超声成像的类型和显示方式

一、超声成像的类型和显示方式

超声成像的主要类型有二维、M型和D型,每种成像技术和显示方式有所不同。分述如下:

(一)二维超声

二维超声简称为B型超声。其采用多声束对选定切面进行检查,并根据每条声束对应回声的时间和强弱,重新组成检查切面的二维图像,见图2-7。在二维声像图上,根据组织内部声阻抗及声阻抗差的大小,将人体组织器官分为四种声学类型(表2-2)。

图示

图2-7 超声检查,颈动脉声像图

A—B型超声;B—频谱多普勒超声。

表2-2 人体组织器官声学类型

图示

(二)M型超声

M型超声类似二维超声成像方式。所不同的是M型超声采用单声束检查,获取活动器官某一部位的回声,并在横坐标方向上加入一对慢扫描波,使回声光点沿水平方向移动。如此可在某一段时间内获得采样部位不同深度组织回声随时间的变化曲线,即距离—时间曲线。在M型声像图上,纵坐标代表回声深度(距离),横坐标代表时间。

(三)D型超声

D型超声亦称多普勒超声,包括频谱多普勒超声和彩色多普勒血流成像(color Doppler flow imaging,CDFI)。

1. 频谱多普勒超声(https://www.daowen.com)

频谱多普勒超声是根据多普勒效应,提取超声声束在传播途径中各个活动界面所产生的频移,即差频回声。图像是以频谱方式显示,其中纵坐标表示差频的数值(以速度表示),横坐标代表时间。朝向探头侧的差频信号位于基线上方,而背向探头者则在基线下方。在Doppler流速曲线,可获得如下参数:

(1)流速曲线参数:超声可通过测量获取血流的流速。(Fs)=2F0cosθ(cm/s)。公式中Fs是发射和反射的脉冲多普勒信号之间的频移(kHz),F0是发射的多普勒信号(kHz),θ是多普勒声束角。流量也可根据流速和管径的测量获取。此外,还可获取收缩末期峰值流速、平均血流速度、舒张期末期血流速度、阻力指数、搏动指数、加速时间等,测量和计算方法见图2-8。

(2)流速曲线形态、频带的宽度、频窗(或称声窗):检查不同动脉(外周、颈、肾或肠系膜动脉)时,动脉双功超声血流的“正常”外形也是不同的,但是都会显示收缩期的快速血流加速和窄的频谱宽度,而舒张期血流则因动脉床的血管阻力不同而不同。脉搏周期内流速范围较窄,这提示红细胞以均一的速度和方向移动,即非紊乱的层流形式流动。当检查的部位在血管分叉处、管径突然增大或狭窄处时,脉冲多普勒信号的频谱增宽可提示血流紊乱或湍流。

图示

图2-8 频谱波形相关参数测量和计算示意图

A—收缩期峰值流速(peak systolic velocity,PSV)、舒张末期流速(end diastolic velocity,EDV)和阻力指数(resistance index,RI);B—收缩期加速时间(acceleration time,AT);C—搏动指数(pulsatility index,PI)。

2. 彩色多普勒血流成像(CDFI)

彩色多普勒血流成像(CDFI)是利用多普勒效应,提取二维切面内的所有差频回声,以彩色方式显示,并叠加在相匹配的二维声像图上。在CDFI图像上,以红、蓝、绿三色表示血流多普勒的差频回声,其中朝向探头的血流用红色表示;背向探头者用蓝色表示;湍流方向复杂、多变,呈五彩镶嵌或绿色表示。血流速度快者,色彩鲜亮,慢者则暗淡。多普勒超声检查能够获取组织和器官结构及病变的血流信息,包括血流方向、速度、性质、压力阶差等,但不能进行精确的定量分析。

3. 能量多普勒成像

能量多普勒成像是基于反向散射的多普勒信号振幅的一种血流成像技术。与彩色多普勒相比,它使探测血流的敏感度提高3~5倍。这种成像模式也被称为“彩色血管造影”,可用于管经较细的血管成像、低速血流的探测、狭窄处残余流腔直径的评估以及高度狭窄时“细流”(trickle flow)的探测。能量多普勒成像时血流方向并不明显,血流信号对多普勒角的依赖程度较低。

(四)超声成像的新技术

超声成像新技术包括:①声学造影(ultrasonic contrast,UC):人为向血管中注入与血液声阻抗不同的微气泡(以SonoVue为代表的六氟化硫微泡造影剂是以包裹高密度惰性气体为主的、外膜薄而柔软的微泡,微泡直径小于人体的红细胞),引起血液的散射增强。当被探测血管的血液流速很低,仪器因敏感性等因素影响而无法获得血流信号时,可以借助造影剂,增加微小血管的显示及提高对低流速血流的检出率。②三维超声:分为静态和动态三维超声,均为利用二维图像数据经软件处理重建的三维图像,能够立体显示脏器空间位置等。③超声弹性成像(ultrasonic elastography,UE):是利用弹性力学、生物力学原理,结合超声成像技术,通过数据处理以反映体内组织的弹性模量。④实时造影匹配成像(contrast-tuned imaging,CNTI):可以动态分析多个感兴趣区组织内造影剂灌注和清除的变化过程,最后获得曲线和多个参数,如曲线速度、速度比、曲线下面积、斜坡和灌注时间等。也可以通过对造影信号的填入时间、增强时间、峰值时间、持续时间(峰值时至中度减弱时)和填充面积等指标进行观察和分析。