医学超声影像技术发展综述
张禄鹏
摘要：本文回顾了医学超声影像技术的发展历史，阐述了A型、B型、M型和D型超声诊断方法的历史、原理、特点、用途和发展状况，总结了医学超声影像技术的局限性，介绍了三维超声和超声造影等医学超声影像技术的新进展。
关键词：医学超声影像技术，超声诊断法，三维超声，超声造影
Abstract：This paper reviews the development history of medical ultrasound imaging technology. The history, principles, characteristics, uses and development status of A model, B model, M model and D model ultrasonic diagnostic method. This paper also sums up the limitations of medical ultrasound imaging technology and introduces three-dimensional ultrasound and ultrasound contrast and other new medical ultrasound imaging technology advances.
Keyword：medical ultrasound imaging technology，ultrasonic diagnostic method，three-dimensional ultrasound ，ultrasound contrast
医学超声影像技术和X-CT、MRI及核医学影像（PET、SPECT）一起被公认为现代四大医学影像技术，成为现代医学影像技术中不可替代的支柱。医学超声影像技术是指运用超声波的物理特性，通过电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析、处理和显象，从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态影像一种非创伤性技术。 目前，由于超声显像技术具有实时动态、灵敏度高、易操作、无创伤、无特殊禁忌症、可重复性强、费用低廉和无放射性损伤等优点。从而使这一诊断技术成为了现今临床各学科疾病的检查、诊断和介入治疗中所不可缺的重要手段之一。
1.超声影像技术发展历史
1880年，两位法国科学家Jacques和Pierre Curie发现了压电现象，成为超声探头的基础。某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。根据压电效应，用压电晶体可以用来作为声波的产生器与接收器，压电效应是可逆的，这奠定了用同一超声波换能器既能发射又能吸收的基础。
直到第一次世界大战，随着声纳在军事上的应用，压电效应才得到重视。19xx年，法国科学家Paul Langevin发现了超声的第一个用途：水下声波测距法探测水下目标，也就是今天大家熟知的声纳。正常人的耳朵可接听到声波频率的范围为16-20000Hz，高于2万赫兹的声波就称为超声波。
超声医学影像所用的声频率通常是300万-750万次/秒（3MHz-7.5MHz）。超声波是一种机械波，其传播是通过介质中粒子的机械振动进行的，它不同于电磁波，在真空中不能传播，但在人体复杂的介质中传播较好，同时它属直线传播，因此有良好的方向性[1]。超声诊断技术出现后获得了迅速的发展，上世纪40年代末，A型(Amplitude Mode)超声诊断仪开始应用于临床，常用A型法测量界面距离、脏器径值以及鉴别病变的物理性质，结果比较准确，为最早兴起和使用的超声诊断法，目前已多被其他方法取代，只在脑中线测量等方面还在应
