一、概述
超声检查是指运用超声波的物理特性和人体器官组织声学特性相互作用而产生的信息，以波形、曲线或图像的形式显示和记录，从而对人体组织的物理特征、形态结构、功能状态作出判断而进行疾病诊断的一种非创伤性的检查方法。
（一）超声检查的基本原理
1.超声波超声波是指振动频率在20000赫兹（Hz）以上的机械波。它是相对于声波而言的，频率在20～20000Hz间的机械波能被人耳感知，称为声波。频率低于20Hz的机械波称次声波。超声波波长短，频率高，人耳听不到，它以纵波的形式在弹性介质内传播。医学诊断用超声波的频率在1～20MHz之间。超声波有三个基本物理量，即频率（f）、波长（λ）、声速（c），它们的关系是：c=f·λ或λ=c/f，传播超声波的媒介物质叫做介质，不同频率的超声波在相同介质中传播时，声速基本相同。在人体软组织中声速为1540m/s。
2.超声波的发生
（1）压电效应医学诊断用超声波发生装置，多根据压电效应原理制造。在某些晶体的一定方向上施加压力或拉力时，晶体的两个表面将分别出现正、负电荷，即机械能转变为电能，此现象称为正压电效应；把压电晶体置于交变电场中，晶体就沿一定的方向压缩或膨胀，即电能转变为机械能，此现象称为逆压电效应。
（2）超声波的产生和接收超声波的产生是利用压电晶体的逆压电效应。当压电晶体受到仪器产生的高频交变电压作用时，压电晶体将在厚度方向上产生胀缩现象，即机械振动，该振动引起邻近介质形成疏密相间的波，即超声波。超声波的接收则是利用压电晶体的正压电效应。当回声信号作用于压电晶体上，相当于对其施加一个外力，根据正压电效应晶体两边将产生携带回声信息的微弱电压信号，将这种电信号经过放大、处理之后，即能在显示屏上显示出用于诊断的声像图。
3.超声波传播的特点
（1）束射性超声波
在一定距离内可沿直线传播，具有较强的束射性。此特点与一般声波不同，而与光波相似。
（2）反射与折射
当一束超声波入射到比自身波长大很多倍的两种介质的交界面上时，就会产生反射与折射现象。超声波的反射遵循反射定律：入射角等于反射角。超声波的折射遵循折射定律：即入射角正弦和折射角正弦之比等于两种介质中的声速之比。超声波的反射主要与两种因素有关：①与入射角有关，入射角越大则反射角越大，反射越弱，当超声波垂直于不同声抗阻分界面入射时，可得到最佳的反射效果；②与声阻抗有关，声阻抗可以理解为超声波在介质中传播时所受到的阻力。当两种相邻介质的声阻抗差值为0.1%时，入射的超声波即在交界面上产生反射和折射。声阻抗差越大，反射越强，折射越弱；反之亦然。
（3）散射和绕射（衍射）
如果物体是直径远小于超声波波长的微粒，超声在与微粒相互作用时，大部分超声能量继续向前传播，小部分超声能量被微粒吸收后再以球面波的形式向四周辐射声波，这种现象称为散射。散射时，微粒成为新的声源。如果物体的界面尺寸与超声波波长相接近，超声波将绕过障碍物而传播，称为绕射（衍射）。人体组织内的细微结构对超声的散射，是脏器内部图像形成的依据。超声波检查，通过人体内大、小界面的反射和散射回声，不仅能显示器官的轮廓和毗邻关系，而且能显示其细微结构及运动状态，故界面的反射和散射回声是超声成像的基础。
（4）超声波的衰减
超声波在介质中传播时，随着距离增加，声能将随之减弱，这就是衰减。引起衰减的原因主要有：①由于“内摩擦”，超声波机械能变为热能被组织“吸收”；②波束发散，能量的散射及反射，使得保持在介质中原始前进方向上的能量减小。
