作者：李丽君
出版社：人民卫生出版社
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床旁超声监测试读：
前言
床旁超声，是由临床医师主导完成的超声检查，是以临床问题为导向或目标，在患者床旁实时、迅速地实施超声重点扫查，结合临床表现和其他检查综合分析，及时作出可靠的诊断依据。2011年《新英格兰医学杂志》将“point of care ultrasound”或“point of care echocardiography”释义为“临床医生在床旁操作的超声或超声心动图”，我国张运院士释义为“随诊超声心动图”。或释义为“床旁超声”更简洁。超声诊断仪被喻为“可视听诊器”，既有听诊器便捷的优势，又优于听诊器的功能，能拾取人耳不易听到的心血管杂音、“可视”人体器官的解剖结构、评估器官功能。
临床医师需要鉴别临床症状所隐藏的原因，如呼吸困难、胸痛等的病因，也常常需要分析判断诸多临床问题如心功能、容量反应性等。从患者的症状筛查其潜在的病因和病理生理改变，准确地判断临床问题、及时调整治疗方案，历来是临床医师面临的挑战。目标导向的床旁超声检查（goal-directed ultrasonographic examinations）是临床诊疗的新理念，是以临床问题或患者的症状为目标，进行床旁超声焦点评估（focused assessment with sonography），如床旁超声焦点评估创伤（focused assessment with sonography in trauma，FAST）、经胸心脏超声焦点评估（focused assessment of transthoracic echocardiography，FATE）、床旁超声焦点评估呼吸困难、床旁超声焦点评估休克、床旁超声焦点评估心搏骤停等。越来越多的临床诊疗流程渗入了超声检查，使许多疾病的传统诊治流程发生了“革命性”改变。
床旁超声检查路径正在冲击传统的诊疗模式。正如心脏科医生要求掌握心电图，以临床问题为目标导向的床旁超声是临床医师必须具备的技能。美国急诊医师学会（ACEP）指导委员会于2009年发布了急诊超声指南。中国医师协会急诊医师分会于2013年发布了中国急诊超声临床规范。中国重症医学学会发布了重症医学超声监测共识，床旁超声在重症医学领域业已迅猛发展并成为必不可少的诊疗技术。许多心血管内科将心脏超声纳入学科的组成部分，并开展了超声心脏负荷试验、心腔及心肌声学造影。研究显示，床旁超声在心血管疾病诊断的准确性方面超过了专家的传统诊断方式。床旁超声能及时迅速地协助诊断心肌梗死、鉴别胸痛和腹痛的病因；监测血流动力学、评估容量反应性及心功能；诊断创伤及急腹症；及时发现心包积液及心脏压塞；诊断气胸、肺炎；协助进行心肺复苏、气道及呼吸机管理，以及穿刺引导等。临床需求与超声诊断仪的发展相互促进，新的床旁超声诊断仪更方便和先进，具有高度的空间分辨率、多普勒显像、测量功能及穿刺引导功能等。目前，临床已经有如手机大小的超声诊断仪。随着移动和远程会诊系统的发展，超声影像在诊治现场的实时移动及远程会诊正在实现。
我曾留学澳大利亚、德国，在英国和加拿大短期参观学习。留学期间我经历了学习超声心动图的不易，使我萌生了为临床医师编纂《床旁超声监测》的初衷。回国后20余年来，在心脏内科、急诊科及重症监护室实施床旁超声的经历，使我深切地认识到临床医师掌握超声检查的必要性。但我也意识到临床医师自学或短期培训，仍然不易系统地掌握床旁超声特别是心脏超声。因此，我从临床医师的角度，以解决临床问题为导向，将临床逻辑分析作为思路，结合自己学习超声的经验和体会，参考近年来国内外床旁超声书籍，编纂《床旁超声监测》，供临床医师学习和参考。
