超聲成像根據成像的不同技術和顯示方式分為 A 型超聲、B 型超聲(二維超聲)、M 型超聲、D 型超聲(多普勒超聲)等。具體的成像原理專業性較強,我們就不細講了,我用簡單粗暴的方法幫你理解這幾種超聲:
A 型超聲成像為一維波形,目前臨床上應用較少。M 型超聲成像也是一維波形,只看一條取樣線上的狀態,主要應用于心臟檢查,能夠檢查心臟結構、觀察運動軌跡和測量前后徑、室壁厚度、心功能等。也就是說一般你用不著,用著了就是看心臟。
最常用的 B 型超聲成像(B 超)為二維切面,為臨床上廣泛應用,它也是 M 型超聲和 D 型超聲的成像基礎。你可以簡單地理解為醫生的探頭戳在哪,就在哪打一個切面來看。因為人體是立體的,醫生就需要選取不同的切面來進行檢查——這就是為什么超聲醫生的探頭總是在你身上戳來戳去還讓你時不時翻個個兒,意思就是拿探頭給你切出幾個面來看一下。你不妨想象一下自己是一鍋菜,醫生的探頭是炒菜的鍋鏟,鍋鏟插到哪里就能看到哪里,如果哪個地方可能有問題(就像菜不熟)還需要增加幾鏟子。
D 型超聲成像即多普勒超聲成像,包括頻譜多普勒、組織多普勒成像(TFI)、彩色多普勒能量圖(CDE)和多普勒血流成像(CDFI)等。顧名思義,多普勒超聲成像是以多普勒效應為基礎成像的。這里插播一條高中物理知識復習:多普勒效應,即當一定頻率的超聲波從聲源發生并在介質中傳播時,如遇到與聲源做相對運動的界面,則其反射的超聲波頻率隨界面運動的情況而發生改變。物體靠近,聲波變「密」,遠離則變「稀」。基于以上原理,D 型超聲主要檢查的是能與聲源(探頭)做相對運動的界面(能運動的組織和血流等)。所以 D 型超聲雖然聽起來高級,但只有在「動起來」的地方才有使用價值,并不是萬物皆可多普勒。
目前臨床常見的兩種超聲儀器分別為 B 型超聲儀和彩色多普勒超聲儀。需要注意的是 B 型超聲儀并不是只有 B 型超聲成像功能,通常還兼有 M 型超聲和頻譜多普勒成像功能。由于 B 型超聲儀的廣泛使用,「B 超」這個詞語也為廣大群眾所知曉,也常常被用來代指所有超聲檢查——這其實是不準確的。當然,作為患者,這一點點稱呼上的小瑕疵實在是算不了什么。畢竟醫生早就練就了對大夫護士護理員丫頭閨女喂嘿甚至服務員等任何稱呼都能笑臉相迎,以及聽到各種五花八門的病情描述都能平靜回應并試圖理解溝通的本領。只要能表達清楚你的意思,說什么都是可以的。
同樣地,彩色多普勒超聲儀不僅可以進行多普勒超聲成像,也兼有 B 型、M 型成像等功能,先進機型還可以進行靜態和動態三維成像、超聲造影和聲學定量等檢查。
X 線是一種放射性的特殊光線,具有透視性、可吸收性等。利用 X 線進行成像的技術稱為 X 線成像技術,主要包括 X 線成像和 X 線計算機體層成像(computer tomography,CT)。生活中通常以「X 線」專指「X 線成像」,而用 CT 來指代「X 線計算機體層成像」。當然說了這一段你應該已經被我繞暈了,沒關系先把關系圖放在這里,然后我將用最粗暴簡單的方式來進行說明。
X 線成像——傳統 X 線、CR 和 DR
我們首先來了解一下 X 線成像的原理。X 射線是一種波長極短的電磁波,具有穿透性、可吸收性、熒光效應和感光效應。X 線成像的基本原理(通俗版)是,X 射線照射到人體,由于人體不同組織的密度和厚度不同,對 X 線的吸收程度也有所不同,所以最終呈現出黑白不同(通常稱不同密度)的圖像。X 線成像主要包括傳統 X 線,計算機 X 線成像(CR)和數字 X 線成像(DR)。三者的區別主要是成像技術的不同,傳統 X 線是以膠片成像,CR 和 DR 則是將圖像進行像素化和數字化。其中 DR 成像時間較短,能夠進行透視檢查,且能進行后續圖像技術處理等高級功能,廣為臨床應用。以上技術的選擇與應用受被檢者的病情和醫院、醫保實際情況等影響,大家只要知道「透視、X 線、平片、CR、DR」都是 X 線檢查就可以了。
生活中讀者都對 X 線有一定的了解,可能知道白色的是骨頭,灰黑色的是其他。
