Page 91 - 运动损伤及超声介入治疗

第三章 运动损伤的超声检查

脉冲回波应用。1987 年，Foster 的研究生 Sherar 用这种换能器制作了一种 C 扫
描设备，对一个直径仅 850μm 的人工培养的肿瘤团块进行无损扫描，获得了分
辨力达到 20μm 的超声图像。从获得的超声影像中可以清楚分辨细胞健康的边
缘区域和因缺氧引起细胞死亡的中心区域。成功设计出高速采样系统后，Sherar

等人又实现了高频超声的 B 模式扫描。眼科医生 CharlesJ.Pavlin 和 Foster、
Sherar 等人合作，为这一设备配制了从 40MHz 到 100MHz 的一系列换能器，然
后在人眼上进行实验。实验先是在离体的眼球上进行，然后扩展到临床，结果

证明这个频段的 B 模式扫描设备在许多与眼前节结构有关的疾病诊断中非常有
效，而且具有不可替代的作用。通过比较，他们确定 50MHz 的超声频率是在分
辨力和探测深度之间最好的折中，超声生物显微镜（UBM）这个名字也正是他
们在 1990 年的文章中提出来的。

在同一个时期，应用于皮肤的 40~100MHz 的实验设备也陆续地报道出来，
并且在这些设备上进行了许多临床试验。
高频超声成像技术的发展还催生了高频超声多普勒技术。微循环血流的
实时无损检测在基础研究和临床都有十分重要的意义，但是传统的血流探测方

法都不适用于这一任务。例如，常规的 2~10MHz 的超声多普勒技术只适用于
4~40mm 直径的血管和 10~100cm/s 的血流速度，显然无法探测发生微循环的直
径为 5~50μm 的毛细血管中仅仅 0.1~10mm/s 流速的血流。解决这个问题的方法
之一就是提高超声频率。原因有三：第一，在相同流速下，血流回波的多普勒频

偏正比于超声频率；第二，血流的背向反射系数随着超声频率的增加而快速增
加；第三，正如上文一直在强调的那样，使用高频率的超声可以提高空间分辨
力。1996 年 Christopher 等人发表文章称 40MHz 连续波超声多普勒装置，可以检
测静止的毛细管中 1mm/s 和在体小血管中 5mm/s 的流速。第二年，他们又发表

了 50MHz 的脉冲式超声多普勒装置，其采样体积小至 70μm×150μm，可以检
测到直径为 20μm 的微动脉中速度为 5mm/s 的血流。随后，他们又报道了可以
标示血流方向的 50MHz 彩色血流成像装置，在小鼠皮肤的黑色素瘤上的实验显
示这一装置可以成功检测厚度仅为 1-5mm 的肿瘤的微循环血流。动物实验还显

示高频多普勒超声系统可以无损检测早期胎鼠的心血管血流。最近 Goerts 等人
又用 50MHz 超声成功实现了对微循环的三维彩色血流成像。
目前，高频医学超声成像技术已经成功应用于临床检查和基础医学研究，

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