本书特点：
1.以临床问题为目标导向编撰。血流动力学是临床常见的问题，不仅涉及心脏功能，而且与心脏前后负荷密切相关。临床血流动力学监测绝非仅是监测左心室收缩功能。因此，以心脏功能及其前后负荷为脉络，论述床旁超声血流动力学监测，符合临床逻辑思维。将左心室及其“毗邻”和右心室及其“毗邻”，归为左心系统和右心系统并监测，符合临床逻辑思维。“肺部超声”是以肺水肿、气胸及肺炎等肺部疾病为目标导向，论述床旁超声焦点评估。“腹部超声”是以腹部临床问题为目标导向，如腹痛/急腹症等进行床旁超声焦点评估。专门章节论述呼吸困难、休克等常见的临床问题为导向的床旁超声监测。
2.本书是为临床医师方便学习床旁超声的入门参考书，由繁到简是本书的特点：①尽可能详尽地论述基本的超声检测技能、绘制了大量解剖及超声检测示意图、收纳了国内外超声正常参考值，方便学习者理解和查阅，例如，列出多种超声监测右心房压的方法和指标。②知其然应知其所以然，本书论述了床旁超声监测“所以然”即超声检测密切相关的解剖、生理、病因和病理生理变化；唯有熟知超声监测相关的“所以然”，方可依据超声监测所得参数判断疾病的病因及病理生理变化。③每节前有“提要”——提示该节的主要内容；每节后有“要点”——总结要领、提纲挈领，使论述内容重点清晰、突出。④未论述某些超声新技术如斑点追踪、三维超声等，不仅因为这些新技术未被纳入临床疾病诊疗指南如心衰诊疗指南等的常规检查项目，而且因为掌握了超声检查基本技能，新技术的掌握并不困难。
临床医师工作繁忙，可以依据临床所需选择相关章节。如，当需要了解左心室收缩功能超声监测，即可从目录调取第二章第二节，从文中的“详见图”等拓展阅读第一章第二节“左心室收缩功能测量”、第二章第一节“左心室收缩功能的生理学基础”等。再如，需评估容量及容量反应性，可从目录调取第二章第七节，进而可从文中调取第二章第四节“右心系统、下腔静脉测量”等详细内容。又如，需了解左心室前负荷LVEDP、LAP和PAWP，从文中的“LVEDP（参见图1-2-38、图2-1-2）、LAP（参见图1-2-42）、PAWP（参见第二章第二节）”，获取更详细的内容。
纵观临床医学发展史，从早期基于直觉医学方式发展到基于循证医学方式，而今正迈向精准医学模式；从早期医生听诊用耳朵贴近人体皮肤发展到听诊器，而今使用“可视听诊器”——床旁超声；从有创、微创直至无创诊疗，是医学科学发展的规律。李丽君2018年5月于西安交通大学第二附属医院缩略语表第一章 床旁超声基础第一节 床旁超声基础提要
临床诊断超声波与超声探头
超声检查格式与诊断扫描模式
超声检查的图像分辨率及影响因素
图像方位——探头方向标识与图像方向标识
超声诊断的解剖平面
临床超声诊断仪的基本操作要点一、临床诊断超声波的产生与常用超声探头（一）诊断用超声波的产生
超声波是将电流作用于晶体，使晶体快速振动产生的振动波。这个过程也称“逆压电效应”。逆压电效应所产生的超声波与人体组织接触并被传导，在传导过程中遇到不同质地组织反射回来不同的波可使晶体产生振动，这种振动可类比电流信号。计算机将电流信号处理，最后表现为超声图像。因此，超声诊断仪的所有探头的末端有压电元件排列（称其“声源”），既能发送超声波使其在人体组织传导，又能接受不同组织的回波信号传回至超声仪，通过计算机数字化而最终成像。（二）常用超声诊断探头
1.线阵探头
