第1章超声医学的发展概述
国际超声医学发展已有70余年，超声诊断具有无创、无痛、便捷、价格便宜等优势。随着超声技术的不断发展与成熟，超声新技术的涌现，超声检查已经广泛应用于临床诊断，20世纪末，超声检查已占各类医学影像学检查的1/4，如今，已占到1/3。
超声医学基础知识包括3部分：超声物理基础，超声换能器（探头）；电子工程学基础（超声成像原理）；医学基础，主要有解剖学、病理学、临床医学。
超声仪器的分类：超声仪器是超声诊断的工具，超声医学发展至今，已有的仪器分为A、M、B、D型，应用不同型号的仪器，可获得不同的医学超声图像，分别称为A、M、B、D型超声图。
①一维（1D）超声：A（amplitude）型，振幅表示回声强度；M（motion）型，以回声的辉度表示回声强度。
②二维（2D）超声：B（brightness）型，切面超声、断层超声；静态、实时动态。
A、M、B型均显示人体组织与器官的解剖结构。
③三维（3D）超声：重建三维；实时三维（live3D）。
④多普勒（Doppler）超声：显示血流。一维（CWD、PWD）；二维（彩色多普勒，CDFI）；三维（彩色多普勒）。
根据超声检查的方式可分为：
①经皮肤超声检查：超声探头放在患者皮肤上检查，这是通常应用的方法，又称常规超声。
②介入超声：在超声引导下进行穿刺。
③腔内超声：将超声探头放入某一腔道内一定部位检查（又包括经食管、经直肠、经阴道、经血管腔超声等）。
④特殊技术超声：造影（对比）超声（UCT）、组织多普勒成像（TDI）、组织弹性成像等。
一、国际超声医学发展历程
1950年美国J.J.Wild应用脉冲反射式A型超声检出肿瘤反射波。从此，各国学者开始了超声医学诊断的研究。
1951年英国人开始研究超声显像法。
1952年美国D.H.Howry开始研究超声显像显示颈部。Wild成功获得乳腺的超声声像图，应用于临床。
1953年瑞典医师Inge Edler与物理学家合作，用光点扫描法检查心脏，称为超声心动图。
1957年日本里村茂夫首先报道应用连续波多普勒判断心脏瓣膜病。
1959年FramKein研制出脉冲多普勒超声。
1966年Rushmer研制成PWD仪。
1973年Bom多阵元电子相控扫查动态超声显像。
1981年Stevenson彩色编码脉冲多选通Doppler。
1982年美国Bommer和日本Namekwa与Kasai同时报道实时二维多普勒在心血管疾病诊断上的应用。
1983年日本ALoka公司首先研制成功CFM（CDFI）。
1990年奥地利公司制成3D扫描器，并使之商品化。
二、超声特殊技术的发展
1.介入超声 20世纪70年代超声引导下穿刺诊断和治疗。
2.腔内超声 在仪器上附加不同功能超声探头，如经直肠、经食管、经血管腔、经阴道等插入腔内检查，排除皮肤、骨骼、空气的影响，减少衰减，图像分辨力高。经食管超声（TEE），1964年经食管观测心脏结构，1969年获得心脏切面图，1971年32晶片探头获得实时切面图，1982年Hanrath用经食管二维超声，用于检查心脏后方病变如小的房间隔缺损、左心房新鲜血栓、二尖瓣人工瓣病损等、术中检测及评价疗效。
3.超声造影（UCT） 1968年Gramiak和Shah用小气泡增强超声对比度。1977年武
汉王新房等用微小剂量过氧化氢开展了早期的超声造影研究工作，超声造影剂的气泡太大，不能通过肺毛细血管床，只能实现右心造影。1984年Feinstein等发明了应用声振法制备微泡超声造影剂，实现了经外周静脉注射超声左心造影。
