透鏡折射偽影 入射於大介面的超聲,除部分反射外,其餘部分超聲將透過此介面,進入第二介質,稱為折射。折射角與入射角的正弦比值與介面兩側的聲速比值相等。由於這種折射效應,聲像圖將發生畸變。折射可以使測量和超聲導向兩方面產生誤差。當入射聲束與介面垂直時,進入第二介質的透射聲束方向不變。當入射聲束與介面不垂直時,折射聲束的方向要發生改變。聲束在人體內腹壁橫斷面掃描時,由於腹直肌起透鏡的作用,可在聲像圖上出現正中線直下方結構如腸繫膜上動脈和腹主動脈的雙像。改善的辦法是儘可能地讓入射聲束與介面垂直,使得折射聲束的方向不變。 後方回聲增強偽像 聲束在介質中傳播時,遇小介面散射,遇大介面反射。聲束傳播時的擴散,以及軟組織對超聲能量的吸收等,都造成超聲能量的衰減。所以聲束在傳播過程中必然隨著深度的增加,強度要不斷的減弱,這就使得回波訊號的幅度產生很大差異,而回波訊號的幅度又決定像點的灰度(亮度),故這種現象給成像造成了一定的困難。解決的辦法是對不同深度上的回波按照衰減幅度進行時間增益補償。當時間增益補償與軟組織衰減的能量損失一致時,獲得“正補償”。而在整體圖形正補償後,其中某一小部分的聲衰減很小時,又呈“過補償”狀態,較同等深度的周圍組織比較又明亮得多,形成後方回聲增強偽像。出現這種偽像要有一個前提,即在其後方必須有足夠的散射體存在。常出現在囊腫或膽囊等液體性結構的後方。聲像圖上顯示後方明亮,且呈內收狀態。 聲影偽影 在掃描成像中,由於前方有強反射或聲衰減很大的物質存在,致使在後方出現聲線不能到達的地方,在該區域內檢不到回聲,緊隨回聲的後方出現縱向條狀無回聲區,稱為聲影。聲影偽像常出現在高反射係數和高吸收物體的下方,聲像圖表現為暗區,是探測不到的盲區。在單次掃描中,超聲從低聲速介質進入高聲速介質,在入射角超過臨界角時,發生全反射,以致後方出現全反射聲影。多見於球形結構的兩側後方或器官的兩側邊緣,呈細狹縱向條狀無回聲區。另外,如果超聲從高聲速介質進入低聲速介質,情況正好和全反射聲影相反,這時球形病灶如同一個光學透鏡,該聲透鏡使聲線向其後方偏折,而其側後方的物體處聲束不能到達,形成了折射聲影。臨床上在膽囊的縱切聲像圖中,膽囊底及膽囊頸側後就出現這種聲影。因為聲束進入膽囊時依次透過肝膽囊壁介面和膽囊壁膽汁介面,所以在入射角未超過臨界角時出現折射聲影,在入射角超過臨界角時形成全反射聲影,出現兩種聲影毗鄰的現象[4]。旁瓣偽影 聲場中的聲壓不但隨距離而變,同時還隨方向角而變,當θ=0°時,聲場的聲壓為最大,表現為主瓣;θ在其他方向上,稱為旁瓣。醫學上利用主瓣進行超聲檢查和成像而決非旁瓣。當主瓣聲束檢查目標時,旁瓣也同時在檢查成像,但旁瓣對同一目標測距長、能量又小,影象極不清楚。而旁瓣影象又重疊在主瓣影象上,形成各種虛線,分佈在主瓣回聲圖的兩側,具有淺淡的拱形長線。比如結石能產生“狗耳”偽像,如檢查女性膀胱後壁時,因子宮前突,後壁兩側呈現“紗狀披肩”偽影。改善旁瓣偽影的辦法是增大超聲頻率;改變換能頭的方位。 鏡面偽影 對於聲束來說,橫膈尤如一個巨大光滑的反射凹面鏡。在橫膈回聲的兩側出現對稱的兩個腫塊回聲,其中表淺的一個是來自腫塊直接回聲,是實像;另一個較深的腫塊回聲,是由橫膈把超聲反射到腫塊後,腫塊回聲沿原路經過橫膈再次反射回探頭,才由探頭接收到,是虛像。虛像在時間上落後於實像。落後的值恰好等於腫塊到橫膈間的超聲傳播時間,在超聲圖上出現橫膈兩側對稱的兩個腫塊回聲。落後的值恰好等於腫塊到橫膈間的超聲傳播時間,在超聲圖上出現橫膈兩側對稱的兩個腫塊回聲。