临床习惯称其为“血管探头”或“浅表器官探头”。探头的压电元件排列成直线而称为线阵探头。产生的超声从探头表面垂直发出呈线性扫描。探头的接触面（又称切迹）是平的，有不同大小的接触面，小至中等的透声窗。线阵探头的频率4～12MHz。线阵探头适用于要求分辨率高的浅表的、小至中等大小的组织结构，如表浅部位的血管、骨骼、肌肉、乳房、眼、阴囊、皮下软组织等，无法探及深度>5cm的组织（图1-1-1）。图1-1-1 小器官探头（何鑫 图）
2.凸阵探头
临床习惯称其为“腹部探头”。探头呈曲线，压电元件的排列仍然呈弧线，但是探头的接触面（切迹）较小且是弧形，产生的图像是扇形扫描的模式。凸阵探头的频率是2～5MHz，接触面大，适用于深部大器官，常用于腹部器官、妇产科检查。近年，急诊和重症医学专业常用于胸及肺部肺水肿、胸腔积液及气胸的监测（图1-1-2）。图1-1-2 腹部探头（何鑫 图）
3.相控阵探头
临床习惯称其为“心脏探头”。探头的切迹呈平面，探头的压电元件通过不同的相位差来激活产生超声信号，因而呈扇形扫描模式。其优势是以较小的接触面（切迹）获取更多的超声图像。相控阵探头的频率2～4MHz，适用于深部大器官，常用于心脏监测。紧急情况没有“腹部探头”时，也可用于肺和腹部检查（图1-1-3）。图1-1-3 心脏探头和“方向标识”（何鑫 图）注：探头左侧长条形隆起即为“方向标识”Tips：二维超声探头侧面有“方向标识”，与显示屏上的方向标记是同一方向，用于识别器官的二维空间方位。不同厂商生产的超声诊断仪有不同形状的方向标记，如可触及的长条形隆起或角等，超声显示屏上的方向标记图形和颜色也因不同的超声诊断仪而不同，如圆圈、圆点或箭头，或绿色等。二、声音的传导速度与超声诊断的应用
超声是声音的一种，因此具有声音的特性。声音是一种能量，能在介质中传播。不同的介质，声音传导速度不同，超声也是如此。（一）声音特性
1.周期
所有的超声信号都由若干振动周期组成。一个周期就是一次重复的周期性的振动。每个周期都由一对正负波构成（图1-1-4）。图1-1-4 超声每个周期振动示意图（刘鹭琛 图）
2.频率
每秒内振动周期数为频率。频率的单位是赫兹（Hz）。每秒一个周期就是1Hz。人耳听到的频率是20～20 000Hz。超声的频率超过20 000Hz。临床诊断用超声的频率超过了100万Hz（图1-1-5）。图1-1-5 超声频率示意图（刘鹭琛 图）
3.波长
波长是一个振动周期的长度，是可计量的距离，是从一个正偏转波起点到负偏转波终点的距离（图1-1-6）。（二）声音的传导
声音的传导速度又称声速，在指定的介质中速度不变。波速等于波长和频率的乘积。频率增加，波长减小，反之亦然。影响声音传播的因素是传播介质的密度和硬度。图1-1-6 超声波长示意图（刘鹭琛 图）
1.密度
介质的密度越高，声音的传导越好。比如，空气是声音的不良传导介质，尤其对于超声的传导，空气能将声波完全地反射回声源，比如含气多的肺。而水对声波的改变较小，比如胸腔积液、腹腔积液等（参见第三章肺、胸、腹腔积液超声影像图）。
2.硬度
介质越硬，声音传播越差，相反，越柔软则传播越好。肝脏、脾脏比骨柔软且致密，是良好的声音传导介质，很少改变声波信号。骨质硬，声波传导差，声音信号被完全反射回来（参见第三章肋骨超声影像图，第四章肝脏、脾脏超声影像图）。
3.声窗
声窗是超声诊断经常使用的术语，是指在身体表面或体内允许超声信号传播到深部。根据声音的传导特性，声窗通常是致密柔韧、富有弹性的结构和富有液体的器官，如肝脏、脾脏、心脏及膀胱等。反之，不利于声音传导的组织结构即为不适合作为声窗的结构，如坚硬的骨骼，以及密度小而充满气体的组织如肺、消化道。三、超声诊断仪的超声产生输出模式与临床应用
