肺超声诊断的肺部疾病
肺超声是急危重症超声应用中不可或缺的重要内容,对多种急慢性疾病的肺部评估意义重大。包括肺水肿、急性肺损伤、气胸、肺炎、肺栓塞、肺间质性疾病等。
肺超声的原理与基本征象
1.肺超声原理
1.1 超声产生图像的原理
超声时通过超声探头发送超声波进入检查的对象,超声波在检查对象中传播后,把相应的衰减反射后的图像返回到探头中,经过图像处理展示在显示屏中。所以超声的一个基本要求就是能在检查对象中传播。基于此,超声常见的检查对象为肝、脾、心脏、血管等器官、组织。
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超声产生图像的原理
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1.2 超声“禁区”的开放
超声波在气体中的衰减非常严重,基本无法成像。事实上,当肺中的产生病变,“气少了,水多了”,例如胸腔积、液肺实变发生时,此时超声是可以实现并检测到病变的。
1.3 肺超声实现的原理
事实上,超声波会在“气体-组织的交接面“产生反射:把胸膜视为组织交界面,当肺部处于健康状态,每个肺泡都是充满气体的,此时可以把整个肺部视为一个气体,当超声波向下传播后,会产生一道一道与胸膜平行的线,即与胸膜线下的区域呈现出胸膜线以上区域的镜像,镜像为逐次衰减的。显示出以胸膜为单位,间隔完全相等的平行的线。——A线。
健康状态下,肺泡的上皮是非常非常薄的,我们认为其不含水也不含气。当肺泡组织间隔因病变增厚时,认为每个肺泡里面都会形成一个气体-组织的交界面,每个界面相应的都会出现下图所示”一堆”的反射——B线。
类似的,像肺水肿、肺实变等也会产生非均质的组织—气体的间隔,同样会形成一道一道以肺泡为单位的小的反射,这些反射叠加后也会形成——B线。
所以,总结一下,肺部超声的机制:气/液比
当气液比发生变化时,对应着不同程度、不同发病位置的病变反映出来的图像不同。
由左至右分别为气胸、正常肺部、肺泡间隙组织积液、肺实变、胸腔积液。
2.肺部超声的检查方法
2.1超声探头的类型
1.超声探头的工作原理
超声诊断仪是通过探头产生入射超声波(发射波)和接收反射超声波(回波)的,它是诊断设备的重要部件。而超声探头的任务是就是将电信号变换为超声波信号或相反地将超声波信号变换为电信号。探头可以发射和接收超声,进行电声、信号转换,能够将由主机送来的电信号转变为高频振荡的超声信号,又能将从组织脏器反射回来的超声信号转变为电信号而显示于主机的显示器上。超声探头就是利用这一工作原理制成。
探头内的部分的晶片,在通电状态下 ,它能产生弹性形变,从而产生超声声波;相反情况下,当超声声波通过晶片时,又能引起它产生弹性形变,继而引起电压的变化,最后通过信号处理板对相应电信号变化的处理来完成被探测物的图像探查。这一处理过程称之为压电效应(正、逆压电效应)。
2.探头组成
3.超声探头分类方式
按诊断部位分类:有眼科 探头、心脏探头、腹部探头、颅脑探头、腔内探头和儿童探头等之分。
按探头中换能器所用振元数目分类:有单元探头和多元探头之分
按波束控制方式分类:则有线扫探头、相控阵探头、机械扇扫探头和方阵探头等
按探头的几何形状分类:用在不同诊则有矩形探头、柱断部位的各形探头、弧形探类超声探头(又称凸形)、 圆形探头等
按照探头中压电晶片的数目分类:可分为单晶探头、双晶探头和多晶探头。其中单晶体探头材料成本昂贵,工艺复杂,与传统探头相比,可以得到更均匀、衰减小、频带宽的图像。逸超公司将全面把这一技术应用到腹部、妇产、心脏等部位
其他特殊应用的探头:近几年超声介入蓬勃发展,应运而生有穿刺探头、双平面探头、经食道探头及术中探头、腹腔镜探头等
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形状有特点的腔内探头
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4.探头的选择
探头的发射频率是探头最重要的特性参数之一,超声诊断中常根据不同的受检对象和部位选择不同的探头,如 2 MHz、2.5 MHz、5 MHz、10 MHz 等,探头的发射频率是由晶体的厚度决定的。而晶片形状则确定了声束的形状和声场分布等重要特性。
机械扇扫探头:全称机械扇形扫描探头,早期通用于腹部和心脏超声检查,现几乎仅用于眼科 A/B 超
平面线阵:在凸阵出现之前,是腹部检查的主力,频率大多为 3.5MHz;凸阵出现并成为腹部检查主力后,主要用于小器官和表浅组织检查,频率一般在 5MHz~7.5MHz(甚至9MHz)。
凸阵:凸阵的大R(晶片曲率半径)通常在 30mm 以上,用于腹部检查;小R(10~20mm,医生们多称微凸)用于心脏检查。
相控阵:用于彩超中作心血管彩色血流成像,因该图像是镶嵌(叠加)在解剖结构的灰阶图像上的,故黑白、彩色图像及多普勒频谱是利用该同一探头的不同工作模式获得。
使用部位 | 探头选择 |
腹部 | 凸阵探头 |
小器官 | 高频线阵 |
心脏 | 微凸阵探头 |
血管 | 线阵探头 |
产科 | 凸阵探头 |
外科 | 线阵探头 |
儿科 | 凸阵探头 |
胎儿 | 线阵探头 |
腔内 | 腔内探头 |
5.声束的扫查及不同探头形成的声像图
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声束的扫查及不同探头形成的声像图
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腹部探头、心脏探头、血管探头和小动物探头在进行肺部超声检查时,各自的特性和应用有所不同。以下是这些探头在肺部超声中的区别和应用:
1.腹部探头(Convex Array Probe)
特性:
频率:通常在25 MHz范围。
视野:较宽,适合深层组织成像。
图像质量:分辨率适中,适合大范围的器官和结构成像。
肺部超声应用:
适用性:可以用于肺部超声检查,但由于频率较低,图像分辨率相对较低。
应用场景:适合快速评估肺部状况,如肺积液、气胸、大面积肺实变等。