在空間關係上,偽像的位置和物體的位置總是以鏡面為對稱的。所以在B超檢查中,肝內靠近橫膈的囊腫常常被誤以為在胸腔內也有一個。 切片厚度偽像 超聲掃描的聲束有一定的寬度。當聲束寬度較大(即超聲切層影象的切片厚度較大),病灶尺寸小於聲束寬度或雖然大於聲束寬度,但部分處在聲束內時,病灶回聲與周圍正常組織的回聲重疊,形成切片厚度偽像,又叫部分容積效應。這種偽像常見於小型液體形病灶。如腎上腺腫瘤重疊於肝臟內,誤診為肝內佔位[5]。聲像圖上表現為一定厚度範圍內體層容積中回聲資訊在厚度方面的疊加。掃描聲束愈寬,這種回聲資訊疊加愈嚴重。切片厚度偽像在聲像圖中是比較常見的。 聲速失真偽影
一般情況下,超聲儀器測量是取人體軟組織聲速1540m/s來確定時標。但實際上,人體不同軟組織的聲速有明顯差異。透過低聲速結構的回聲接收較晚,而透過高聲速結構的回聲接收較早,這就會給縱向測距帶來直接誤差。同樣,由於不同組織的聲速差異,介面上發生折射,又導致橫向測距的誤差。如角膜、晶體、骨骼等聲速較高的一些組織,會導致誤測,測量值過小。反之,對於肝內或腹膜後巨大的脂肪瘤,會導致誤測,測量值會過大。這些誤差使平整的表面在聲像圖上變的不平整,甚至使小結構不能顯示,結果使深部的影象失真[5]。 總之,影響超聲診斷聲影象的物理因素很多,而且這些因素之間相互滲透,錯綜複雜。其中偽像又是影響聲像圖質量最明顯、最活躍的因素,它的形成偏離了成像的三個物理假定。所以從聲波在人體中傳播的規律出發,分析成像的物理原理,能夠清楚地認識這些因素形成的原因與機理,讀釋其在聲像圖中的各種表現,判斷其影響因素,才能避免誤診、漏診,擴大超聲的診斷範圍,提高超聲診斷的水平。
透鏡折射偽影 入射於大介面的超聲,除部分反射外,其餘部分超聲將透過此介面,進入第二介質,稱為折射。折射角與入射角的正弦比值與介面兩側的聲速比值相等。由於這種折射效應,聲像圖將發生畸變。折射可以使測量和超聲導向兩方面產生誤差。當入射聲束與介面垂直時,進入第二介質的透射聲束方向不變。當入射聲束與介面不垂直時,折射聲束的方向要發生改變。聲束在人體內腹壁橫斷面掃描時,由於腹直肌起透鏡的作用,可在聲像圖上出現正中線直下方結構如腸繫膜上動脈和腹主動脈的雙像。改善的辦法是儘可能地讓入射聲束與介面垂直,使得折射聲束的方向不變。 後方回聲增強偽像 聲束在介質中傳播時,遇小介面散射,遇大介面反射。聲束傳播時的擴散,以及軟組織對超聲能量的吸收等,都造成超聲能量的衰減。所以聲束在傳播過程中必然隨著深度的增加,強度要不斷的減弱,這就使得回波訊號的幅度產生很大差異,而回波訊號的幅度又決定像點的灰度(亮度),故這種現象給成像造成了一定的困難。解決的辦法是對不同深度上的回波按照衰減幅度進行時間增益補償。當時間增益補償與軟組織衰減的能量損失一致時,獲得“正補償”。而在整體圖形正補償後,其中某一小部分的聲衰減很小時,又呈“過補償”狀態,較同等深度的周圍組織比較又明亮得多,形成後方回聲增強偽像。出現這種偽像要有一個前提,即在其後方必須有足夠的散射體存在。常出現在囊腫或膽囊等液體性結構的後方。聲像圖上顯示後方明亮,且呈內收狀態。 聲影偽影 在掃描成像中,由於前方有強反射或聲衰減很大的物質存在,致使在後方出現聲線不能到達的地方,在該區域內檢不到回聲,緊隨回聲的後方出現縱向條狀無回聲區,稱為聲影。聲影偽像常出現在高反射係數和高吸收物體的下方,聲像圖表現為暗區,是探測不到的盲區。