在人体组织中衰减程度一般规律是：骨（或钙化）>肌腱（或软骨）>肝（或肾）>脂肪>血液>尿液（或胆汁）。
（二）超声检查方法
超声检查方法按显示回声的方式不同可以分为以下几类。
1.A型诊断法
即幅度调制型，此法以波幅的高低代表界面反射信号强弱，可探测界面距离，测量脏器径线及鉴别病变的物理特性。可用于对组织结构的定位及定性。
2.B型诊断法
即辉度调制型，此法以不同亮度的光点表示界面反射信号的强弱，反射强则亮，反射弱则暗，称灰阶成像。其采用多声束连续扫描，每一单条声束上的光点连续地分布成一幅切面图像，可以显示脏器的二维图像。图像纵轴表示人体组织深度，即界面至探头的距离，横轴表示超声束在扫描方向上的位置，反映切面图像的宽度。当扫描速度超过每秒24帧时则能显示脏器的实际活动状态，称为实时显像。根据探头及扫描方式不同，又可分为线形扫描、扇形扫描、凸弧扫描等。B型诊断法可清晰显示脏器外形与毗邻关系，以及软组织的内部回声、内部结构、血管及其他管道分布情况等。因此，本法是目前临床使用最为广泛的超声诊断法，也是最重要、最基本的一种超声诊断法。
3.M型诊断法
此法系将单声束超声波所经过的人体各层解剖结构的回声以运动曲线的形式显示的一种超声诊断法，其图像纵轴代表回声界面至探头的距离即人体组织深度，横轴代表扫描时间。此法主要用于探测心脏，称M型超声心动图。本法常与扇形扫描心脏实时成像相结合使用，也是一种辉度调制型。
4.D型诊断法
此法是利用多普勒效应的基本原理探测血管、心脏内血液流动反射回来的各种多普勒频移信息，以频谱或色彩的形式显示，从而进行疾病诊断的一种检查方法。D型诊断法有频谱多普勒诊断法和彩色多普勒血流显像两种。彩色多普勒血流显像系在二维显像基础上，对血流的多普勒信号进行彩色编码，以色彩形式显示血流的方法，有很强的直观感和空间感。目前多数采用红色表示血流方向朝向探头，蓝色表示血流方向背离探头，湍流则以绿色或多彩表示。应用D型诊断法，可检测血流的方向、速度、性质、分布范围、有无返流及异常分流等，具有重要的临床应用价值。
（三）超声检查的主要用途
1.检测实质性脏器的大小、形态及物理特性。
2.检查囊性器官的大小、形状、走向及某些功能状态。
3.检测心脏、大血管及外周血管的结构、功能与血流力学状态。
4.鉴定脏器内占位性病变的物理特性，部分可鉴别良、恶性。
5.检测积液的存在与否，并对积液量作出初步估计。
6.随访经药物或手术治疗后各种病变的动态变化。
7.引导穿刺、活检或导管置入，进行辅助诊断及某些治疗。
（四）超声检查前病人的准备
1.常规肝、胆囊、胆道及胰腺检查通常需空腹，必要时饮水400～500mL，使胃充盈作为声窗，以使胃后方的胰腺及腹部血管等结构充分显示，胃的检查需饮水及胃造影剂，显示胃黏膜及胃腔。
2.早孕、妇科、膀胱及前列腺检查病人于检查前2h饮水400～500mL以充盈膀胱。
3.心脏、大血管及外周血管、浅表器官及组织、颅脑检查一般不需特殊准备。
4.婴幼儿对检查不合作者，可予水合氯醛灌肠，待安静入睡后再行检查。
5.腹部检查2日内应避免行胃肠钡剂造影和胆系造影，因钡剂可能干扰超声检查。
二、超声检查的临床应用
（一）肝脏声像图
