第二节　重症超声检查优化图像获得的基本原则

超声检查的探头选择非常重要，根据不同的检查目的选择不同的探头，只有通过超声探头才能获得图像，图像质量和探头本身有关，同时通过各种调节也可以使得图像更符合我们的视觉要求，图像质量对临床判断非常重要，由于重症患者的自身特点导致临床图像质量差，通过图像优化可以使得图像清晰，这对于临床医生非常重要。

一、超声图像优化

图像质量和探头、超声机本身、耦合剂等有关。对于一幅图像需要进一步调节才能使得图像更清晰。清晰的图像是我们减少诊断错误关键的一步。如何使超声图像更清晰是涉及许多调节的问题，以下参数可以帮助我们调节，使得超声图像优化。

1.输出功率

输出功率可以简单地认为是超声波发出的强度。输出功率越强，形成的超声图像整体亮度就会越高，这样会改善图像内部结构的清晰程度及细节，目前有预设功能的超声机实现预设条件的自动调节，同时使用者也可以通过功率和输出按键手动调节。需要强调的是输出功率过强会导致潜在的风险，尤其是敏感组织（胚胎），所以更安全的方法是增益的调节。

2.深度（depth）

虽然不同的部位选择不同的探头，不同的探头预设了不同的深度，但是实际检查中预设的深度很难满足临床需求。临床检查过程中同样的部位，其大小、深度也许不尽相同，如肝脏检查时肥胖和瘦弱的患者检查的深度不一样，肝脏的体积也会随不同的病变发生相应的变化，比如肝硬化时，肝脏变小。这样，检查时就要调节检查目标的深度才行。我们调节深度的基本原则是检查者想观察的位置位于屏幕中央。同时屏幕周边有深度的信息，这样我们会更准确地调节深度。

3.增益的调节（gain）

超声波发射出去，然后通过回波发射回来，这一过程会导致超声信号的衰减，距离越远衰减越明显，为了达到更好的视觉效果，必须调节，使回波信号在不同深度显示符合整体的观察，每个超声机都会对信号放大，使图像总体亮度发生变化，达到检查者的视觉要求，这就涉及增益的调节。增益的调节分为总增益调节和深度补偿增益调节。

（1）总增益的调节：

调节超声机对接收信号的放大倍数，即决定接收的信号用什么灰阶来显示。机器预设的增益是固定不变的，这种增益很难满足所有患者的临床需要，必要时还需要使用者在检查过程中根据患者的实际需要做相应的调节，调节总增益按钮使得图像总体显示更清楚。需要强调的是总增益调节是图像整体的调节。

（2）深度增益补偿（depth gain compensation，DGC）：

超声回波遇到不同的组织就会产生衰减，深度越深衰减越明显，补偿回波因探测深度的增加（或频率更换）造成的衰减。通过其不同深度调节达到图像整体显示更清晰。从而避免了由于回波衰减造成的图像不清晰。通过增益的调节使得超声图像显示更清晰，和总增益的区别是实现局部的调整。

不同超声机增益的调节不同，有的超声机通过旋钮调节（总增益、近场及远场）；有些超声机通过更多滑块按钮实现不同深度的调节，不同的滑块代表不同的深度增益调节，这样得到一幅图像后根据图像的位置选择相应的滑块，使图像局部更适应整体图像的要求，经过调节图像质量提高。

4.频率的选择（frequency）

超声频率决定组织穿透力及分辨率。超声频率增加，穿透力降低，同时分辨率增强，如果超声频率降低则穿透力增强但分辨率降低。一般，探头的频率基本是固定的，但目前超声机同一个探头的频率在一定的范围可以做相应的调整，这样根据临床的需要选择合适的频率使得图像显示更为清晰。

5.聚焦调节

声束聚焦的深度，此处的图像分辨力最佳。通过旋钮选择聚焦的位置，同时我们还可以选择多个焦点，但是最多选择5个焦点。焦点数目增多会导致帧频降低，使得图像连续性降低。

6.扇形宽度

超声图像表现形式多呈扇形，扇形的超声图像是由众多相邻的扫描线组成的，数目多达数百条，可以应用线密度表示。相同的扫描线的条件下，扇形的角度小的图像比角度大的图像清晰，因为线密度增加了，提高侧向分辨率；如果线密度不变，扇形图像角度越大，所用的时间越长，帧频会降低，角度变小帧频提高。

7.谐波成像（harmonic imaging，HI）

传统超声采用的是线性声学规律，如果发射的频率是f0，经过人体内部发射或散射并被探头接收的回声信号也在f0附近的窄带信号，然而医学超声存在着非线性现象。简单说反射的频率除了基波F0外还有2f0、3f0、4f0…这样的成分称为谐波，但是二次谐波2 f0的能量最大，但二次谐波的强度随着深度的变化呈非线性变化，二次谐波开始随着距离增加而增强，达到一定距离后开始衰减。了解上述二次谐波原理后，我们可以进一步了解二次谐波的应用，主要原理是通过滤波技术把基波去除，使二次谐波成像。这样在近场的二次谐波很少，所以应用二次谐波成像后使其在二次谐波范围内成像，这样近场仅有很少的二次谐波，近场的伪像大大消除，图像质量提高。在临床具体应用中，20%～30%的患者由于肥胖、肺气肿、肋间隙狭窄、胃肠道气体的干扰等原因造成成像困难。采用二次谐波成像的原理仅接受和处理机体组织的谐波信号，通过改善组织对比分辨力提高图像清晰度。

