超声很普通？它的神奇远超你的想象

毛敏 邝月园

什么是超声波？

（一）超声波的频率范围

超声波的频率范围通常在20千赫兹到1千兆赫兹之间。与之相比，人类可听到的声音范围仅为20赫兹到20千赫兹。超声波的高频率使其具有独特的物理特性和技术应用。

（二）超声波的性质

穿透力强：超声波在传播中的能量损失较小，因此具有穿透力强的特点。相较于可见光和X射线等其他成像技术，超声波能够穿透更多的物质，包括软组织、液体和固体物质。这使超声波在医学、工业和科学领域有广泛的应用，如医学诊断中的超声造影和工业领域中的材料检测。

衍射现象小：由于超声波的波长较短，衍射现象相对较小。衍射是波传播过程中遇到障碍物后发生弯曲和扩散的现象。超声波由于波长较短，能够准确地经过小孔洞或绕过较小的障碍物，提供更精确的成像结果。

超声检查

（一）超声检查的原理

超声波是一种机械波，利用超声探头向人体内部发射超声波，并接收回波信号。当超声波遇到不同密度和组织特性的结构时，会发生反射、散射和折射等现象。超声探头接收到回波信号后，通过计算机处理转换成图像。超声图像能够显示不同组织和器官的形态、位置和结构特征，为医生诊断和评估疾病提供依据。

（二）超声检查的优势

与传统影像学方法相比，超声检查具有以下优势。

安全性高：超声检查属于无辐射、非离子辐射的检查方法，对患者没有明显的辐射危害。

实时性好：超声检查是一种实时性的检查方法，能够观察到活动器官和动态血流的变化，提供更加准确的诊断信息。

成本低：相对于CT扫描、磁共振成像（MRI）等其他影像学方法，超声检查的设备和操作成本较低，更加经济实惠。

（三）超声在不同医学专业中的应用

妇产科：超声在妇产科中是一项常规检查，可以用于早期妊娠、胎儿发育评估、羊水检查、妇科肿瘤筛查等。

肿瘤学：超声可以帮助检测和评估肿瘤的大小、位置、边缘特征等，对于肿瘤的诊断和分期有重要意义。

心脏病学：超声心动图是评估心脏结构和功能的重要方法，可以观察心脏的收缩和舒张功能、心腔和瓣膜的形态和功能等。

消化内镜：超声内镜结合了超声和内镜技术，可以直接观察和评估消化道壁层结构、检测消化道肿瘤、引导活检等。

（四）新兴超声技术

3D/4D超声：对多个超声切面的扫描和重建，生成具有立体感的图像，可以提供更加准确和直观的解剖信息，在评估器官形态和异常检测方面具有优势。

超声造影：向体内注入微小气泡或其他对超声波有反射作用的物质，使器官或血流呈现更明显的对比度，从而提供更加清晰的图像。这种技术可用于心脏、肝脏、肾脏等器官的检查，有助于诊断和评估病变。

超声多普勒成像：结合超声成像和多普勒效应的原理，对血流速度和方向进行测量和显示。它常用于血管疾病的评估，如动脉狭窄、血栓形成等。

超声引导下操作

（一）超声引导下穿刺活检

定位精准：超声引导能够提供实时、动态的图像指引，帮助医生明确病变的位置、大小和深度，从而更准确地进行穿刺操作。

避免损伤：超声引导下的穿刺操作可以避开重要血管、神经等结构，减少损伤风险，提高安全性。

（二）超声引导下介入治疗

介入手术：超声引导在介入手术中起到了关键的作用，如在血管内放置支架、血管栓塞等操作中，超声引导可以帮助医生准确定位、评估血管情况和操作进展。

肿瘤消融治疗：超声引导在肿瘤消融治疗中广泛应用，通过超声图像引导下的定位和监控，医生能够精确控制消融器的位置和能量，实现对肿瘤的热疗效果。

超声治疗

（一）高强度聚焦超声治疗

临床应用：高强度聚焦超声治疗主要用于局部晚期肿瘤的治疗，包括前列腺癌、宫颈癌、肝癌、骨转移瘤等。由于高强度聚焦超声治疗具有非侵入性、无创伤的特点，可用于不能接受手术或化疗的患者。此外，近年来还有研究将高强度聚焦超声治疗用于一些良性疾病的治疗，如子宫肌瘤和鼻窦炎等。

疗效评估：肿瘤的治疗效果通常会根据患者的临床症状、体格检查和影像学检查结果进行评估。此外，还可以使用超声引导下的图像评估肿瘤的变化，如肿瘤的体积缩小、坏死区域的形成等；还可以通过血液标志物的监测来评估治疗效果，如前列腺特异性抗原对于前列腺癌治疗效果的评估。

（二）超声刀

血管离断：超声刀可以利用高频超声波振动产生热能，实现血管的凝固止血。它在手术中可用于血管的快速、精确离断，减小手术时出血的风险。

组织切割：超声刀的高频振动能够切割组织且边界清晰，同时对周围组织的损伤较小，这使超声刀在手术中能够实现精确的组织切割和切除。

骨切割：超声刀可以在骨骼手术中进行骨的切割，比传统手术工具更精确和安全，如骨折修复、关节手术、颅骨手术等。

（三）其他超声治疗方法

超声消融：利用超声能量产生的热能使组织局部坏死，适用于肿瘤消融和疾病治疗，如肝脏肿瘤、甲状腺结节等。

超声射频：将超声波和射频电流相结合，利用热能作用破坏肿瘤组织，适用于肝脏、肾脏等部位的肿瘤治疗。

超声治疗噬菌体：利用超声波的空化作用和噬菌体的特异性杀菌作用进行微生物感染的治疗，如治疗细菌感染、真菌感染等。

超声技术的发展趋势

（一）人工智能与超声

人工智能（AI）在医疗领域有着广泛的应用，超声技术也不例外。AI能够对大量的超声图像进行分析和处理，提高影像分析的精度和效率，并且可以通过机器学习等方法实现自动化检测和诊断。这将为医生提供更加精准和可靠的诊断结果，从而提高医疗服务的质量和效率。

（二）超声成像技术的改进

超声成像技术的改进是超声技术未来发展的重要方向。随着技术的进步，超声成像的分辨率、深度、速度等方面都有了很大的提高。例如，3D/4D超声技术可以提供更加真实和清晰的图像，使医生可以更好地观察内部结构；另外，超声弹性成像、超声造影等新技术也为诊断和治疗提供了更多的手段。

（三）个性化医疗与超声

个性化医疗是未来医疗发展的重要方向之一，而超声技术在这方面也有很大的潜力。超声技术可以通过定制化的手术方案、个体化的治疗策略等方式为患者提供更加个性化的医疗服务。例如，超声引导下的手术可以最大限度地减少手术创伤，提高患者的手术体验和康复效果。另外，超声技术还可以用于定制化的治疗计划，如肿瘤治疗中的局部消融和精准靶向治疗等。