常规诊断用的超声波的频率一般为 2-15 兆赫。超声波是机械波,不产生电离辐射,因此,诊断用的超声波对人体是无创的。
诊断用的超声是靠组织中的回波成像的,回波强,在图像上就显示为亮信号。 回声的基础是组织中存在声阻抗差。声特性阻抗 z= ρ c ,ρ为组织质点密度, c 为该组织中的声速。因此,回声的强度与物质的密度无直接关系,只与物质的密度差有关,这一点与 CT 的成像原理完全不同。不管物质的密度多大,只要 Z1=Z2 则为无回声。
回声强度 R 可用公式表示为 :
如图,入射超声到达介质 Z 1 与 Z 2 的界面时,一部分沿原路返回探头形成界面回声信号,一部分继续前进,当遇到界面时形成回声对深部组织结构进行显示。因此,当超声遇到气体与组织,或组织与结石等声阻抗差较大的界面时,声能量几乎全部反射回去,因此其后面的结构就无法显示。这就是超声对空腔脏器显示不佳的原因。
实性脏器由于其内声阻抗差适中,既保证有一定的反射回声形成组织图像,又保证有一定的透射回声对其深部结构进行显示。
因此超声最适宜检查的脏器是实性脏器或含液体的空腔脏器。如肝脏、脾脏、肾脏、甲状腺、乳腺、软组织、胆囊、膀胱等。
另外,超声成像的另一个条件是要有良好的声窗,也就是保证超声能够传出和传回的通路。具体就是该路径上不能有骨骼、气体、结石等与软组织声阻抗差较大的物质。这种条件下会严重影响图像质量。
超声对临床诊断的价值大致分三类
含液病变:如各种积液,各种囊肿等。对这类病变,超声能够敏感准确提示病变的范围和液腔的结构。但液体的性质(血液还是积水还是脓液)的判断没有特异性,须结合临床判断。
局限性实性病变: 可分为:恶性肿瘤、良性肿瘤,增生性病变,代谢性病变以及局灶性炎性病变。超声多数情况下可显示病变的范围和与脏器的关系,对良恶性的诊断,只有特征明显时方可谨慎提示
弥漫性病变:各类型的肝炎、肝硬化、弥漫性肝癌,慢性胰腺炎与弥漫性胰腺癌,良性或恶性脾肿大;各类肾炎或肾病类型等等,弥漫性病变声像图均无特征性表现,故难以提示病理性或病原性诊断
值得说明的是,超声的分辨力在毫米级水平。而超声诊断仍然传统沿用了病理诊断名词,病理诊断是通过组织染色在光镜下放大几十、几百倍,显示的是毫微米级的信息。因此二者的信息源完全不同。因此,超声诊断结论不论语气多么肯定,都不能与病理诊断等同。
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