超声扫查常见伪差

(一)伪差(artifact)

又称“伪像”或“假像”,系指由于成像系统或其他原因造成的图像畸变或假像,是超声断层图像和相应的解剖断层之间的差异,人为的因素(包括检查技术)、超声波的物理性质(反射、折射、散射等)、仪器的性能等多种因素均可造成伪像。伪像可使超声波图像畸变失真,干扰超声诊断,易造成误诊、漏诊。超声医师要了解常见伪像特征及其产生原因,并在实际操作中准确识别及设法消除,以帮助诊断。

(二)多次反射伪差

多次反射伪差(artifact from multiple reflection)又称“多重反射”或“多重回声”,是声束在体内衰减较小区域,垂直传播过程中遇到一个较平的界面,可在这个界面上将超声返回探头。由于反射回的声能较强,则又被放射回到体内,然后声能再次由界面反射到探头,并出现多次反复,直至反射声能完全衰减,这样就在第一次回声之后出现与两个反射界面距离相等的第二三等多次强回声。在声像图上表现为脏器前壁下方的条状多层平行回声。多次反射伪差主要发生在声束垂直经过平薄组织结构的各种管壁、腹膜等处,尤其是与薄层气体所构成的界面上。例如,超声在肋间扫查肺组织所产生的这种多次反射声像图。此外,当声束经过声阻抗差相差很大的界面时,产生可以在目标内来回反射形成多次反射伪差。如超声扫查遇到子宫内节育器环所产生的“彗星尾”征。此种情况又称“银铃状伪差”“多次内部混响伪差”。

在超声检查中遇到多重反射问题,可以帮助判定气体或金属反射体,但对位于近场的多重反射,由于可掩盖其后方的低回声小病灶,如胆囊、膀胱前壁多重反射削弱超声诊断胆囊、膀胱前壁病变的能力。

以下3种办法可以帮助克服多重反射伪差。

1.适当提高仪器近场抑制,降低近场信号回声强度。

2.对浅层病灶检查时,采用水囊或仿生块进行间接超声检查,避免病灶在近场成像。

3.适当加压或改变声束投射方向和角度可使多重反射减弱或消失。

(三)旁瓣伪差

旁瓣又称侧瓣,是探头反射超声波主瓣以外的声束。旁瓣的产生可以用声波运动的惠更斯原理来解释。其认为沿波前的每个点都是产生球状波前的独立声源,在波的中心,许多小子波叠加形成一个总波前即声束主瓣(main lobe),在声源的边缘从主声束轴向外呈辐射状传播的子波也形成波前旁瓣(side lobe),旁瓣对声像图影响很大,是产生图像伪差的主要原因之一,声源发生主瓣之外,存在数对旁瓣。其中,第一旁瓣振幅较大,为主瓣的20%,处于主瓣轴的±10°～20°。当主瓣声束对物体检测时旁瓣亦同样向±10°～20°的物体进行检测。并将回声与主瓣回声重叠。超声检查声像图,根据主瓣轴线方向,而在系统时间,由旁瓣同步测得的旁瓣回声图,重叠在主瓣回声图上,这样就干扰和影响了主瓣的回声图像,因旁瓣回声图暗淡使在界面周围产生重影。实际上在所有较大界面均产生旁瓣伪差(artifact from side-lobe effect),只因其掩盖在主瓣回声之内而不予显示,在液性无回声区(如膀胱、胆囊)中,因无主瓣回声掩盖,便可显示旁瓣回声。一般旁瓣回声总在主瓣回声图附近形成浅淡的弧形延长线(带)。线阵探头扫描时,其凹面向下,扇形或凸阵探头扫描时其凹面向上。例如:膀胱结石强声像图可见结石强回声前缘两侧显示弧形线条,当声束斜向入射到胆囊与肠管相邻的界面时,胆囊腔内显示“披纱状”回声。

旁瓣回声不仅在二维图像上引起伪差,对超声多普勒检查也可造成影响,形成伪差,检查中应予以注意。适当降低增益,或改变投射方向和角度,可使旁瓣伪差减小。

(四)部分容积伪差

部分容积伪差(artifact from partial volume effect)又称“声束厚度伪差”。探头反射的超声束具有一定的宽度(厚度),因此超声检查所获得的图像均是一定厚度以内空间回声信息的叠加。如一个3MHz的探头,理论上计算其声束厚度最窄处为5cm,在扫查人体时,厚度在5cm以内的各目标均被相互叠加,构成一幅断层图像,造成图像所显示的相互结构关系失真或混淆。例如:超声导向穿刺时,将紧贴胆管壁外的穿刺针显示已进入胆管内的假像。如要确立穿刺针是否进入目标需反复左右侧动探头,用不同角度观察和体会胆管与穿刺针头回声之间的关系。常见的部分容积效应伪差是导致小脓肿无回声区内出现细小光点而误诊为实质性肿物。希望超声医师能引起注意。

