 血液 脂肪 肌肉 软骨 钙化,囊液 心腔 瘢痕 肺,胸腹水 脑,声影后方 -+/-+,回声增强 +/-,二、液体中含蛋白成分越多，声衰减越高。,由于,血液蛋白含量比胆汁、囊液、尿液高得多,，故声衰减较高，,后方回声增强不显著,。声像图上血液和囊液、单胆汁后方回声增强的显著区别，具有鉴别诊断意义。,三、组织中含胶原蛋白和钙质越多，声衰减越高。例如，,瘢痕组织、钙化和结石、骨组织均可有显著的声衰减,，而且常,伴有显著的声衰减,，而且常,伴有声影,。从表1中可以看出，人体组织中,以骨骼和含气肺衰减程度最高,，而且均,伴有声影,（注：骨骼或结石后方声影边界清晰；含气肺的混响后方声影的边界模糊不清）。,四、,人体不同组织体液声衰减的比较,（祥见表1并回答下列思考题）,1、人体中哪些组织声衰减极高并伴有声影？人体中哪些组织声衰减高并可能伴有声影？,2、人体中哪些组织属于中等声衰减？,3、血液在人体体液中声衰减程度是最低的吗？血液（液体）在声像图上会出现典型的后方回声增强吗？,4、含气肺密度很低，是否不易引起声衰减？,第三节 声像图基本断面与声像图分析,一、,基本断面：有纵断面（正中、正中旁）、横断面、斜断面和冠状断面。,二、声像图超声断层图像分析：可以由浅入深地按解剖层次进行。腹部应包括皮肤、皮,下组织、肌肉组织（腹壁组织）、腹膜腔以至腹部内脏结构，对临床上重点要求检查的部位和脏器进行仔细检查和分析。,1、内脏声像图描述（以肝脏为例）：外形、包膜、（边界）回声、实质内部回声、血管回声、脏器位置和毗邻关系、有无肿物等。,2、,囊肿和实性肿物的比较：（,表2）,表2 囊肿和实性肿物的声像图特征,囊肿 实性肿,外形 圆、椭圆 不定（可圆、椭圆）,边界回声 清晰、光滑、整齐 不定（可光滑、整齐）,内部回声 无回声 有回声,可有低水平回声，漂动 无漂动，少数无回声,后方回声增强 显著 不显著，衰减声影,侧边声影 有 不定,声像图典型的囊肿和实性肿物是容易鉴别的。但是，,单凭外形（圆、椭圆）、内部回声、后方回声增强和侧边声影有无鉴别均不可靠。,例如，有,不少囊肿合并感染或出血,，内,部,可以,出现回声,；,有的,淋巴瘤,呈圆形、椭圆形，边界清晰、光滑、整齐、,内部无回声,，有时,酷似囊肿,；,又如,部分小肿瘤,（,3,cm,）,因有假包膜，,其边界,清晰、光滑，呈圆形,，可有轻度后,方回声,增强,等,。总之，根据若干声像图综合分析才是可靠的。,第四节 腹部超声扫描与超声图方位标识方法,一、被检查者体位：,仰卧位、俯卧位、左侧卧位、半卧位。其他：坐位或立位。,二、腹部断面扫查解剖标志,1、横断面：国内尚未统一，待定。,2、,纵断面,：（正中矢状断面、正中旁状断面）：,以腹正中线为标志,（背部也可以背部正中线为标志）。,三、声像图方位的识别,非考试范围，在此从略。,第六章 超声伪像,第一节 伪像的概念,声像图伪像（伪差，,artifact）,是指超声显示的断层图像与其相应解剖断面图像之间存在的差异。这种差异表现为声像图中回声信息特殊的增添、减少或失真。,伪像（伪差）在声像图中十分常见,。理论上讲几乎任何声像图上都存在一定的伪像（伪差）。而且，,任何先进的现代超声诊断仪均无例外,，只是伪像在声像图上表现的形式和程度上有差别而已。,识别超声伪像是很重要的,。一方面，,可以避免,伪像可能,引起的误诊和漏诊,；另一方面，还可以利用某些特征的伪像,帮助诊断,，提高我们对于某些特殊病变成分或结构的识别能力。我们不仅善于识别超声伪像的种种表现，还有必要了解这些伪像产生的物理基础。,第二节 灰阶超声伪像产生原因分类极其表现,灰阶超声伪像产生的原因和种类繁多（参考考试大纲第四页），这再次说明伪像的常见性。重点叙述如下：,一、,混响,（,reverberations）,混响伪像产生的条件：超声垂直照射到平整的界面如胸壁、腹壁上，超声波在探,头,和界面之间来回反射,，,引起多次反射,。混响的形态呈等距离多条回声，回声强度依深度递减。较弱的混响，可使胆囊、膀胱、肝、肾等器官的表浅部位出现假回声；强烈的混响多见于含气的肺和肠腔表面，产生强烈的多次反射伴有后方声影，俗称“气体反射”。,识别混响伪像的方法,是,：1、适当测动探头，使声束勿垂直于胸壁或腹壁，可减少这种伪像；2、加压探测，可见多次反射的间距缩小，减压探测又可见间距加大。