第六章　消化道壁的超声影像解读

在EUS应用早期，研究者主要将注意力放在更好地显示内脏器官，尤其是体表超声检查显示不理想的部位，如心脏、胆总管下段、胰腺、左肾上腺等等。继而，研究者开始将EUS应用在检查消化道壁疾病。目前，显示消化道壁的层次结构被证明是EUS的主要优势之一。

一般的EUS（探头频率7.5MHz）将消化道壁显示为回声不同的五层结构（图6-1）。在影像上，五层结构平行于黏膜表面。第一层结构（也就是消化道壁最内层的结构）是高回声（亮，白），第二层是低回声（暗），第三层是高回声，第四层是低回声，第五层（也就是消化道壁最外一层）是高回声。

图6-1　消化道壁在EUS下显示为五层结构

（A）水充盈法：可清晰显示胃体胃壁各层结构。正常胃皱襞（三角箭头指示）处为胃黏膜下层发达向腔内形成突起（环扫，10MHz）；（B）水囊法：胃壁的厚度受水囊压迫的影响（环扫，10MHz）

早期的理论曾认为，消化道壁的组织结构也可以区分为五层：黏膜层、黏膜肌层、黏膜下层、固有肌层和浆膜，可一一对应于EUS的五层结构。然而，EUS显示消化道壁各层结构的厚度几乎是相同的，这就与超声五层结构对应于组织学五层结构的假说产生了矛盾，因为消化道壁实际的各层解剖结构的厚度是不相同的[1]。黏膜肌层可能仅仅几微米，我们肉眼都无法观察消化道壁的黏膜肌层，因而其绝对不可能在超声下显示为与其他各层厚度相近的一层结构。第三层结构在空间上与黏膜下层对应，然而声像图上测量的第三层的厚度比黏膜下层实际测量的厚度大很多。此外，超声五层结构的总厚度也比消化道壁的全层厚。很明显，超声五层结构与消化道壁的实际解剖结构并无精确一对一的关系。原先的假说忽略了超声影像形成机制，即超声的五层结构不仅是由组织结构的内部回声组成，也同时由组织间界面回声组成。

我们前面已提到界面的概念，它是具有两种不同声阻抗的组织接触在一起时形成的，当换能器发出的超声声束接触到界面时，会产生反射波（回声）。回声的强度取决于界面的反射系数，也就是两组织间声阻抗的差异，而声像图上显示界面的回声厚度取决于设备的轴向分辨率。在一般生物组织介质中，声波反射系数很低，而传导系数很高，因而一束声波会连续产生多个界面的多重回声。在某些特殊的情况下，反射系数特别高，使界面后的影像不能显示，如骨、结石和气体。

组织中的回声来自于散射现象。当一束声波在组织中发生散射时，小部分的声波能量再次被反射，不是以特定的方向，而是全方位的，最终仅有一小部分声波被探头接收，因而形成均匀的组织超声影像，回声强度一般较低。组织的散射能力，取决于引起散射物质的浓度和超声频率。提高超声的频率会使散射强度明显增加。生物组织中能引起回声的物质有：大分子（如胶原、纤维素、弹性蛋白和脂质）、细胞、矿物质（如骨、结石）和气体。

从解剖上看，消化道壁的断面为同心圆样的多层结构。研究超声对应组织结构的模型基于两种假设：首先，连接两种组织层之间的界面是声学界面，产生高回声。其次，每层组织内部的回声是均匀的。因而消化道壁的超声影像是由各层组织内部回声被界面的高回声隔开形成的。

超声影像上的“深度”和“厚度”实际上测量的并不是真正的距离，而是测量的声束传播时间。超声影像上的厚度代表超声从换能器发出、传播至目标界面、并反射回换能器所需的时间。当声速恒定时，时间与距离成正比。前面章节中已提到，在软组织中，声速是相对稳定的。因而测量超声传播的时间就能推算出长度和距离。但实际上组成消化道壁的各层组织的声阻抗不同，超声在不同组织中的声速也并不完全相同，因而不同组织中相同的超声传播时间代表的厚度并不相同，只是目前的技术还难于实时测量不同组织中的声速，所以只能近似测量目标厚度。

两组体外研究报道了消化道壁超声影像最合理的解读方案[2，3]。Kimmey等人考虑了组织结构、组织声像特点和超声的物理特性，基于对切除组织的研究提出了消化道壁的声像解读理论。他们认为超声影像的总体表现由两种来源的回声组成：不同声阻抗组织层的界面回声和组织层内部结构的回声。如果浅层是高回声而深层是低回声，那么界面回声增加了浅层组织的厚度，而深层组织的厚度减少。如果浅层是低回声而深层是高回声，那么界面回声无法从深层组织的回声中区分出来，因而对浅层组织和深层组织的声像厚度均无影响。

通过超声对食管、胃、十二指肠等切除组织的观察得出对应关系如下（图6-2）：第一层高回声对应于黏膜浅层，第二层低回声对应于黏膜深层，第三层的高回声代表黏膜下层和黏膜下层与固有肌层之间的界面回声，第四层的低回声对应于剩余的固有肌层，第五层对应于浆膜层和浆膜下脂肪（在食管，对应于固有肌层的外膜和周围组织的界面回声）。应用分辨率较高的探头，食管壁还可能显示为七层结构，第四层结构被一层高回声分为两层低回声，这需要探头与黏膜之间保持一定的距离。这层薄的高回声由固有肌层的内环肌和外纵肌之间的界面产生。

图6-2　消化道壁的五层结构与EUS显示的五层结构的相应关系

显示消化道壁可以采用直接接触法、水充盈法和水囊法，最好的方法是水充盈法，这样探头和消化道壁之间可以保持一定的距离，使目标接近于超声探头的焦距，而且探头与黏膜之间无过大的压力，所以得到的影像比较清晰。但消化道某些部位的管腔内很难潴留液体，如食管、十二指肠等。对这些部位可采用水囊法或持续注水法，持续注水法患者比较痛苦。而应用水囊法时，水囊通常对管腔有一定压力，也将影响影像的质量。

Odegaard等[4]人证实了当探头与消化道壁接触时，压力对消化道壁的超声影像有显著影响。当超声换能器对消化道壁组织的压力增加时，消化道壁的厚度、组织回声强度和各层结构的显示都有明显变化。随着压力的提高，消化道壁的回声强度会增加，但某些组织层会消失，消化道壁的第二层超声结构（相当于黏膜深层）对压力最敏感。食管、十二指肠和结肠比胃和直肠更敏感。在低于10kPa的压力下食管壁显示为五层结构，当压力大于10kPa时，第二层结构消失，第一层与第三层结构融合，于是食管壁显示三层结构。Odegaard等人得出结论：限制EUS探头对食管壁的压力可以减少食管EUS的伪像。

因而，组织学中各层结构与EUS下的各层结构并不完全对应，我们习惯将两种层次结构分别称为“组织学结构”和“内镜超声结构”。