超声医学
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第五节 常见超声伪像的识别与分析

声像图伪像(artifact),也称伪差,是指声像图不符合人体真实的组织机构特征。 即回声信息的增添、减少、失真(包括位置、形态失实)。 伪像可干扰超声成像,但有时有助于对图像的正确解读。

一、超声伪像产生的原因

超声束固有的物理性质、人体声学界面的复杂性和超声仪器的技术限制是产生伪像的最主要原因。

二、常见超声伪像的识别和分析

(一)灰阶超声伪像

1.多次反射伪像(multiple reflection artifacts)

声波在探头与平滑大界面之间的往复反射,也称混响伪像(reverberation artifacts)。 表现为平滑界面远侧等距离排列的多条回声,其强度依次递减,使原本不该有回声的液体内出现回声,如膀胱、胆囊前壁等,以至误认为病变或掩盖前壁的小病变。

2.振铃伪像(ring-down artifact)

也被称为“内部混响”“彗星尾”(Comet tail artefacts),出现于体内二个非常接近的强反射界面之后。 如体内很小的金属异物、气体、结晶体等,其后产生很长的强回声,似“彗星尾”状。 振铃伪像可以帮助超声医生识别体内的异物或发现液体内的积气,具有很高的敏感性和特异性。

3.镜面伪像(mirror image artifact)

镜面伪像产生的原理与光学中的镜像原理相同(图1-5-1)。 如膈下肝实质及其内的肿瘤回声以膈肌为对称轴对称地出现在膈上方。

4.回声失落伪像(echo drop-out artifacts)

也称切线伪像(tangential artefacts)。 当入射声束与界面夹角足够大时,因反射声波不能回到探头(回声失落),产生边缘声影(edge shadow)。 如囊肿侧壁后方细窄的弱回声带;细管状结构的横切面声像图呈现无侧壁的“小等号”(“=”)状等。

5.折射伪像(refraction artifacts)

亦称棱镜效应。 产生折射伪像的原因是声束发生方向改变,造成界面回声在声像图上的位置偏移(图1-5-2)。 如经腹壁横切面扫查时可能形成二个腹主动脉伪像。

图1-5-1 镜面伪像示意图

图1-5-2 折射伪像示意图

6.声影(sound shadow)

指后方回声显著减少或消失的声像图表现。如结石后方几乎呈无回声。声影会掩盖后方组织的成像,但能够提示病变的强反射或高衰减特征,提供有益的诊断信息。

7.后方回声增强(echo enhancement)

当介质声衰减值低于假定声衰减值时,由于其后声强的增加,出现后方回声增强。 例如,囊肿后壁及其后方组织回声显著增强。

8.部分容积效应(Partial volume effect)

亦称为声束厚度伪像(beam width artifact)。 声束内同一深度的反射体在声像图上相互叠加,横向分辨力降低。

9.旁瓣伪像(side lobe artifact)

探头发射的声束除了声轴方向的主瓣,周围尚有旁瓣。 超声扫查在主瓣回声进行成像的同时,旁瓣也会产生回声,并与主瓣回声叠加。 常表现为同一扫查深度内的“披纱样”模糊回声。

10.声速伪像(Velocity artefacts)

超声仪器的成像和测量都是按照人体软组织的平均声速(1540m/s)设计的。 当声束经过声速过慢或过快的组织,可造成这些组织在声像图上形状和位置的轻微改变和测量误差,其后方的组织也因此移位。 如肾上腺髓样脂肪瘤在声束方向上的成像假性变长,使其后方的膈肌向后移位,产生中断的伪像。

(二)超声多普勒伪像

1.多普勒混叠(aliasing)

是指多普勒频移大于PRF/2 时,频移谱线峰出现在基线的另一侧,显示于基线另一侧但顶点朝上,而CDFI 呈现多色镶嵌的“马赛克”(mosaic)状,亦称“彩色镶嵌”,即最高速度的血流频移发生方向倒错,与其上面频移谱的低速部分重叠。 混叠会严重干扰对血流速度的定量评估。

2.频移缺失

有血流而无血流频移显示的伪像。 其主要原因是声束与血管的夹角过大或血流速度过慢而滤波设置过高,使低速血流信号被滤除。

3.彩色衰减伪像

在原本血流分布一致的区域显示彩色血流信号分布不均,表现为浅表血供多,深方血供少,或器官深部血流较难显示。 如甲状腺功能亢进时,甲状腺深方的血流信号较浅方明显减少的伪像。 主要原因为红细胞微弱的背向散射通过距离长的组织时能量衰减。 彩色衰减伪像会对深部血流的评估造成影响和误判。

4.组织振动伪像(Tissue vibration artifacts)

心脏和大血管搏动等内脏运动引起周围组织震动,只要其频率在多普勒频移的范围内,而且强度足够大,都可以引发与血流无关的彩色闪烁伪像(Flash),掩盖正常血流的显示。

5.镜面反射伪像

彩色多普勒镜面伪像的发生机制与二维成像相同。 表现为以高反射性界面为对称轴的彩色“倒影”(虚像)。

6.快闪伪像(twinkling artifact)

表现为肾盂、输尿管、膀胱等不光滑结石表面很高频率的彩色噪声,并向声束入射方向延伸。 快闪伪像有助于发现和确认不典型尿路结石。

7.彩色“外溢”

彩色增益过高或滤波设置过低,可发生彩色血流信号从血管腔内“溢出”的伪像。 严重时使伴行的动脉和静脉混为一体,掩盖血管内的病变。

(三)超声造影伪像

1.衰减伪像

由于高浓度微泡强烈散射,加之谐波的频率较高,引起其后方回声衰减甚至形成声影。 表现为高增强后方伴有低增强甚至无增强伪像。 通常见于心腔后的心肌或血运丰富结构后的组织,可能造成组织灌注不均匀的伪像,对TIC 定量分析造成严重影响。

2.开花伪像(blooming artifact)

血液内的运动微泡的强散射或爆破使彩色血流信号显著增强,呈开花状,无法分辨血管形态和血流方向。