超声诊断仪产生与输出的超声有2种模式：连续模式和脉冲模式。
1.连续模式
压电效应连续不间断地振动产生超声波称连续模式，即连续不断地产生超声信号（图1-1-7），横轴表示时间，纵轴表示波幅。由于不间断地发出超声信号，超声回声无法引起晶体振动产生电流信号，最终不能使超声仪器识别并成像。因此，连续模式用于血流测量、碎石及物理治疗。图1-1-7 超声产生输出的连续模式图（刘鹭琛 图）
2.脉冲模式
大部分临床诊断超声是脉冲模式。超声信号是以小段为单位产生，该小段超声称“空间脉冲长度”（spatial pulse length，SPL），其长短随频率变化而改变。一个SPL的末端到下一个SPL开始之间的时间叫脉冲离线时间，随信号频率的变化而变化。一个SPL开始到下一个SPL开始的时间叫总周期时间，不随信号频率的变化而改变。超声探头约99%的时间在接收组织传导回来的信号，只有不到1%的时间产生超声信号（图1-1-8）。图1-1-8 空间脉冲长度（SPL）示意图（刘鹭琛 图）四、超声诊断扫描模式
典型的超声诊断扫描有两种模式：线性扫描模式和扇形扫描模式。
1.线性扫描模式
通过小器官探头完成，影像是长方形平面（图1-1-9）。图1-1-9 正常甲状腺和血管图（韩东刚 李苗 影像）注：a.正常甲状腺图；b.甲状腺长轴声像图；c.血管图
2.扇形扫描模式
腹部探头和心脏探头都产生扇形图像（图1-1-10）。图1-1-10 腹部探头探测肝脏和肾脏影像图（李苗 影像）注：RL：肝右叶；RK：右肾五、超声检查的图像型或格式
超声检查有两种图像格式，图像格式常称为图像型。
1.二维格式
二维超声或二维格式是二维亮度型，通常又称B型格式。二维超声是诊断超声最常用的模型，提供所测器官实时图像、显示二维空间，如显示心脏、肝脏、脾脏、肾脏等器官的二维空间图像。
2.M型格式
M型超声主要用于心脏检查，也可以检查胎儿心动。M型格式通过二维格式转换。在操作超声仪时，使用B型超声探头，获得B型超声图像，启动转换模式旋钮，在B型超声图像中将取样线放置在所需部位，按下确认键即可转换为所需心脏部位的M型模式。例如，需要获取二尖瓣前叶的M型超声曲线图，首先获取B型心脏超声的胸骨旁长轴或短轴的二尖瓣水平切面，启动转换模式旋钮，获得M型心脏超声的二尖瓣前叶曲线图（图1-1-11）。图1-1-11 二维超声胸骨旁长轴二尖瓣水平转换M型超声（何鑫 影像）注：图的上部图像是二维超声胸骨旁左心室长轴切面，取样线位于二尖瓣水平；图的下部图像是转换为M型超声二尖瓣前叶影像六、超声检查的图像分辨率及影响因素（一）轴面与分辨率
人体的器官是三维结构，二维超声图像实际上是用二维图像看三维结构。所谓二维超声图像，是指人体器官在显示器上呈现的图像是二维平面，分轴面和侧面。轴面是平行于信号长轴的面，侧面（横）是垂直于信号长轴的面（图1-1-12）。图1-1-12 轴面与侧面示意图（韩东刚 影像）
1.轴面分辨率
分辨轴面的不同组织结构的能力称轴面分辨率。组织离探头越近，或两种组织结构距离越近，越需要更高频率进行分辨。简言之，频率越高，分辨率越好。
2.侧面分辨率
分辨侧（横）面的不同组织结构的能力称侧面分辨率。如果两种组织结构距离较近或较小，则需要缩小扫描宽度以获取较好的分辨率。声束越远越分散，降低了横向的分辨率。（二）束宽、焦区与分辨率
