超声图像的清晰度,与受检查者的身体条件、操作者的手法和图像参数的调节有很重要的关系。
实际中,我们发现超声诊断的标准切面,有的人有漂亮的标准的图像,有的人则怎么调整都打不出好的图像来,这除跟手法有很大关系外,还与超声图像的调节关系大,超声图像的调节会直接影响我们对疾病的诊断和图像显示的清晰度。下面和大家分析下关于超声图像的调节。
辉阶二维图像的评价标准包括:图像的大小、深度、空间分辨率、时间分辨率、对比分辨率等。
在介绍辉阶二维图像(B模式图像)参数调节之前我们先了解一下各个参数。以迈瑞高端彩超RE7为例,最上面的Resona7代表机器型号,B是代表二维模式,F代表的是频率,后面这个H代表谐波,9.0是频率的意思。
首先图像的大小,深度要适当;空间分辨率也就是分辨细微组织结构的能力,要足够清晰;时间分辨率 也就是帧频,也要达到一定数量;
对比分辨率是分辨相邻结构组织的能力;图像均匀性要保证整场一致的细微分辨率和对比分辨率;图像的亮度也就是增益、灰度也就是灰阶图谱要自然,适当;再就是没有明显伪像存在。
首先图像的大小,深度要适当:空间分辨率也就是分辨细微组织结构的能力,要足够清晰;时间分辨率 也就是帧频,也要达到一定数量;
对比分辨率是分辨相邻结构组织的能力;图像均匀性要保证整场一致的细微分辨率和对比分辨率;图像的亮度也就是增益、灰度也就是灰阶图谱要自然,适当;再就是没有明显伪像存在。
我们知道图像调节的重要性后,来了解一下辉阶二维图像参数调节都包括:探头及预设条件的选择,频率的调整,谐波的开关,深度/视野调节,总增益/深度增益补偿和动态范围的调节等等。
频率是于调节具体的频率及频带,以及基波/谐波的切换。频率越低,穿透力越好,分辨率就越差,血流敏感度越灵敏;频率越高,穿透力越低,分辨率越好,血流敏感度越差。所以频率的选择原则是在保证穿透力的情况下,尽量选择高频率。
频率又包括基波和谐波。基波频率分三个档位,Res高频为主-分辨率好,Pen低频为主,穿透力好;Gen为普通模式介于两者之间,二者兼顾。谐波频率也分三个档位,分别是在基波的基础上加H,HRes和Hgen,Hpen。
这两幅图像是显示的不同档位的基波频率选择;如果谐波打开,则显示“F H”表明实时的谐波频率值。
上面这两幅F2.5、F5.0代表的是基波2.5M,5.0M;下面的FH5.0、FH6.0代表的是谐波5.0M、6.0M。
探头发射基波,组织会产生二次谐波,三次谐波,四次谐波等等,但是二次谐波的回声信号是最强的,所以我们提取组织回声信号最强的二次谐波进行成像,以优化图像。二次谐波的频率是基波频率的两倍,所以谐波成像能增强分辨力,减少频率低、振幅大的噪声,提高信噪比,改善图像质量。但是他的穿透力会降低。我们要根据不同的患者适当的选择谐波的开关。
我们先看这两幅图,左边这幅图深度33.3厘米,右边这个18.5厘米,深度越大,观察到的组织越深、范围越大;深度越小,观察到的组织越浅,但是深度越大帧频会越低,深度约小帧频越高。看深度在33.3厘米的时候帧频是28帧,深度在18.5厘米的时候帧频是49帧。帧频会直接影响图像质量,因此为了保证图像质量,在目标区显示允许的情况下使用最小的深度。
一般情况,成人腹部和心脏在15 - 18cm左右;小儿腹部在10cm之内;小器官在3-4cm左右。
Gain是图像的总增益,是控制整场图像回声的亮度,增加增益使图像亮度增加,可以观察到更多回声信号,但同时也会带来更多噪声。
