【超声医学】
拼译：medicine of ultrasonography
它是声学、医学和工程技术相结合的学科。它包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学超声工程学3个部分。凡研究高于人耳听阈声频率(20～20000Hz)的声学技术在医学领域中应用的科学，统称超声医学。 超声诊断学在现代医学4大影像诊断(X线CT、同位素扫描、核磁共振、超声诊断)中较为突出。它是研究和应用超声波的良好指向性、遇界面发生反射、在组织中吸收衰减以及遇运动界面产生多普勒效应等物理特性，诊断人体组织器官疾病的方法学。通过不同类型的超声仪器，将超声波发射到人体内，超声波即在组织传播。当不同组织的声阻抗差＞0．1%时，它们所构成的界面即可导致超声波束发生反射、折射和散射。将此反射信号接收并进行后处理，再将其显示于监视屏上。依据回声的共性、特异性，结合人体生理、病理、解剖及临床资料进行综合分析研究，继而对人体组织结构、功能状态作出判断。由于其检测范围广泛，符合率高，对人体无损害，无痛苦，而且重复性好，已成为临床不可缺少的主要检查方法之一。1942年，奥地利K．Dussik首先使用A型超声仪探测颅脑。其后，又有人使用A型超声仪对胆囊、乳腺、子宫和胎儿以及视网膜进行探查研究。1952年，美国Howry等开始研究B型超声显像法，成功地获得乳腺的二维超声回声图。1954年，瑞典EDler首先应用超声光点扫描法诊断心脏疾病，报告了二尖瓣狭窄的特异性回声图，谓之M型超声心动图。1956年，日本里村茂夫首先将多普勒(Doppler)效应原理应用于超声诊断，亦即连续波式多普勒D型超声诊断技术的开始。1969年，美国Boker研究出脉冲波式多普勒技术。1976年后，挪威Holen、Haltle及Angelsen先后将连续波式多普勒技术与流体力学理论应用于心脏狭窄瓣膜的跨瓣压力阶差和瓣口面积测量，开创了多普勒超声心动图定量诊断时代。1982年，日本Namekawa和美国Bommer等应用自相关和伪彩色编码技术，将多点选通式多普勒获取的血流信息以颜色显示出来，研制出彩色多普勒超声诊断技术，为心血管疾病的诊断开辟了新的途径。超声诊断在中国起步较晚。1958年，上海第六人民医院首先使用脉冲式A型探伤仪，对肝、胃、乳腺等脏器进行超声探查。1962年，邬祥惠、郭万学、朱世亮等应用A型超声仪诊断肝硬化、肝脓肿及肝癌。1964年，周永昌、王新房报告用超声仪探查早期妊娠及胎心。1978年后，二维实时超声诊断技术开始应用。1985年，彩色多普勒技术在中国兴起，二维超声诊断趋于普及。表1 超声诊断的种类 
超声诊断种类很多(见表)其中，最常用的按超声回声方式不同分：(1)超声示波法，即A型诊断法。此法将回声以波的形式显示于示波屏上，回声强则波幅高，回声弱则波幅低，称波幅调制型。横坐标代表回声的时间(距离)，纵坐标代表回声的强弱。由于缺少直观性，使用渐少。(2)超声显像法，即B型诊断法。此法将回声信号以光点的形式显示于示波屏。回声强光点亮，回声弱则光点暗，光点随探头(换能器)的移动而变化，称辉度调制型。由于连续扫查，可将点、线扫描构成脏器的剖面图像，即二维空间显示，又称二维超声扫查法。根据成像速度和扫查方式不同，分为慢速成像、快速成像以及手控、机械和电子成像等。(3)超声光点扫描法，即M型诊断法。它是在辉度调制型中加入慢扫查锯齿波，使回声光点自左而右自行移动扫描，属B型的特殊显示方式。纵坐标代表超声传播时间，其回声代表距离，横坐标代表光点慢扫描时间。两坐标构成时间位置曲线图。常用于探查心脏，通称M型超声心动图法。(4)超声频移扫查法，即D型诊断法。此法应用多普勒效应原理，将探头与扫查物之间的相对运动产生的多普勒频移检出，获得多普勒信号音频和频谱，频移的程度与相对运动的速度成正比。