用。
随后B 型 (Brightness Mode)和M型 (Motion Mode) 和超声诊断仪相继问世。70年代灰阶和实时技术取得重大突破超声技术日趋成熟。二维灰度显示的 B 型超声诊断仪取得迅速发展，它们显示的均为人体内结构形态信息，成像基础为人体内的声阻抗变化。所谓的B超，此法是将回声信号以光点的形式显示出来，为辉度调制型，回声强则光点亮，回声弱则光点暗。B超向人体发射一组超声波，按一定的方向进行扫描。根据监测其回声的延迟时间，强弱就可以判断脏器的距离及性质，经过电子电路和计算机的处理, 形成了我们今天的B超图像。按扫描方式分类，B超已经发展了四代，包括手动直线扫描、机械扫描、电子直线扫描和电子扇形扫描。M超声诊断法是在辉度调制型中加入慢扫描锯齿波，使回声光点从左向右自行移动扫描，故也称超声光点扫描法，它是B型超声中的一种特殊的显示方式[2]。80年代出现的彩色血液显像(Color Flow Imaging , CFI)，则是在实时B 型超声图像中，以彩色表示心脏或血管中的血液流动，利用多次脉冲回波相关处理技术来取得血液运动信息。
19xx年，日本Aloka公司研制第一台二维彩色多普勒显像仪，建立在多普勒效应基础之上的，显示血流及心脏等运动信息D型(Doppler Mode)超声诊断仪开始出现。继而出现B型和D型相结合的双功型(Duplex Mode)超声诊断仪，它用同一探头既显示B 型图，又在图像中任一处取样显示其多普勒频谱。通常称为彩超的彩色多普勒血流成像系统是一种能同时显示 B 型图像和多普勒血流数据(血流方向、流速、流速分散)的双重超声扫描系统。超声频移诊断法，即D型超声诊断法，通称为多普勒超声，此法应用多普勒效应原理，当超声发射探头和反射体之间有相对运动时，回声的频率有所改变，此种频率的变化称之为频移。多普勒超声最适合对运动流体做检测，所以多普勒超声对心脏及大血管血流的检测。目前常用的超声多普勒有脉冲式多普勒（Pulse Waveform Doppler, PWD）、连续式多普勒(Continual Waveform Doppler, CWD)彩色多普勒显像(Color Doppler Flow Imaging, DFI)。
2.超声影像技术发展现状
随着科学技术的飞速发展，超声技术与计算机技术紧密结合，探头高频化，线路数字化。上世纪90年代经颅多普勒(Trans Cranial Doppler，TCD)诊断仪应用低频多普勒超声，通过颞部、枕部、眶部及颈部等透声窗，可以显示颅内脑动脉的血流动力学状况。而新型的彩色三维TCD则采用独特的颅脑血管扫描技术，同步对颅内血管的X、Y、Z三维空间坐标参数进行检测并馈入计算机，重建颅内血管的三维图像，并可以在颅内血管多普勒信号模拟三维图上选择样点，显示脑血管血液的流速和流向。该技术用于脑血管疾病的诊断、功能评论、危重病人的监护和预防保健等[3]。其后发展的具有三维空间超声技术的诊断仪可显示三个截面：纵截面、横截面和水平截面，并可对空间的所有平面的结果进行扫描、存储、分析。随着全自动三维超声扫描和三维图像存储技术的应用，使人体受检脏器的解剖学分析更加完善。
超声检查不是万能的，对于含气体和受骨骼遮挡的器官检查不如其它器官，对于过小目标的检查也受到仪器分辨率的限制。超声检查受检查孕周、胎儿体位及羊水影响并不能排除所有胎儿的畸形[4]。有些超声检查需要空腹，必须要空腹检查的器官：胆囊。正常胆囊在夜间空腹状态下储存了肝脏分泌的胆汁，这时胆囊呈充盈状态、壁薄光滑张力大、胆囊内无回声。餐后（尤其食用奶制品、脂肪类食物）会收缩使胆汁排出参与消化，如果餐后胆囊收缩了，难以确定是否为病理状态的超声征像，而结石息肉等可能显示不出或难以辨别。
