理论教育 神经肌肉超声法原理-肢体周围神经损伤法医学鉴定和检验

神经肌肉超声法原理-肢体周围神经损伤法医学鉴定和检验

时间:2023-07-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:神经显像通常选择线阵换能器。监视器上显示的纵向图像即由这些晶体的连续活化所产生。正常周围神经纵切面扫查显示为管状回声结构,内部为平行的线状回声,横切扫查显示为蜂窝状圆形回声结构。各向异性伪像是由于声束与界面不垂直,导致回声失落的伪像。混响是由于多重反射在屏幕上造成多条平行线的伪像。声影产生于声束通过高反射物体的后方,也可见于强衰减物体后方,其后方无明显回声。

神经肌肉超声法原理-肢体周围神经损伤法医学鉴定和检验

1.物理学原理 超声波为纵向波,有以下物理学参数:频率(f,单位Hz),波长(λ,单位m),振幅(uo,单位m),波速(c,单位m/s)。波速与波长、频率之间的关系公式为:c=λf。尽管超声波的传播速度在不同软组织中相对恒定,但声速仍然受特定组织密度(p,单位kg/m2),硬度[K,单位kg/(ms2)]及温度的影响。另一个影响因素为声阻抗[Z,单位rayls 或kg(ms2)],其与声速和密度之间的关系为:Z=pC。

在通过两种组织(或媒介)的边界时,部分超声波会穿过组织继续传播,另一部分则会通过反射产生回声。这种边界称为界面。界面反射的强度(或称为反射强度系数,R)取决于两种媒介的声阻抗。当声束垂直通过一个光滑的界面时,R=(Z2-Z1)/(Z1+Z2),Z1、Z2分别为两种媒介的声阻抗,因此,两种媒介之间声阻抗差别越大,反射(回声)越强。当声束与界面不垂直时,R 值和穿过组织连续传播(折射)的强度还取决于声束的角度。测量声束角度时应垂直于界面。当超声波照射一个凹凸不平的界面或微小结构时,能量会向不同的方向反射(散射)。超声波在组织中传播的过程中部分能量会转变成热量,这个程称为吸收。超声波的能量经过反射、折射、散射及吸收后会逐渐衰减。散射和吸收的量取决于组织系托和声波的频率,频率越高,散射和吸收越大,因此高频超声穿透深部组织的能力较差。深部组织的反射少于浅表结构,通常需通过时间增益补偿来弥补。

2.换能器 不同的检查项目需要选择不同的换能器。神经显像通常选择线阵换能器。这种换能器由一排单个的换能器(压电化学物质或晶体元件)组成。监视器上显示的纵向图像即由这些晶体的连续活化所产生(超声束沿着阵列发射)。在一些先进的换能器中,一组相邻的晶体只产生一束声波,在阵元中来回移动。换能器以脉冲的形式产生声波。这些脉冲波有固定的波长,可以分解成不同频率的正弦波傅立叶转换)。这些正弦波的频率范围称为带宽,脉冲波长越小,带宽越宽。带宽和中心频率均可用于描述一个换能器的频率。垂直扫描激活的速率有赖于脉冲重复频率(PRF)和扫描线的数量。扫描速率的表达公式如下:扫描速率=PRF/扫描线数。换能器产生的超声波的形状像一个沙漏,颈部代表聚焦区,该处声束的密度最大,这种狭窄的声束宽度由聚焦产生。

3.分辨力 最终的图像质量有赖于空间和对比分期力,对比或组织分所力的定义为分辨两种不同正常组织及正常与异常组织的能力。空间分辨力是指分辨相邻细微结构的能力。空间分辨力分为轴向和侧向分辨力。轴向分辨力的定义为分辨位于声轴方向上两个结构的能力,轴向分辨力随着脉冲波长的减少(带宽增加)及声波频率的增加而提高。侧向分解力可以通过聚焦减少波束的宽度或减少帧频而提高,也可以通过前述的多排品体技术来提高。

4.超声波 超声波照射组织界面后产生回声从而在监视器上形成图像。而在通常描述中,回声往往指感兴趣的组织而不是界面。我们可以识别强回声、低回声和无回声界面。例如,骨和软组织之间由于声阻抗差别较大会产生强回声(监视器上为白色),囊肿为无回声,监视器上显示为黑色。介于这两种回声之间的是高或低回声结构(如肌束),表现为不同程度的灰阶。正常周围神经纵切面扫查显示为管状回声结构,内部为平行的线状回声,横切扫查显示为蜂窝状圆形回声结构。

5.伪像 超声波成像会产生许多伪像,这是超声波的特性所决定的。应当学会鉴别这些伪像,避免产生错误的判断。一些伪像还可降低成像质量。

(1)各向异性伪像是由于声束与界面不垂直,导致回声失落的伪像。检查者可以通过改变探头角度来纠正这种伪像。(www.daowen.com)

(2)混响是由于多重反射在屏幕上造成多条平行线的伪像。常由于两个高反射界面之间或换能器表面与高反射表面之间多重反射所产生。

(3)声影产生于声束通过高反射物体的后方,也可见于强衰减物体后方,其后方无明显回声。

(4)后方回声增强见于低衰减结构(如囊肿)后方。该结构后方的回声强度高于邻近结构。

(5)斑点伪像表现为声像图上布满雪花状回声,是由相干波的干涉作用造成的。可使图像呈颗粒状,尤其是在均匀的组织中。

(6)混杂伪像是波束伪像及混响产生的噪声的一种形式。

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