用于探测血流方向、速度及性质，对心脏及血管的血流动力学提供定性、定量诊断。超声医学的应用广泛。但1975年以前，由于仪器技术条件所限，应用范围和诊断水平受到一定限制。1978年前后，由于二维超声诊断技术不断引进，才得以迅速发展。以往临床难以发现和不能确诊的疾病，得到早期发现及确诊。其中，风心病、先天性心脏血管畸形、心脏粘液瘤、心脏瓣膜腱索断裂、肥厚性心肌病、二尖瓣脱垂、左室条束及心脏肿瘤等，超声检查均能提供特异性诊断。由于连续式的、脉冲式的和彩色的多普勒技术的应用，对分流性的、返流性的心血管畸形和胎心的血流动力学变化，以及肝、脑、肾及浅表血管的血流探测，超声诊断都具其独到之处，基本取代了心导管检查。超声检查亦可清晰显示胆囊、总胆管、肝管、肝内胆管、胰腺、肾上腺及前列腺等。对早期发现肝占位性病变的检出已达1～0．8cm水平。对体腔积液和囊肿的物理定性及其数量、体积、部位的确认较准确。对各种管腔内结石的检出率，均高于传统检查方法，而且检查迅速，重复性好。妇产科方面，它使以前难以明确的问题得以解决，如胎盘的定位及其成熟度、羊水测量、胎儿发育情况及有无畸形等，均能及早作出明确的诊断。眼科方面，在玻璃体混浊情况下，可显示视网膜及球后病变，眼内非金属异物的确认和定位，超声检查均可确认。由于介入性超声技术的发展，以及体腔探头如食道探头、胃及十二指肠探头、阴道探头、宫腔探头、直肠探头、尿道探头和术中探头的应用，更扩大了超声医学的诊断范围，诊断符合率亦相应提高。超声治疗是应用超声波作用于机体达到治疗疾病目的的超声疗法。研究超声波对人体组织的作用机制、应用方法、作用强度、操作技术、适应症和禁忌症的科学，称之为超声治疗学。按照治疗剂量大小分为一般剂量疗法(3W／cm2以下)，如连续式疗法或脉冲式疗法、超声－电疗法、超声药物透入、超声雾化吸入等。大剂量疗法如超声波体外碎石、超声加热治癌、超声手术刀等。生物医学超声工程学包括医用超声仪器的研制和超声生物医学基础研究两个方面。超声医学发展的50年中，前20年发展缓慢，后20年则发展迅速。其趋势由静态图像向动态图像发展。由黑白图像向彩色图像发展，由二维图像向三维图像发展，由沿用多年的超声反射法向透射法发展。三维空间的立体超声已开始用于临床。如(1)全息超声。利用超声透射法原理，将两束频率相同、相干性能好的单频超声波，1束穿透被测器官后投射在油槽液面上，另1束直接投射到液面上。两条声束在液面上形成干涉条纹，用激光扫描液面，通过电视或摄像，显示三维动态图像。(2)F型超声。为曲面显示，由多个切面像构成1个曲面橡，近似三维图像。(3)超声CT。利用透射原理，应用计算机技术的超声切面显像法。使超声波穿透组织器官后，在不同方位上作一系列切面投影，将组织器官对超声波的吸收系数通过数字处理，取得分布信息，重建声像图。也有应用反射法原理，将回声信号经过计算机处理后重建图像的。在超声仪器换能器技术方面，1988年美国ATL公司首先研制出数字声束形成器，取代了传统的模拟／数字(A／D)混合成像技术的模似声束形成器，使声波的形成、信号的传播和图像的显示，全部用数字控制，其分辨力和精确度都显著提高。超声仪器也具有难以克服的局限性。由于穿透力弱，对骨骼及含气脏器如肺等难以探查。对成人头颅的扫查也逊于X线CT或核磁共振。即便是全息超声，对深部脏器仍不能穿透。现今超声仪器的原理，仍主要为超声波在人体组织传播中遇界面产生反射的物理特性。而超声波在反射时往往发生多次重复反射，加之旁瓣干扰，常常导致伪反射现象，造成假阳性或假阴性，给诊断带来困难。因此，研究超声透射法及新的成像技术，仍是超声医学的重要课题与发展方向。【参考文献】：1 周永昌，郭万学．超声医学．北京：科学技术文献出版社，1992．1～82 Neil E．Brrrncfern，American Heare Jowrnd，1993，126(1)：251～257(安徽医科大学第一附院赵强教授撰) |