总之，,将探头适当侧动，并适当加压，可观察到反射的变化，,从而识别混响伪像。,二、,多次内部混响,（,multiple internal reverberations）,超声束在器官组织的,异物内,（亦称“靶”内，如节育器、胆固醇结晶内）,来回反射,，,产生特征性的彗星尾征。此现象称内部混响。,三、切片,（断层）厚度伪像,亦称,部分容积效应,伪像，产生的原因是：,超声束较宽,，即超声断层扫描时,断层较厚引,起,。例如，肝的小囊肿内可能出现一些点状回声（来自小囊肿旁的部分肝实质）。,四、,旁瓣伪像,由主声束以外的旁瓣反射造成。在结石、肠气等强回声两侧出现“披纱征”或“狗耳样”图形，即属旁瓣伪像。旁瓣现象在有些低档的超声仪器和探头比较严重，使图象的清晰度较差。,五、,声影（,shadow）,在超声扫描成象中，当声束遇到强反射（如,含气肺,）或声衰减程度很高的物质（,如,瘢痕、结石、钙化,）时，在其后方出现条带状无回声区即声影。边界清晰的声影（,clear shadow）,对识别瘢痕、结石、钙化灶和骨骼时很有帮肋；边缘模糊的声影（,dirty shadow）,常是气体反射或彗星尾征的伴随现象。,六、,后方回声增强,在超声扫描成像中，当声速通过声衰减甚小的器官或病变（如胆囊、膀胱、囊肿）时其后方回声增强。利用后方回声增强，通常可以鉴别液性与实性病变。,七、,折射声影,（边缘声影）,声束通过囊肿边缘或肾上、下级侧边时，可以由于折射（入射角度超过临界角）而产生边缘声影或侧边“回声失落”。改变扫查角度有助于识别这种伪像。边缘声影也见于细小的血管和主胰管的横断面，呈小等号“=”而非小圆形。,八、,镜面伪像,当肋缘下向上扫查右肝和横膈时，声束遇到膈肺界面会发生全反射和镜面伪像。通常声像图上，,膈下出现肝实质回声（实象），膈上出现对称性的肝实质回声（虚象或伪像）,；,若膈下的肝内有一肿瘤或囊肿回声（实象），膈上,对称部位也会,出现一个相应的,肿,瘤或囊肿回声（虚象或伪像,）。声像图上虚象总是位于实象深方。,右侧胸腔积液时,，膈肺界面被膈胸水界面取代，只能显示膈下肝脏和膈上胸水，,上述,镜面反射消失，镜面伪像不可能存在。,九、,棱镜伪像,仅在腹部横断面扫查时（靠近正中线）才出现。例如：下腹部子宫横断面，可能使宫内的单胎囊出现重复图象，从而误诊为“双胎妊娠”。将探头方向改为矢状断面扫查，上述胎囊重复伪像消失。,棱镜伪像产生机理：比较复杂，再此从略。,十、,声速失真,超声诊断仪示屏上的厘米标志（电子尺）是按人体平均软组织声速1540,m/s,来设定的。通常，,对,肝、脾、子宫、囊肿及脓肿,等进行测量，,不会产生明显的误差,。但是对于声速过低的组织（如大的,脂肪瘤,），,就会,测值过大（误差）,；,对于声速很高的组织,（如,胎儿股骨长径测量,）,，必须注意正确的超声测量技术,（使声束垂直于胎儿股骨，不可使声束平行地穿过股骨长轴测量），,否则引测值过大的误差,。,第三节 彩色多普勒超声成像（,CDFI）,和频谱图的常见伪像及识别,一、,探头选择不当,引起多普勒血流信号过低（伪像）。例如，,为了敏感地显示乳腺癌或甲状腺肿物内彩色血流信号并测速，应选择至少7,7.5,MHz,的线阵探头；为了显示人肝内门静脉彩色血流信号，可采用3,3.5,MHz,凸阵探头；为了显示心脏及大血管高速血流信号，宜选用2.53.5,MHz,探头。,二、,角度依赖性血流信号减少伪像,。由于,CDFI,的显示有明显的角度依赖性（,Cos90,。,=0），,因此在显示诸如主动脉血流时，,应,尽可能使探头声束不要垂直于血流方向（使,60,。,）,，,否则易产生少血流或无血流信号的假像。,三、,镜面伪像,。,举例：当,CDFI,显示阴囊精索静脉曲张彩色血流时，在阴囊壁的外面（皮肤空气界面）出现对称性的彩色血流伪像。用频谱多普勒测量可能发现基线上、下同时出现对称性静脉血流。此类伪像通常并无重要临床意义。,四、其它：尚有操作不当所致血流信号过强,（,彩色增益过大引起“血流溢出血管壁外,”）,和信号过低（彩色增益过小）以及彩色混叠等（非高速湍流引起）的伪像等。限于篇幅，在此从略。,祝 大 家 考 试 顺 利,