1.正常声像图及超声测量参考值正常肝脏被膜整齐、光滑，呈细线样回声。在上腹部纵切扫查时，形似三角形，横切或肋缘下斜切时，则呈以肝门为中心的类扇形图像。肝实质回声呈中等偏低的均匀细小光点。肝内显示的管道结构主要是门静脉和肝静脉，肝内门静脉沿肝脏长轴走行，近第一肝门较粗，主干内径不大于1.4cm，在肝左叶内门静脉左支横部、矢状部、左内支、左外上支、左外下支呈“工”字形分布。胆管伴行于门静脉左右支的腹侧。于剑突下或右肋缘下向肝膈面斜断扫查，可见左、中、右三支肝静脉呈放射状汇集于第二肝门，与门静脉支垂直交叉分布，二者不在一个平面，无法同时显示。肝的左叶与右叶下缘角分别小于45°及75°。肝上界多位于第5肋间，平静呼吸时剑突下长度不超过3cm，右叶多不超过肋缘。经肝右静脉注入下腔静脉的右肋下缘斜切面图测量肝右叶最大斜径约12～14cm。
2.异常声像图
（1）肝癌声像图表现复杂，典型的原发性肝癌有以下特点。①直接征象：肝实质内出现局灶性实性回声肿物，可单发、多发或弥散分布。一般与正常肝组织边界清晰，且多较规则。其回声强度和分布，与癌肿病理组织学改变密切相关。癌肿与其周围正常肝实质回声比较，有低回声型、等回声型、强回声型、无回声型及混合回声型等。病灶周边可有低回声晕环，部分病灶可出现后方的声衰减、外展的侧方声影等。CDFI显示彩色血流可呈网篮状包绕肿物，也有伸向瘤内，或在瘤内呈散在彩点分布，常可测出高速动脉性血流和门静脉血流。②间接征象：肝脏局部或全部肿大，形态失常，肝脏边缘角变钝，即所谓的“角征”；浅表癌肿引起相应肝包膜隆起，形成“驼峰征”；癌肿结节周围有血管绕行或边缘血管中断。肝内管状结构受压或因推挤而发生变形、移位、扭曲、狭窄或闭塞，邻近脏器受挤压移位；晚期病例可在门静脉或肝静脉内发现癌栓光团，或在胸、腹腔内出现胸、腹水的无回声区等转移征象。继发性肝癌的声像图特征多为在肝内出现多发的、大小及图形特征相似的占位性病变。淋巴瘤、肉瘤及霍奇金病的肝转移瘤表现为回声减弱区；乳腺癌、肺癌转移瘤呈“牛眼征”；结肠癌、胃癌、食管癌及泌尿系统癌肿转移灶多为高回声结节。CDFI显示转移性肝癌瘤内多数为低速血流，部分无血流信号。
（2）肝硬化其声像图诊断要点有：①肝脏形态失常，右叶萎缩，左叶及尾叶肿大或萎缩，肝表面高低不平，呈锯齿状或凹凸状；②肝实质回声不均匀增强；③肝静脉变细、扭曲，走向不清；④门脉高压征象，即门静脉主干、脾静脉及肠系膜上静脉扩张，侧支循环开放、脐静脉再通，脾肿大；⑤胆囊壁厚呈“双层状”及腹水征表现。
（二）胆道系统声像图
1.正常声像图胆囊呈梨形，位于肝右叶下面的胆囊窝内，长7～9cm，宽2.5～3.5cm，容积35～50mL，分底、体、颈三部分，轮廓清晰，壁薄光滑，厚度不超过0.2cm，囊内为无回声区，后方回声增强。胆总管声像图可分为上、下两段。上段位于门静脉前方，与门静脉形成双管结构，下段因受肠道气体的干扰，超声不易显示。胆总管内径小于0.6～0.8cm。正常肝内胆管内径多为并行门静脉内径的1/3左右，除左、右肝管外，二级以上的分支一般不易显示。
2.异常声像图
（1）胆囊炎
1）急性胆囊炎单纯性胆囊炎胆囊稍大，囊壁轻度增厚，黏膜充血水肿，胆汁正常或稍混。化脓性胆囊炎胆囊体积增大，轮廓线模糊，囊壁弥漫性增厚，形成胆囊壁的“双边影”表现，胆囊内胆汁混浊，可与周围粘连，甚至形成胆周脓肿。多伴有胆结石，常嵌顿于胆囊颈管部。当胆囊极度增大，压力显著增加，可致囊壁坏死穿孔，引起胆汁性腹膜炎，胆囊收缩功能差或丧失。
2）慢性胆囊炎轻者无明显的声像图特征，仅有囊壁稍增厚。典型者可出现胆囊肿大或萎缩，囊壁增厚，腔内可见结石或由组织碎屑所致的沉积性回声图像。多数胆囊丧失收缩功能。
（2）胆囊与胆道结石
超声检查是诊断胆囊结石最简便、最准确的方法，准确率达95%以上。因受胃肠气体的干扰，肝外胆管结石的超声诊断准确性略低。
