临床超声医学的进展

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超声为一种高频振动的机械波，在物质分子中传递。现阶段医学超声的使用频率在兆赫（mhz）级，超声在人体软组织（及水）中传播速度为1500m/s左右，故其波长在毫米（mm）级。在临床应用中主要分为诊断与治疗两个方面：超声诊断系利用较高频率（多在2mhz-40mhz）与较低声强，高频超声提高对组织的分辨率，用以获得清晰、细致的声像图；而较低声强可降低对组织损伤的副作用。超声治疗系利用较低频率（通常&lt；1mhz）与较高声强，低频超声增大对组织的穿透率，而高声强（特别是聚焦后）超声可对组织产生温升及机械效应，用以选择性破坏局灶性病变。近年来超声医学向上述两个方面的一些前沿迅速发展。



一．             超声诊断中的三个新方向

1． 超声造影技术

利用外界物质注入体腔内、管道内或血管内，根据注入物与组织间回声的不同或者声特性阻抗间的显著差别，而增强对脏器或病变的显示。在这一方面，可分为胃、结肠超声造影，输尿管、肾盂超声造影，子宫腔、输卵管超声造影，瘘管、窦道、脓腔超声造影等。常用灭菌生理盐水或co2气体用细管（导管）注入（胃造影可服专用胃造影剂；结肠造影可用温生理盐水保留灌肠）。

血管内超声造影剂均由微气泡组成，绝大多数在微泡之外包裹薄层微囊。微囊作为高能隔栏防止微泡间相互融合。因气体与微囊的物质组成、微囊大小及囊壁厚度的不同而产生多种性能不一的造影剂，其所适应的脏器或疾病诊断范围亦有所不同。

然而，血管内造影剂的要求极高，必须达到以下7种基本要求：

（1）       无毒；

（2）       不影响生理平衡；

（3）       对组织无刺激；

（4）       微泡尺寸1-6 m m间，可通过毛细血管；

（5）       阻止微泡相互融合形成大气泡而导致小血管腔内气栓；

（6）       在活体循环系统中大部分微泡至少维持5min 以上，以供临床观察分析；

（7）       微泡内气体及微囊无任何致癌作用。

现用的微泡内气体分：空气、氮气、全氟丙烷、全氟丁烷、全氟戊烷、全氟己烷、六氟化硫等。现用的微囊成分分：白蛋白、d-半乳糖、磷脂、脂质体、聚乙烯乙二醇、聚氰基丙烯酸酯等。血管内微泡造影已用于肿瘤的诊断与部分良、恶性肿瘤的鉴别诊断，急性局灶性炎症，局部缺血性坏死，血管性疾病以及心肌血流供应情况。向靶性微泡造影剂可携带药物及基因片段至选定病灶区，既可作特异性诊断（如微血栓检出），又可作选定病灶区灌药治疗。

2． 超声内镜

导光纤维内镜组合的超声内镜及单独由微型导管探头行超声扫查成像。超声内镜因在体内的管道或腔内直接接触病灶，缩短从体外进入病灶的声路，减少了声衰减，而可选用高频探头（20mhz-40mhz），可清晰显示细小病灶。目前，在消化道诊断中成效显著；并可引导某些经内镜的介入治疗。此外，超声腹腔镜，导管式超声食道检查，导管式超声尿道、膀胱、输尿管、肾盂检查，导管式超声阴道、宫颈、宫腔、输卵管检查均已在临床开展、报道。

3． 三维超声成像

收集一定数量（例如：60-300帧）按顺序排列的二维声像图并予重建，即可获得超声三维成像。使用手动探头位移或侧角法，手动探头旋角法或手动空间磁场定位法所获取的三维信息，均需支付大量的收集时间。因而，适用于静态三维成像。在心脏，收集图像后用心电门控电路将较多时序图像按心电时相重组，缓慢输入组合后，以心搏速度回放，形成“动态”的三维超声心动图。本技术的确切术语应称三维动态超声心动图，而决非三维“实时”超声心动图。由于动态三维用心电门控重组，故在心律紊乱病例中无法获得清晰的三维心脏成像；动态三维不属于实时三维成像，故不宜称作“四维”超声心动图。

将一维阵探头装入高速机扫装置使之自动侧角摆动，收集顺序二维图，可获得容积扫查8-16帧/s，接近实时但非真实的实时三维，可称“准实时超声三维成像”。

应用高密度二维阵探头（ two-dimensional array transducer）及与之适配的高通道数电路，使发射声束既可聚焦又可作高速扫查，以获得真实的实时三维超声成像。目前已制出实时三维超声诊断仪，其二维阵探头的晶片阵元数为3000；电通道数为12000，三维成像速度在18-30帧/s间可调（&gt；24帧达实时显示要求）。已试用于心脏、肝脏、周围血管、肾、胎儿等诊断研究，但尚需进一步提高空间分辨率及对超声剂量学的研究。



二．高强度聚焦超声治疗

高强度聚焦超声系利用较低频率的超声，可穿透软组织并在病灶区获得声聚焦焦域。一定功率的超声发射并经聚焦后，其在声轴垂直平面上的声强随该处的声束截面积成反比（忽略声衰减时）。因此，焦域区的截面积最小，故其声强最高（通常可达数千w/cm2）。声能转变为热能，焦域区迅速温升，致使蛋白质凝固，或即达到肿瘤细胞灭活，即达到相当于非手术的“肿瘤切除”效果。目前试用于临床已无手术指征的某些脏器、组织恶性肿瘤，初步显示其抑制癌瘤生长的较好效果。减轻疼痛、延长生命。另外，高温灭活的肿瘤组织留存在机体内部似还可