4.多普勒组织成像（DTI） 1992年McDicken等提出多普勒组织成像，用于低速运动的心肌运动产生的多普勒信号显示，测量局部室壁纵向与轴向运动速度、加速度，瓣环运动。
5.组织弹性成像 1991年由Ophir等提出弹性成像，原理是通过微小压力所产生的组织位移，计算组织硬度的方法。大量超声弹性成像技术研究都集中在乳腺包块、前列腺及甲状腺结节等方面。
三、国际超声医学发展
（一）A型超声：应用A型超声诊断的时间很短
1949年应用脉冲反射式超声方法探测颅脑获得颅脑超声图（A型）。
1950年美国J.J.Wild应用脉冲反射式A型超声检出肿瘤反射波。从此，各国学者开始了超声医学诊断的研究。
1950年英国Dr.John Julian Wild、Reid应用脉冲A型超声探查肠壁肿瘤，检出肿瘤反射波，发现正常肠壁不增厚，回声异常的部位，指示有肿瘤浸润，并有衰减。
1951年日本Toshio Wagai和贺井敏夫研究检出胆石、乳腺肿物、子宫肌瘤等各种疾病。
1958年Oksala研究出眼视网膜脱离。
1964年Donald研究出胎儿头颅，肝占位病变。
（二）B型仪器研究经历了20余年研制成快速成像，实时动态显像
1951年英国人开始了B型仪器研究。
1952年美国D.H.Howry开始研究超声显像显示颈部。Wild成功获得乳腺的超声声像图，并应用于临床。
1953—1954年应用复合扫描仪，慢速扫描静态成像，早期B超只显示脏器轮廓。20世纪60年代中期西德开始研究旋转式探头，16帧/秒，图像闪烁。
1971年20晶片电子线阵、快速成像，实时动态图显像，图像的连续性差。
1974年研制成电子线阵实时扫描仪，可以显示脏器内部解剖结构，进入临床试用阶段。为了提高图像分辨力，数十年间，不断推出灰阶、电子动态聚焦，可变孔径、环阵探头、动态频率扫描、多频超声探头、高分辨力成像等技术，图像质量逐步走向清晰。
（三）M型超声心动图
1953年瑞典医生Inge Edler与物理学家合作，用光点扫描法检查心脏，称为超声心动图。
（四）多普勒超声技术的发展
1957年日本里村茂夫首先发表文章，从超声频移信号中判断心脏瓣膜病。
1961年CWD仪器被研制成功，用于检测心脏，1962年用于检测下肢血管脉管炎。1965年DonaldBaker研制成CWD仪器。
1966年Rushmer研制成PWD仪。
1969年Wells选通多普勒系统与M型超声结合。
1974年美国研制成双工型PWD扫描系统。
1976年PWD与机械扇扫结合，解剖结构与血流形态同时观察。
20世纪80年代初日本Aloka首先推出彩色多普勒血流成像仪。同样经历了20余年的探索、研究、改进才研制成了早期的彩色多普勒超声仪器。
四、我国超声医学的发展
（一）A型超声诊断技术发展迅速，应用检查项目遍及全身
1958年上海市第六人民医院安适从国外资料看到工业探伤仪可用于医学上诊断疾病的报道，应用脉冲反射式A型超声探伤仪（上海江南造船厂的工业探伤仪）试用初步成功，并成立上海市超声医学研究组，探索肝、胃、葡萄胎等。
1959—1960年上海临床试用A型超声，描述肝炎、肝硬化、心包积液、胎心等的超声表现。
同一时期，北京、西安、武汉等全国多个地区开展A型超声临床探索。
1961年7月上海市超声医学研究组编写出版了《超声诊断学》一书。
1962年检查肝炎、肝硬化、肝脓肿、肝包虫病、出血热肾病、胆囊疾病、颅脑肿瘤。
1963年胸腔积液、腹水、早孕。
1964年胎盘、肝内外阻塞性黄疸鉴别、眼病等。
1960—1964年每年召开理、工、医结合的学术会议、举办培训班，迅速推广，1964年在北京开全国应用超声会议。检查项目遍及全身（腹部、头颈部、小器官、胸腔、腹腔、心包疾病），普及全国医院。