3，超声影像技术发展趋势
近几年来 医学超声成像系统向更高层次发展 其目标主要是利用更多的声学参数作为载体以获取体内更多的生理病理信息，提高图像质量，使图形清晰显示更为细微的组织结构
[5]。从工程技术角度看，医学超声成像在三维超声等方面的发展特别引人注目。
最近几年，三维超声图像重建是超声图像处理方面的热点 已成为超声成像技术的一个
发展趋势。三维超声和实时三维超声三可以弥补二维超声检查的空间关系不强的缺点，同时可以减少因为二维超声检查过快造成的漏诊，扩大超声的观察视野。利用三维超声可以快速、全面地对各检查脏器进行评价。目前，三维和实时三维超声的应用价值已经得到临床和超声医师的认可。但随着对该技术应用的深入，其应用范围会不断的被发现，从而在产前检查中发挥更大的作用。
超声造影(Ultrasonic Enhanced Contrast)是利用造影剂使后散射回声增强，明显提高超声诊断的分辨力、敏感性和特异性的技术。借助于静脉注射造影剂和超声造影谐波成像技术，能够清楚显示微细血管和组织血流灌注，增加图像的对比分辨力，大大提高超声检出病变的敏感性和特异性。随着仪器性能的改进和新型声学造影剂的出现，超声造影已能有效的增强心、肝、肾、脑等实质性器官的二维超声影像和血流多普勒信号，反映和观察正常组织和病变组织的血流灌注情况。有人把它看作是继二维超声、多普勒和彩色血流成像之后的第三次革命。超声造影作为一种全新的影像学检查技术，目前在临床上的普及程度远远不如CT和MRI，和传统超声一样受体形影响和气体干扰大，穿透力较X线弱，空间分辨力也低于CT和MRI,但超声造影剂进行超声检测，简便、耗时短而且实时无创、无辐射，具有其他检查方法无法比拟的优点，已成为超声诊断的一个十分重要和很有前途的发展方向。
总之，三维或实时三维超声、超声造影技术在临床的应用才刚刚起步，更多的应用价值有待广大的超声医务工作者不断地探索和发现，相信随着这些新技术在临床的不断应用，其 可适用的领域会不断地扩大，并适应新的发展趋势。
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第二篇：综述1
综述
介入治疗在妇产科的临床应用
任 静 刘延军 综述
李丰新 唐 军 审校
（任 静 刘延军 李丰新 陵县人民医院 邮编2535000）
(唐 军 山东医学影像学研究所介入研究室 邮编250021)
介入放射学作为一门新发展的医疗技术，发挥出独到的优势。近几年来它在诊治妇产科疾病方面取得重大发展，受到了医学专家的高度重视。为推动介入治疗在妇产科疾病方面的发展，现就目前研究发展的几个方面综述如下：
1. 子宫动脉栓塞治疗子宫肌瘤
子宫肌瘤是女性生殖系统最常见的良性肿瘤，多发于35岁以上的中年妇女，其发病率高达15％～50％。主要临床症状有不规则阴道出血、下腹痛、坠胀感、尿滞留及便秘等。过去妇产科医师治疗子宫肌瘤的传统方法有：①激素疗法，②单纯肌瘤切除（挖除术），③子宫全切术等。激素治疗是一种姑息疗法，可缓解一定的临床症状，但不能解决根本问题。子宫全切术能彻底根除病变而对病人来说创伤大、痛苦多将可能丧失生育能力。单纯肌瘤切除术保留了病人的生育能力，遗憾是有报道约25％的病人可出现肌瘤复发而不得不再次手术。[1]
上世纪70年代开始采用子宫动脉栓塞术治疗产后大出血[2].90年代中期采用同样技术对子宫全切的病人在术前行子宫动脉栓塞治疗，从而大大减少了术中出血[3]。19xx年有学者[4]提出将子宫动脉栓塞直接用于治疗子宫肌瘤作为非手术疗法，治疗有症状的子宫肌