(五)镜面伪差

镜面伪差(artifact from mirroreffect)又称“镜面效应伪差”或“镜面图像伪差”。其产生原理与光学镜像伪差产生的原理相似。表面光滑的强反射大界面,因超声波反射而产生镜面像(虚像)的伪差。典型的镜面伪差例证便是由胸膜与肺构成的界面反射引起的,即在肺的部位可扫查出类似肝内病灶的回声图像,易引起医师对病灶位置判断的失误。这种镜像伪差不应被误解为肝癌的肺内转移。

消除镜面伪差的基本方法是改变探头角度,变化声束投射方向,镜面伪差虚像即可发生变化或消失。

(六)透镜效应伪差

人体的某些组织在超声检查时可起到透声镜的作用,使声束方向发生改变引起声像图伪差。透镜伪差(artifact from lens effect)的发生又与声束经过不同组织器官时引起的入射声波的折射有密切关系。例如:上腹正中横切扫查,图像由浅层至深层依显示皮肤、皮下脂肪、腹直肌、腹膜外脂肪、肝、胰腺和肠系膜上动脉等结构,当声束经过皮下脂肪进入腹直肌,因靠近腹白线的腹直肌边缘结构酷似透镜,可引起入射声波方向发生改变。由于超声波经过脂肪的声速比肌肉的声速快因而改变了方向的声束向腹正中线折射,折射后的声束遇到肠系膜上动脉发生反射形成肠系膜上动脉虚像,而未折射的声束则形成肠系膜上动脉实像,这样,在声像图上肠系膜上动脉便呈双重显示。克服透镜效应伪差,可以采用改变探头方向或通过探头对腹壁施加不同压力进行扫查,可以使透镜伪差的消失。

(七)绕射效应伪差

因超声波的绕射效应,超声束经过较小界面目标时,声波将绕过目标,继续传播,致使目标后方组织内小界面的声像消失,或失去应有的特征,形成绕射效应伪差(artifact from diffraction effect)。例如:检查小的(2～3cm)胆囊结石,因绕射效应伪差便无声影显示,使结石失去特征性表现,容易造成判断失误。

(八)悬浮粒子效应

病灶内液体中悬浮粒子的散射作用可以使目标内回声弥漫性增多、增强形成悬浮粒子效应伪差(artifact from suspending particle effect),引起医师对病灶物理性质,如囊性和实性的判断失误。例如:卵巢巧克力囊肿内陈旧性积血,因悬浮粒子效应,无回声区内可出现弥漫性点状回声,易误诊实性肿物。

(九)侧壁回声失落

大界面产生的回声具有明显的角度依赖。有较大入射角的超声波入射大界面时,其回声偏转他侧,不反射回探头,则可产生回声失落现象。回声失落时,此界面不能在屏幕上显示。囊肿或有光滑包膜的肿瘤,超声显像常可显示其细薄的前、后壁,但侧壁不能显示。这就是因为超声波束对侧壁的入射角过大导致侧壁回声失落(lateral wall echodrop-out)。

(十)后壁回声增强

超声波声束在人体内传播过程中随深度的增加不断衰减,为了使超声显像图像深浅均匀一致,在超声显像诊断仪设备中必须加入深度增益补偿(DGC)调节系统。后壁回声增强是指在常规调节的DGC系统下所发生的图像显示效应,超声波在入射体内某一区域衰减特别小时,例如液体,则回声在此处的补偿过大,其后壁亦应补偿过大而较同深度的周围组织明亮,即为后壁增强效应(posterial wall enhancement effect)。这种后壁回声增强常出现在囊肿、脓肿和其他含液性病变的后壁,但不出现在血管腔的后壁。小肝癌和肝血管瘤的后壁亦可发生弱的后壁回声增强。

(十一)侧后折射声影

侧后折射声影(posterial-lateral shadowing due to refraction):超声波束入射周围有光滑包膜的圆形病灶当入射角大于临界角时则产生全反射现象,而出现其界面下方第二介质内的失照射,即在圆形病灶的两侧侧后方出现直线形或三角形的声影。在胆囊纵切面中,胆囊底部和胆囊颈部经常发生侧后折射声影,不要误认为结石。

(富　玮)