1965—1975年超声诊断处于停顿状态，少数单位坚持正常工作。
1975年全国超声诊断会议交流，回顾国内外超声发展现状。
1975年至20世纪90年代末应用国产A型超声诊断仪，迅速恢复临床应用研究，检查项目遍及全身（肝、胆、脾、肾、胃、子宫、妊娠胎儿、头颅、眼球、甲状腺、乳腺、胸腔、腹腔、心包），重点是广泛开展腹部各主要脏器及腹腔疾病的诊断，全身各部位液性病变的检测，普及全国县及以下医院。
我国超声诊断工作者，应用A型超声仪器，根据超声图形特点，结合解剖与临床知识，把脏器和病变的边缘轮廓画出体表投影（二维轮廓），获得三维概念，提高了诊断准确率，为临床提供了有价值的诊断资料。在肝脓肿、心包积液、胎心超声反射，尤其对含液体的病变，提供了确定性诊断，还提供确切、安全的穿刺点等技术，处于国际领先地位。
（二）M型超声心动图
1961年上海研制ABP型超声诊断仪器具有M型功能。
1962年徐智章等报道了应用上述仪器检查二尖瓣狭窄病，胎儿心动图。
1964年国产M型与心电、心音同步记录，试用于临床。
1975年国产M型超声批量生产，进入实用阶段，很快普及全国各医院。为瓣膜病、部分先天性心脏病、心肌病、心内肿瘤、血栓等提供诊断。心功能的测量评估。
（三）B型超声仪的研制起步较早，静态与动态成像均已研制出样机，临床试用，终未能过渡到商品
1960年上海研制成ABP仪型，用于肝脏占位性病变、葡萄胎、腹主动脉瘤等。
1962年武汉应用于肝、妇产科、心脏二尖瓣。
1974年机械快速扫查用于盆腔检查。
1975年西安电子线阵20晶片仪研制成功用于心脏检查。
1980年西安交通大学研制成电子相控阵。均为科研样品，未能过渡到商品。
20世纪90年代深圳安科等公司先后研制成彩色多普勒超声诊断仪，生产并投入临床应用，数量与质量未能满足临床要求。
（四）多普勒超声技术
1961年研制成CWD仪器检测心脏，1962年检测下肢血管脉管炎。
1965年测胎心、皮瓣血管。
1973年研制CWD胎心监护仪。
1982年研制成PWD与扇形仪结合。
（五）临床应用方面
1976年至今，陆续引进大量国外B型超声及与B型超声结合的多普勒仪器，进行临床应用与研究。
在A型超声诊断技术的基础上，B型（二维超声）超声技术迅速在临床开展，对于软组织脏器的病变，能清楚地显示边缘形态、与周围组织的关系、血流等信息，对于各类病变的检出率显著提高。实时动态超声成像对心脏、血管疾病的诊断有了飞跃性进步，可以实时显示心壁、瓣膜、心内其他结构在心动周期中的活动状态，心内血流状态及有无反流、分流，并能测定流速、计算流量，瓣膜病、心内膜炎、冠心病心肌梗死及其并发症、心功能、胎儿先天性心脏疾病。各类血管疾病，如动脉瘤、静脉血栓、动静脉瘘的诊断。超声诊断的范围已遍布全身软组织，诊断疾病不断增多。
（六）超声特殊技术的临床应用
1.介入超声国内早在20世纪80年代开展，超声引导下穿刺取活体组织进行病理诊断；超声引导下穿刺抽液、脓和注射药物治疗，已广泛开展。
2.腔内超声经直肠、经食管、经阴道等技术，国内已广泛开展，经血管腔超声国内少数单位开展。
3.超声造影（UCT）由于受仪器及造影剂的限制，主要在国内多数大医院开展。
4.多普勒组织成像（DTI）国内开展已比较广泛，用于心肌运动及心脏功能检测。
5.组织弹性成像1991年由Ophir等提出弹性成像，计算组织硬度的方法。研究均集中在乳腺包块、前列腺及甲状腺结节
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