每个探头的晶体有上百个独立的压电元件。对于线性扫描模式，无论组织器官距离远还是近，探头在扫描范围内的组织器官以同样的机会接收到单一压电元件的信号。而扇形扫描模式的信号以扇形发出，这些信号在传播的过程中逐渐分散。声束越远越分散，横向分辨率降低。现代超声技术可将离探头一定距离的超声束集中，声束集中的区域称为焦区。靠近焦区的范围称为近场，反之为远场。远场的不同组织结构或器官与不同的信号接触的可能性降低，因此显示器上难以分辨远距离的物体。多数探头能将焦区移近或移远，也可以用几个焦区。但是，聚集焦区占用处理器，使其处理能力降低，实时图像断断续续，影响超声诊断检查。（三）频率与图像
高频率有更好的轴分辨率，但是高频率降低超声波的组织穿透力。换言之，高频率难以分辨深层组织结构。
1.低频（2～4MHz）
用于体积较大或肥胖人群及心脏及大多数腹部器官。
2.中等频率（4～7MHz）
用于体积较小的成年人或儿童、较浅表器官（如大血管）、腹腔内器官（如子宫）。
3.高频率（>7MHz）
用于儿童，表浅器官如外周血管、睾丸、异物以及腔内器官如卵巢。（四）超声灰阶
超声显示器由上千像素构成，每个像素定位一个灰度，灰度的范围称为灰阶。灰阶越宽，分辨率越好。增益对灰阶有影响，增益越大，灰阶越小，其结果是分辨率降低。简言之，增益越大，分辨率越差。尽量调小总体增益，得以扩大灰阶。（五）超声图像伪影
所有图像都有伪影。伪影可以使图像不清晰而影响诊断的准确性，应注意识别。
1.增益伪影
由于回声信号过大而使灰阶被压缩，从而降低了总体图像分辨率。可以通过调暗室内灯光或调低整体增益而改善。
2.声影伪影
由于信号被完全反射回去，没有到达更深的组织，形成完全或部分无回声、低回声的暗区，叫声影伪影。是判断疾病及解剖结构的重要依据，如胆囊结石的声影，肋骨的声影等（图1-1-13）。
3.折射伪影
在诊断超声中，当遇到不同传播速度的介质呈倾斜排列时，信号产生折射而改变了传播方向，在远场形成了一个低信号区。其结果是在显示器上的“阴影”可能被误诊为病变。临床上，往往使用旋转探头、改变探头与皮肤的夹角，以及来回移动探头等方法，改变信号方向，消除折射伪影。图1-1-13 胆结石的声影图像（韩东刚 影像）注：箭头所示胆结石，其后有长条状声影
4.声窗增强
由于信号穿过无反射介质，使整个信号得到传播，而没有发生衰减。因此，远场反射回来的信号相对于周围组织更强，图像上的灰阶更亮。可通过时间增益补偿降低远场回声的强度。
5.镜像伪影
由于相似的结构在高反射的结构的两侧出现。远场的结构是假象，经常在横膈附近出现。可以通过改变探头方向而消除。
6.振铃效应产生的伪影
振铃效应类似于混响效应，是由于信号在一连串回声组织间反射所致的图像。常见于空气与水的界面，因为有许多反射，显示器显示的阴影像“彗尾”。“彗尾”征见于正常肠道，病理情况见于肺水肿（参见第三章肺部超声）。七、脏器解剖方位——探头方向标识与图像的方向标识
探头的一侧有方向标识，与超声屏幕上的方向标识一致，以此识别人体器官在二维超声影像中的二维空间方位。
1.器官前后识别（图1-1-14）图1-1-14 器官二维超声影像前后方位识别图（刘鹭琛 图、韩东刚 影像）注：a.二维超声探头放置于右前胸壁，方向标识指向头部；b.右肾超声影像，屏幕顶端是探头接触前胸壁即“前”，屏幕底部即“后”；影像从上向下代表从前向后，依次是胸壁、肝脏、肾脏，探头的方向标识与屏幕的方向一致，方向标识在图左侧即头侧，右侧即为尾部
2.器官左右侧识别（图1-1-15）