TGC时间增益补偿,是对特定深度的信号进行放大,分段调节增益。一般采用近场抑制,以减弱接近探头部位组织内过强回声光点;远场提升,以补偿远场组织回声的明显衰减。总的原则是,使不同深度的图像,亮度显示均匀一致。
这幅图像就是增益过高,图像亮度太亮,得到回声信号很多,但同时也有很多噪声。经过降低增益就会得到这幅质量很好的图像。
动态范围是机器对强弱信号接收和处理的范围,他显示图像的灰阶级别数,动态范围增加信息量增多,可以显示微弱的信号,使图像变得柔和,但是动态范围太大,图像发雾。动态范围减低,信息量减少,导致图像的对比度高,微弱的信号被除去,灰阶层次减少,图像相对清亮。总之,动态范围实际表现,就是图像的对比度。
焦点的调节:超声波束发射后在不同的扫描深度分别进行聚焦,可以提高图像的分辨率。焦点个数增加,可以提高分辨率,但是会导致帧频会下降。
当调节焦点位置时,可以提高聚焦位置图像分辨率。建议焦点在观察区域。
这幅图像就是把焦点放到所要观察的区域,提高对肿瘤的分辨率。
帧频:帧频是指每秒形成的帧数,也就是每秒播放的图像张数,帧频越高,时间分辨率越好。这两幅图分别显示不同的帧频数,一个是52帧,一个是91帧。提高帧频的方法有,减小扫描范围,减少扫描深度。
帧相关:帧相关在上彩色时叫余辉,帧相关是将相邻帧图像进行叠加平均,降低图像噪声,进行图像优化,使图像更细腻。
数值越大,优化越明显,但是有可能造成特异性信息的丢失。
做心脏时,因为心脏跳动较快,应适当降低帧相关,否则感觉图像跟不上,有种拖尾感;做腹部和浅表器官时,因为他们运动幅度较小,可以把帧相关适当调高,增加图像的对比度和细腻感。
空间复合成像(iBeam)使用数字电子声束偏转技术,发射多束不同角度声波,接收多角度多线图像合并为单帧,进行图像的优化。他可以获取更多信息量,提高图像的对比分辨率,减少角度依赖,打开后的图像具有斑点噪声减少,图像清晰的特点,提高了对比分辨率,更容易显示病灶位置。但是一般在有结石的情况下不适合使用。
斑点噪声抑制iClear通过增强图像边界轮廓,提高对比度,以分辨图像的边界,来达到优化图像的目的。可以减少斑点噪声, 提高组织内部或病变的内部差异, 清晰呈现细微组织结构的病理改变
输出功率是探头发射超声波的功率,声功率(AP)值实时显示于屏幕左上方。
参数可调节范围:0.1%-100%。增大声功率,图像整体亮度均匀增加,探测深度也增加。声功率减小,穿透力减弱。在临床应用时必须遵循“辐射防护最优化原则,根据实际情况选择适当的声功率。
如何提高分辨率?
不影响观察深度的情况下,尽可能用高频。 打开谐波;将所观察病变部位放置在合适的深度。将焦点移到需要观察的部位这几种调节都可以提高图像的分辨率。
如何提高穿透力:
像图中这个肥胖患者,如何提高穿透力?
将焦点移到远场;降低频率、关掉谐波;调高远场TGC;更换频率更低的探头,这些调节都可以提高穿透力。
如何分辨微小的病变?像这个图上的血管瘤。
可以将焦点移到病变部位;打开谐波;降低动态范围;提高频率等等都可以提高分辨率。
辉阶二维图像(B模式图像)的调节小结:
上面咱们讲了那么多,现在对二维图像的调节做一下总结:
提高分辨力的方法有:提高频率;打开谐波;将焦点移到感兴趣区(或增加焦点个数);增加线密度;提高空间复合成像iBeam和斑点噪声抑制iClear。
提高穿透力的方法有:降低频率;移动焦点到远场;提高远场TGC;关闭谐波
提高对比度的方法有:降低增益;降低动态范围;打开谐波;选择适当的灰阶图谱/效果图;调高空间复合成像iBeam和斑点噪声抑制iClear。