在單次掃描中,超聲從低聲速介質進入高聲速介質,在入射角超過臨界角時,發生全反射,以致後方出現全反射聲影。多見於球形結構的兩側後方或器官的兩側邊緣,呈細狹縱向條狀無回聲區。另外,如果超聲從高聲速介質進入低聲速介質,情況正好和全反射聲影相反,這時球形病灶如同一個光學透鏡,該聲透鏡使聲線向其後方偏折,而其側後方的物體處聲束不能到達,形成了折射聲影。臨床上在膽囊的縱切聲像圖中,膽囊底及膽囊頸側後就出現這種聲影。因為聲束進入膽囊時依次透過肝膽囊壁介面和膽囊壁膽汁介面,所以在入射角未超過臨界角時出現折射聲影,在入射角超過臨界角時形成全反射聲影,出現兩種聲影毗鄰的現象[4]。旁瓣偽影 聲場中的聲壓不但隨距離而變,同時還隨方向角而變,當θ=0°時,聲場的聲壓為最大,表現為主瓣;θ在其他方向上,稱為旁瓣。醫學上利用主瓣進行超聲檢查和成像而決非旁瓣。當主瓣聲束檢查目標時,旁瓣也同時在檢查成像,但旁瓣對同一目標測距長、能量又小,影象極不清楚。而旁瓣影象又重疊在主瓣影象上,形成各種虛線,分佈在主瓣回聲圖的兩側,具有淺淡的拱形長線。比如結石能產生“狗耳”偽像,如檢查女性膀胱後壁時,因子宮前突,後壁兩側呈現“紗狀披肩”偽影。改善旁瓣偽影的辦法是增大超聲頻率;改變換能頭的方位。 鏡面偽影 對於聲束來說,橫膈尤如一個巨大光滑的反射凹面鏡。在橫膈回聲的兩側出現對稱的兩個腫塊回聲,其中表淺的一個是來自腫塊直接回聲,是實像;另一個較深的腫塊回聲,是由橫膈把超聲反射到腫塊後,腫塊回聲沿原路經過橫膈再次反射回探頭,才由探頭接收到,是虛像。虛像在時間上落後於實像。落後的值恰好等於腫塊到橫膈間的超聲傳播時間,在超聲圖上出現橫膈兩側對稱的兩個腫塊回聲。落後的值恰好等於腫塊到橫膈間的超聲傳播時間,在超聲圖上出現橫膈兩側對稱的兩個腫塊回聲。在空間關係上,偽像的位置和物體的位置總是以鏡面為對稱的。所以在B超檢查中,肝內靠近橫膈的囊腫常常被誤以為在胸腔內也有一個。 切片厚度偽像 超聲掃描的聲束有一定的寬度。當聲束寬度較大(即超聲切層影象的切片厚度較大),病灶尺寸小於聲束寬度或雖然大於聲束寬度,但部分處在聲束內時,病灶回聲與周圍正常組織的回聲重疊,形成切片厚度偽像,又叫部分容積效應。這種偽像常見於小型液體形病灶。如腎上腺腫瘤重疊於肝臟內,誤診為肝內佔位[5]。聲像圖上表現為一定厚度範圍內體層容積中回聲資訊在厚度方面的疊加。掃描聲束愈寬,這種回聲資訊疊加愈嚴重。切片厚度偽像在聲像圖中是比較常見的。 聲速失真偽影
一般情況下,超聲儀器測量是取人體軟組織聲速1540m/s來確定時標。但實際上,人體不同軟組織的聲速有明顯差異。透過低聲速結構的回聲接收較晚,而透過高聲速結構的回聲接收較早,這就會給縱向測距帶來直接誤差。同樣,由於不同組織的聲速差異,介面上發生折射,又導致橫向測距的誤差。如角膜、晶體、骨骼等聲速較高的一些組織,會導致誤測,測量值過小。反之,對於肝內或腹膜後巨大的脂肪瘤,會導致誤測,測量值會過大。這些誤差使平整的表面在聲像圖上變的不平整,甚至使小結構不能顯示,結果使深部的影象失真[5]。 總之,影響超聲診斷聲影象的物理因素很多,而且這些因素之間相互滲透,錯綜複雜。其中偽像又是影響聲像圖質量最明顯、最活躍的因素,它的形成偏離了成像的三個物理假定。所以從聲波在人體中傳播的規律出發,分析成像的物理原理,能夠清楚地認識這些因素形成的原因與機理,讀釋其在聲像圖中的各種表現,判斷其影響因素,才能避免誤診、漏診,擴大超聲的診斷範圍,提高超聲診斷的水平。