3.心脏方位识别（1）胸骨旁长轴切面识别心脏方位识别（图1-1-16）。（2）心尖4腔切面心脏方向识别（图1-1-17）。图1-1-15 右侧胸壁探查左右侧识别图（刘鹭琛 图、韩东刚 影像）注：a.二维超声探头放置于右侧胸壁，超声束呈冠状面切入，方向标识指向头部；b.肝脏、右肾超声影像，屏幕的顶端是探头接触胸壁“右侧”，屏幕的底部即为“左侧”，图从上向下代表从右向左，依次是胸壁、肝脏和肾脏；图中的绿色方向标识代表头侧图1-1-16 左心长轴切面心脏方位识别图（韩东刚 影像）注：二维超声心脏探头放置于胸骨旁左缘，探头方向标识指向右肩部即心底，图像中探头标识在左侧即指心脏底部，心尖在图的右侧图1-1-17 心尖4腔切面心脏方位识别图（刘鹭琛 图、韩东刚 影像）注：a.心尖4腔切面探头放置示意图，探头置于心尖，探头方向标识指向患者胸部左侧；b.心尖4腔切面影像，探头首先接触的是心尖部位，因此图像“下”指心尖，图像“上”指心底即左右心房；图像左侧黄色箭头是方向标识，与心脏方位一致，即右侧是右心房右心室，左侧是左心房左心室Tips：在分辨超声所探测的脏器的方位时，在超声诊断仪显示屏中，影像的顶端是探头接触患者的部位。八、二维超声解剖平面与超声切面
二维超声的解剖平面有矢状面（纵切面）、轴面（横断面）、冠状面（额状面）。腹部和肺病超声使用主线解剖平面，心脏超声和经阴道、盆腔超声不用解剖平面如矢状面等。
1.矢状面或纵切面
探头的方向标识指向头部，超声信号沿矢状面传递。屏幕顶部为前即距离探头最近，底部为后，屏幕上绿色方向标识代表头侧，未标记侧是尾部（图1-1-18）。图1-1-18 二维超声矢状切面图（刘鹭琛 图、韩东刚 影像）注：a.剑突下二维超声探头呈竖状放置，标识指向头部，超声束呈矢状切面；b.腹主动脉影像呈长形暗色回声，探头的方向标识（绿色）在影像左侧即头部，依此辨别腹主动脉头、尾、前和后侧；图中密集超声回声是肝左叶，上部椭圆形液性暗区是胆囊
2.轴面或横断面
轴面或横断面是人体的短轴。探头的方向标识指向右侧，超声信号沿轴面传递（图1-1-19）。图1-1-19 胰腺二维超声轴面或横断面图（刘鹭琛 图、韩东刚 影像）注：a.二维超声探头横置于上腹部，方向标识指向身体右侧，超声束横断面切入；b.胰腺在图中略显弯曲的致密影，方向标识在图的右侧，右侧即胰头，左侧是胰尾
3.冠状面
或称额状面，探头放置于躯体右侧，探头的方向标识指向头侧，超声信号沿冠状面传递（图1-1-20）。图1-1-20 肝脏、肾脏二维超声冠状面（刘鹭琛 图、韩东刚 影像）注：a.二维超声探头置于上腹部右侧或右侧胸下部，探头方向标识指向头部；b.肝脏二维超声影像图，绿色方向标识指向头部，探头距离最近的部位在右侧，从右至左依此识别肝脏、肾脏九、临床超声诊断仪的基本操作要素
虽然不同厂商生产的超声诊断仪的操作键盘不尽相同，但是超声诊断仪的基本操作原理和步骤相同。床旁超声诊断仪最基本的操作步骤如下：
1.电源开关 打开仪器电源开关，电脑将在数秒内启动。
2.输入患者信息。
3.屏幕显示信息 在超声诊断仪显示屏上显示的主要信息有：（1）方向标识，与探头方向一致。（2）患者姓名、检查日期和时间。（3）扫描预设置，使操作者迅速进行扫描设定。（4）探头类型。（5）判断视野深度的标尺。
4.增益 增益增加和减少，或选择自动增益。
5.频率调节 调节分辨率，近场用较高频率，远场用较低频率。因为低频率增加组织的穿透力，主要用于较深部位的组织结构和（或）体重指数较高的患者。
6.增益补偿 分为近场时间增益补偿和远场时间增益补偿。通常，设置时间增益补偿，选择近场增益少而远场增益多，用于补偿信号的衰减。
7.测深度 当深度减小，近场的组织结构逐渐增加。
8.放大和缩小。
9.图像冻结 定格图像，便于分析、储存或打印。
10.回放、储存和动态视频剪辑 定格后查看回放的图像、储存
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