1）胆囊结石
典型胆囊结石的声像图为：胆囊腔内出现形态稳定的强回声团，团块后方伴有清晰的直线回声暗带（声影），由于重力原因团块随体位改变沿重力方向移动。同时具有以上三个特征是超声诊断胆囊结石的可靠条件。此外，胆囊充满结石时，胆囊内无胆汁显示，胆囊前壁呈弧形强回声带，后方伴宽大声影，胆囊后半部及后壁不明显，呈WES征。泥沙样结石表现为在胆囊内可见沉积的泥沙状颗粒回声，变动体位可见沉积带移动。胆囊壁内胆固醇结晶结石表现为胆囊壁内可见2～3mm大小的强回声斑点并拖有彗星尾状强回声。
2）胆管结石
肝外胆管结石表现为有结石的胆管近端扩张，管壁增厚，回声较强，管腔内可见恒定的强回声团，后方有声影。强回声团与胆管壁之间有分界，典型的尚可见有细窄液性暗环包绕结石强回声团而成为“靶环样”。肝内胆管结石表现为肝内出现强回声团，呈圆形、斑点状、条索状或不规则片状，主要沿左、右肝管分布，一般有声影，其近端小胆管扩张呈小双管、囊状或分叉状。
（三）肾、膀胱、前列腺声像图
1.正常声像图
（1）肾被膜轮廓清晰光滑，呈带状强回声。外周部分为肾实质，回声分两部分：肾髓质回声又称肾锥体回声，为放射状排列在肾窦周围的圆锥形结构，回声低于肾皮质；肾皮质包在肾髓质回声的外层，部分伸入肾锥体之间，为肾柱；皮质回声高于髓质，低于肝、脾实质回声。肾中央部为肾窦区包括肾盏、肾盂、血管和脂肪等组织回声，通常呈椭圆形高回声，边界毛糙不整，约占肾宽度的1/2～2/3。正常肾长9～12cm，宽4～6cm，厚3～5cm。
（2）膀胱正常膀胱容量约400mL，充盈时呈椭圆形或类圆形，壁厚2～3mm，呈一条平整、光滑的细光带，黏膜回声不平。排尿后基本无尿液残留。充盈时，横切面呈圆形或椭圆形，纵切面呈边缘圆钝的三角形。
（3）前列腺前列腺呈左右对称的栗子形，其上下径为3cm，前后径为2.5cm，左右径为4cm。前列腺包膜呈线状强回声，内部回声为散在的细小光点，均匀分布。一般不显示尿道，尿道周围组织回声较腺体回声低。内腺在前部，外腺在后部，内外腺之间有隐约可见的纤细光带。
2.异常声像图
（1）肾结石肾窦区内出现点状或团块状强回声，直径大于0.3cm，结石后方可伴有声影。肾结石嵌顿可致肾积水。
（2）肾积水肾窦强回声分离扩张，其内出现前后径超过1.5cm的长条形、椭圆形、不规则形无声区，多个液腔相互连通。轻度肾积水肾外形及肾实质无改变。中度肾积水肾窦区呈手套或烟斗状无回声区。重度肾积水肾窦区被巨大无回声区所代替，在边缘部有向内伸入的不完全分隔，液腔与输尿管通，肾实质明显受压变薄，肾体积明显增大。
（3）膀胱结石膀胱无回声区内出现点状或团块状强回声，其后伴有声影。小于0.3cm结石常无典型声影。强回声可随体位改变而移动。超声检查对于0.3cm以上的膀胱结石，几乎都能显示。但对小于0.3cm的结石，如果数量少，无堆积，则易漏诊。此外，诊断时应注意与膀胱异物相鉴别。
（4）前列腺增生症前列腺增大，以前后径增大为主，严重者可突入膀胱腔内。前列腺断面呈板栗形或近圆形，大多数外形规整，左右对称。包膜回声可增厚，但是光滑连续，无中断现象。增生的内部通常回声减弱均匀，少数回声增强或呈等回声型。本病常与前列腺结石合并存在，表现为沿内外腺交界处呈弧形排列的散在强回声点或强回声团，有时可伴有声影。部分病例可伴发尿潴留、肾积水、膀胱结石等。前列腺增生的诊断：内外腺比例异常及出现增生结节是主要依据，出现其中一项即可诊断。