不同組織、部位呈現不同的顏色,其實與組織密度有直接的關系。組織密度越高,對 X 線的吸收就越多,最終成像的顏色也就越亮,所以 X 線成像中,白色部分稱為高密度,灰黑色稱低密度。若人體產生病變造成組織密度發生變化,達到一定程度后就會在成像上出現黑白灰度變化。
X 線成像是疊加圖像,即 X 線照射部分從前到后所有層級圖像的疊加,如同「透視眼」視角。所以,X 線成像也被稱為透視,比如學校體檢和公務員、事業單位入職體檢的「胸透」項目就是指胸部后前位 X 線成像,但它不將圖像呈現在膠片、影像板和平板探測器中,而是直接呈現在熒光屏上實時觀測。下圖為胸部后前位 X 線圖像,可以看出胸部所有的組織結構都疊加在圖像中。
利用人體組織自然的厚度密度對比進行成像是自然成像,在自然的成像「看不清」的時候,可以通過對比劑(也稱造影劑)來人工增加對比,比如高中化學題里常常出現的口服鋇餐進行胃腸道 X 線攝影,以及目前臨床上飛速發展的介入手術所應用的血管造影。
X 線拍攝方便,成本較低,單部位平片百元左右,成像顯示的范圍較大(如上圖一張片子整個胸部都能看到)。缺點是作為疊加圖像,多層組織的成像疊加可能影響對病變的判斷,對于一些細微的病變難以檢查出來。另外由于組織的特性和 X 線的成像原理,X 線的應用范圍有限:如臨床上 X 線平片在腹部應用較少,一般僅應用于急腹癥、結石的初篩等;隨著內鏡技術的發展,鋇餐檢查應用也有所減少。
計算機體層成像——CT
CT 是 X 線計算機體層成像的縮寫,從全稱可以看出,CT 也是利用 X 線成像技術的一種。CT 和普通 X 線的最大區別,就在體層二字。用粗暴的方式來解釋,X 線是無數的層疊加出一張圖像,而 CT 是真正的斷層圖像,也就是把被掃描的部位的多個層面都分別進行成像——打個比方,你是一條法棍(或者火鍋店的凍肉條),又硬又長,我們想看看你里面長什么樣子,于是搞來一臺機器把你從頭到腳一片一片切成薄片,這樣就能看到每一個薄片截面長成什么樣子——此時,各個層面的圖像都沒有其他層面的影響,能夠清晰地觀察單個層面的組織結構和病變。
CT 的成像的層面多,分辨率高,價格也就相對較高,其價格通常與掃描部位有關,例如 2021 年某省級最大三甲醫院的頭顱高分辨螺旋 CT 平掃價格是 198 元,胸部高分辨螺旋 CT 平掃是 378 元,相比普通 X 線經濟成本較高。醫生在 X 線和 CT 兩者之間進行選擇時,會根據患者的病情、病變部位、經濟情況等情況進行權衡。所以在 X 線檢查可能「看不清」的情況下,有可能會建議患者行 CT 檢查一步到位,既減少了 X 線吸收(即避免二次吃線),又不會因為反復檢查延誤診治。
前面講過 X 線較少應用于腹部疾病診斷,臨床工作中對腹部疾病的初篩首選超聲檢查,而進一步檢查多選用 CT 檢查。@刀客特Leslie 在體檢項目的文章里也提到過,推薦體檢進行肺部 CT 檢查。這就是因為一些大小較小的病變在 X 線成像中難以看清,而在 CT 中可以發現一些較早期的病變,從而盡早進行診治,且在后續治療中方便進行復查對比。
大家較為關心的另外一個問題是 X 線成像檢查(包括普通 X 線和 CT 檢查)的安全性。X 線成像檢查有一定的放射性損傷,一段時間內的檢查次數不宜過于頻繁。對于孕產婦、兒童等特殊人群,X 線成像的應用需要更加慎重。一般非特殊必需必要,半年內有懷孕計劃的婦女及孕產婦不進行此類檢查。對于兒童,非病情需要,盡量少進行此類檢查。當然,對于一般成年人,不超劑量不超頻率地行利用 X 線成像檢查一般對人體是無害的,所吸收的射線會在數天后代謝干凈。
看不懂是嗎?我們刪除專業名詞進行粗暴翻譯:核磁機器造了一個強烈的外磁場,將被檢者置于這一磁場內;同時機器間斷發出特定頻率的射頻脈沖,讓人身體里面的 H 原子核進行特定「運動」(產生磁共振現象),脈沖停止后,原子核又恢復原來的狀態。機器記錄原子核恢復原來狀態的時間(稱弛豫時間),經過一系列復雜的高科技轉換成圖像。而你需要知道的其實只有一件事:它沒有放射線,它用的是磁場。