瘤的新技术引起人们的重视。近几年的研究结果表明，子宫动脉栓塞治疗子宫肌瘤是一种微创安全的治疗方法。根据Brunereau等[5]采用子宫动脉栓塞治疗子宫肌瘤58例的临床疗效和长期临床及B超随访观察结果表明，病人临床症状甚至完全消失。大部分病人的肌瘤逐渐缩小，仅有1例2年后出现新的肌瘤。由于子宫肌瘤多为两侧子宫动脉供血，以采用两侧股动脉入路插管。19xx年有学者[6]采用单侧股动脉入路插管进行两侧子宫动脉栓塞，同样可以解决问题，而且较两侧子宫动脉插管更经济、简便、安全，病人痛苦少易接受。目前多采用单侧股动脉经路插管进行两侧子宫动脉栓塞。由于子宫动脉的供血其管径比较粗大，一般选择性插管的成功率在95％以上，还有人报道约25％的病人在插管过程中可发生子宫动脉痉挛插管困难甚至失败。对超选择插管栓塞的病人，易选用5f－Cobra导管和超滑导丝进行超选择插管造影，然后再行栓塞治疗。
子宫肌瘤栓塞治疗的适应证原仅限于高血压、糖尿病等高危病人或不易手术者，后来才逐渐扩大适应证的范围。治疗的禁忌证还未见有详细报道。
栓塞材料的选择，目前一般选用永久行的聚乙烯酒精微粒和可吸收明胶海绵[7]，根据血管的管腔大小不同可选择不同大小的栓塞微粒（直径为150～700μm）。国内亦有采用平阳霉素碘油乳剂作栓塞治疗子宫肌瘤的报道[8]。还有个别病例术中导管损伤动脉内膜造成夹层动脉瘤的报道，对此应立即采用球囊导管扩张加压治疗。
2. 卵巢静脉栓塞术治疗盆腔淤血综合征
盆腔淤血综合征是一种多见的疾病。病因是由于卵巢静脉瓣的功能不良，导致盆腔静脉曲张症状有性交痛、下腹痛和坠胀感，直立行走和妊娠时加重。19xx年曾有学者报告采用卵巢静脉栓塞术治疗盆腔淤血综合征取得了良好疗效。他们采用的技术是选择性插管，在靶血管内放置金属弹簧圈。各家报道的插管成功率不尽相同，大约为88.9％～96.7％。临床症状缓解率可达70％～90％不等[2]。
3. 动脉栓塞治疗产后和手术后出血
诊断性血管造影和动脉栓塞术已成为治疗产后和手术后出血的重要手段。上世纪70年代以来，有关动脉栓塞治疗出血的论述已有数篇报道。有文献做了综合性描述，治疗有效率为97％，并发症发生率为6%～7%，介入治疗的程序与其他栓塞治疗基本相同[9]。可先行诊断性血管造影，然后再对异常血管进行动脉栓塞。异常血管表现为造影剂动静脉交通外渗和血管截断痉挛等表现。
4. 输卵管再通术
有关输卵管再通术的报告已有较多详细的描述。操作技术方法不一，多数采用子宫输卵管造影术。如果发现不通，进一步插入金属导丝或微导管使输卵管闭塞处通畅。由于导致女性不孕的病因异常复杂，所以术后受孕率难以估价。
5. 经阴道或引流术
在超声引导下经阴道穿刺对盆腔深部的液体或实质性肿块进行抽吸取样活检是一种安全有效的技术。有学者利用超声引导下穿刺抽吸取样活检进行研究，其中65例为液体抽吸，75例为实体瘤取材
活检。研究未发现异常并发症，特异性100％。
6. 卵巢输卵管脓肿抽吸引流
传统卵巢输卵管脓肿的治疗方法是抗生素治疗，如果无效在采用手术治疗。现已有大量文献报道支持经皮穿刺引流取代手术方法，已取得良好的疗效，避免了手术所造成的痛苦。该技术可经阴道、腹部、臀部途径穿刺完成，具体情况取决于操作者的熟练程度可到达脓肿的最安全途径。
7. 子宫颈支架引流宫腔积液
经皮穿刺引流宫腔积液是一种行之有效的方法，在某些情况下还需辅以宫颈支架。该技术最近由Gooding在其恶性宫颈狭窄患者的论著中报道。该技术简单、实用，可有效缓解症状，提高患者的生活质量。
总之，介入治疗在诊治妇产科疾病方面是一种经济实用、安全可靠的新技术，经多年研究探索已取得了丰硕成果，当然还有一些不尽完善的地方，还需我们不断实践总结，使它成为妇产科疾病中治疗的一个重要组成部分。
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