三、超声诊断基础
(一)人体组织的声阻与衰减系数
超声诊断是通过人体各种组织声学特性的差异来区分不同组织。按照声学特性。人体组织大体上可分为软组织和骨骼两大类,软组织的声阻与水近似,骨骼则属固体。人体组织的声速、声阻抗、声吸收系数、衰减系数等反映人体组织的基本声学特性,人体不同组织的声学特性不同,见表1。人体各种软组织的平均声速约为1540米/秒,声衰减系数约与声频率成正比。声频率1兆赫时,衰减系数约1分贝 /1厘米。
表15-1-1 人体正常组织的声速、密度、声阻及衰减系数
声速 m/s | 密度 g/cm3 | 声阻 g/cm2/s | 衰减系数 dB/cm MHz | |
脂肪 | 1476 | 0.955 | 1410 | 0.63 0.8~7.0 |
大脑 | 1530 | 1.038 | 1588 | 0.95 0.9~3.4 |
脑脊液 | 1523 | 1.000 | 1523 | |
血液 | 1570 | 1.055 | 1656 | 0.18 1.0 |
肝 | 1570 | 1.050 | 1638 | 0.94 0.3~3.4 |
水(37°) | 1523 | 0.993 | 1513 | |
颅骨 | 3360 | 1.658 | 5570 | 20 1.6 |
空气 | 332 | 0.00129 | 0.428 |
超声在人体内传播时,在两种不同组织的界面处产生反射和折射,在同一组织内传播,由于人体组织的不均匀性而发生散射。超声通过不同器官和组织产生不同的反射与散射规律,仪器利用这些反射和散射信号,显示出脏器的界面和组织内部的细微结构,作为诊断的依据。
(二)正常脏器的回声规律:
1.含液体脏器如胆囊、膀胱、血管、心脏等,壁与周围脏器及内部液体间为界面、液体为均匀的无回声区(图15-1-4A)
2.实质性软组织脏器如肝、脾、肾等脏器均有包膜,周围有间隙,内部各有一定结构,如肝可以显示脏器轮廓、均匀的肝实质与肝内管道结构(图15-1-4A)
3.含气脏器如肺、由于肺泡内空气与软组织间声阻差异极大,在其交界面上产生全反射(几乎100%),并形成多次反射(图15-1-4 B),即超声不能进入正常肺泡。胀气的胃肠亦如此。
4.正常骨骼与周围软组织的差异大,在软组织与骨皮质交界处产生强反射,进入骨骼的超声由于骨松质组织吸收极多而不能穿透(除颅骨外)。其后方形成无回声区称声影(图15-1-4 C)。
图15-1-4 正常人体组织与病理组织反射规律
A、实质性脏器(肝)与含液体脏器(胆)的声象图规律。
B、含气脏器(肺)的多次反射。
C、骨骼的声象图(脊柱)
D、肝肿瘤、内部回声不均匀、较强回声区呈团状,肝表面不平。
E、胆囊内结石、胆囊无回声区中一强回声光团,后方有声影。
(三)病变脏器的回声规律:
当脏器有病变时,由于病变组织与正常组织的声学特性不同,超声通过时产生不同正常的回声规律,各种病变组织亦各有其声学特性、其反射规律亦不相同。如肝内液性病变为无回声区,肝癌为强弱不均的实质性回声区、边缘不整齐(图15-1-4D),胆囊内结石则在无回声区中有强回声光团,后方有声影(图15-1-4E)。