8.帧平均（frame average）

帧平均指将连续数幅声像图信息叠加后取其均值显示图形。帧平均可使图像柔和，颗粒变细抑制微小回声的抖动（如噪声），数值越高图像越清晰，同时增加延迟。

9.边缘增强技术（edge enhance）

通过增强相应结构的边界的灰阶，使得组织细微差别及边界显示更加清楚。通过强化器官和血管间的界面来改变图像的质量。有些超声机可以调节焦点的数目及位置，使得图像显示更清晰。

10.灰阶图（MAP图）

灰阶图表示最亮和最暗之间的差异级别。级别越多图像越细腻，级别越少则图像越粗糙。我们可以根据图像情况及视觉习惯做出调整。

11.空间复合成像

通过声束的偏转并多幅图复合成一幅图，以便提高图像分辨率和边界分辨率。通过调节使得图像边界更清晰、对比更分明。

12.斑点噪声抑制（rejection）

简而言之，斑点噪声抑制是指减少图像边界分辨的“雪花点”技术，也就是抑制斑点噪声造成对图像的影响。

13.动态范围（dynamic range）

如果图像只由黑和白组成，只有两种颜色图像会显得没有层次感，如果再继续将黑和白分类，就会使原来显示黑的图像显示为不同的黑色，白色也会显示不同的白色，图像会显得更加细腻，图像会产生层次感。

14.线密度（line density）

线密度指图像单位面积内穿过的超声线数。线密度越高，图像侧向分辨率越好，帧频降低，结构和细节会显示更清楚；线密度越低，图像侧向分辨率越低，帧频提高，更好地观察运动的部位。

15.帧频（frame rate）

帧频是指单位时间内获得图像的帧数。帧数越高则获得图像细节越好。超声获得图像首先能够获得一幅完整的图像，如果1秒内能够刷新多幅这样的图像就是帧数。随着时间的顺序逐渐放出来，利用人眼的视觉差就显示为动态的图像，而这种图像单位时间能够获得越多，图像也就越清晰逼真，表现为动态图像。

16.放大功能（zoom）

当一幅图像展示在屏幕上，图像某个局部显示较小，通过放大功能可以实现图像的局部放大。使得想要观察的部位放大利于临床观察需要。

上述是如何使2D图像优化的方法，目的主要是使图像显示得更清晰，一副图像的获得和机器本身有关，同时在现有条件下通过不同的调节键使图像进一步优化，达到检查者理想的视觉要求。这种优化图像的方式有时不是通过一种方法能够获得的，可以通过综合调节而实现。具体实施需要在临床中逐步摸索才能实现。

二、多普勒图像的优化

多普勒图像可以通过以下方式进行优化。

1.脉冲重复频率（PRF＆SCALE）

选择不同的SCALE显示的血流速度是不同的，尤其是在血流有混叠时。选择的原则是，低速血流应用低SCALE，高速血流选用高SCALE，主要是根据临床的需要。通过选择使想看的血流显示更清晰。

2.彩色增益（gain）

通过调节使得临床想要观察的血流显示得更清晰。

3.彩色频率的调节

通过频率的选择使得需要观察的主要的血流显示得更清晰。

4.焦点位置

通过调节焦点位于需要观察的血流的位置，使观察的血流显示得更清晰。

5.取样框的偏转（STEER）

在同样的条件下，不同角度的取样框偏转显示的血流却不同。临床上取样角理论上要小于60°，如果超过60°测量会产生明显误差。

6.取样框内的像素（pocket size）

提高超声血流色彩的敏感性和彩色平均的准确性，同时也降低了图像的帧频。

7.帧平均（frameave rage）

平滑彩色多普勒。

8.彩色线密度（line density）

采样窗内的扫描线数，线密度越高，彩色分辨率越好，帧频会越低。

9.空间滤波（spatial filter）

平滑色彩，使图像显得更柔和。

10.壁滤波（wall filter）

用于调整脉冲波或连续波多普勒低频信号的滤过频率的装置。低频信号多数来自于壁运动信号，诸如心房壁、心室壁、血管壁、瓣膜以及腱索运动等。为了不使其干扰频谱显示，宜将其滤掉，但同时也将导致一些与其频率相近的低频血流信号被滤掉，因此滤过频率的选择需视检测要求而有所不同，如检测低速血流（腔静脉、肺静脉、房室瓣）可选择200～400H z，正常高速血流（心室流出道、半月瓣）可选择400～800Hz，高速射流（瓣膜狭窄、反流，心内分流的射流）则以800～1600Hz为宜，视需要而定。

11.闪烁抑制（flash suppression）

抑制运动伪像。

12.取样容积的调节（SV length）

取样容积是获得多普勒效应的窗口，其大小直接影响到血流的速度和血流量，小的取样容积用于动脉狭窄速度的准确测量；大的取样容积用于观察血流的方向及血流量的测量。

超声最基本的原理是超声探头的压电晶体发出超声波进入人体内部，经过人体后机体会产生回波作用于压电晶体产生电流信号，电流信号经过处理变成图像信号，图像质量和我们探头选择有关，也可以通过调节使图像变得清晰，图像调整并不是通过单一的调节按钮完成，有时需要通过多个的操作完成。最基本的按钮包括（深度、增益、局部放大）的调节，其他的按键需要在实践中逐步应用，实现图像的进一步优化。

（张 青 王晓猛）