超声诊断仪的操作
心脏超声检查的目的是评价心脏结构和功能,掌握心脏超声检查的重要条件是熟悉超声诊断仪的性能和操作,正所谓“工欲善其事,必先利其器”。
1.超声探头的选择 超声探头也称为超声换能器(transducer),基本结构为发射和接收超声波的压电晶体,主要功能是向人体发射超声波,并将经人体组织界面反射回的信息接收转换为电信号。界面反射是超声波诊断的基础,超声探头发出的超声波呈狭窄的圆柱形分布,称为超声声束(beam)。据美国FDA的规定,超声探头所标定的频率,为超声换能器的压电晶片的最强频率(基频)。如标定3.5MHz的探头可包含2.5~6MHz频率段,这种动态频率(dynamic frequency)的探头也可称为多频或宽频探头。超声探头是超声诊断仪的关键部件之一,与超声心动图图像质量密切相关。目前高性能超声诊断仪配备有多频探头、谐波探头(接受频率是发射频率的两倍,图1-16)等。
图1-16 超声探头频率(A)和谐波探头示意图(B)
(日本国立循环器病中心生理机能检查部仲宗根出技师惠赠)
不同频率超声探头的选择与探头的分辨力(resolution power)和穿透力(penetration)直接关系。分辨力指声束分辨超声声束紧邻位置结构的能力(纵向分辨力),穿透力指声束穿透心脏到达所探查结构的能力。探头频率增加,探头波长变短,分辨力随之提高;但声能易被吸收出现声波衰减(attenuation)增加,衰减增加限制声束的穿透力,因此探头频率的分辨力和穿透力两者呈反相关。图1-17为超声探头图例。通常成人心脏结构的探查深度为16~20cm,检查使用2.5~3.5MHz探头;小儿心脏结构的探查深度为8~12cm,通常可选用3.5MHz探头以增加分辨力;当探查结构表浅时(如外周血管或冠状动脉),则需要5.0MHz甚至7.5MHz探头。
图1-17 超声探头
2.超声诊断仪设置的调节 不同的超声诊断仪具有不同的信号处理和显示方式,且不受检查者的控制,但检查者可调节以下仪器设置等以获取满意的图像:①探查深度(depth):根据受检者选择探查深度(图1-18)。②时间增益补偿(time-gain compensation,TGC):TGC选择性地增加远场回声以修正远场声束的衰减。③增益(gain):控制超声声束回声强度(包括多普勒信号增益)。④滤波(filter):选择性地滤过低于某一预定值强度的回声,滤波强弱对多普勒血流信号有显著影响。超声诊断仪器设置对超声心动图图像质量(灵敏度、分辨力、有无伪像等)密切相关(图1-19)。
图1-18 超声心动图探查深度对超声图像的影响
A探查深度为220mm,B探查深度为140mm(箭头所指),比较两者图像大小的差别。
图1-19 超声仪仪器设置对超声心动图图像的影响
A、B均为胸骨旁左心室长轴切面,比较两者图像的质量。
3.超声波诊断的实践 超声心动图检查是一门实践性很强的科学,掌握超声心动图需要具备心血管知识(心脏解剖以及病理生理学等)、熟悉超声波检查操作技术以及依靠临床实践积累。超声诊断要求超声临床医生客观地提供有关身体内脏状况的具体和详细的资料,检查者的检查技能和临床经验是左右检查结果的关键因素,超声诊断的准确性一定程度上也依赖于超声诊断仪的性能以及超声图像质量。超声图像清晰与否与超声诊断仪性能和仪器设置有关,另外受检者体位以及受检者呼吸状态也能影响超声图像质量(图1-20)。因此超声临床医生要从超声波检查实践开始,逐步提高自身的超声心动图技能和诊断水准。
为提高超声工作者的超声心动图检查技能,美国超声心动图学会制定了超声心动图学习指南。根据该指南规定,超声学习者分为3个技能分级:第一级水平需要学习超声心动图3个月,至少检查150例;第二级水平需要学习超声心动图6个月,至少检查300例;第三级水平需要学习超声心动图12个月,至少检查750例,达到第三级水平者才允许进行经食管超声心动图检查。可喜的是,我国目前也已开展了超声临床医生的上岗认证,这必将推动我国超声心动图检查的普及和提高。
图1-20 受检者呼吸状态对超声心动图像的影响
A、B均为胸骨旁左心室长轴切面,A为吸气时,B为呼气末屏气时,比较两者图像质量。