[科普中國]-介入超聲

介入超聲(Interventional Ultrasound)技術(shù)作為現(xiàn)代超聲醫(yī)學的一個分支，它是在超聲顯像基礎(chǔ)上為進一步滿足臨床診斷和治療的需要而發(fā)展起來的一門新技術(shù)。

簡介介入超聲(Interventional Ultrasound)技術(shù)作為現(xiàn)代超聲醫(yī)學的一個分支，它是在超聲顯像基礎(chǔ)上為進一步滿足臨床診斷和治療的需要而發(fā)展起來的一門新技術(shù)。1972年Holm和Goldberg首次分別使用中心有孔的穿刺探頭進行活檢，開始了介入超聲在臨床的應(yīng)用。1983年在哥本哈根召開的世界介入性超聲學術(shù)會議上，正式確定介入性超聲技術(shù)成為超聲醫(yī)學中一門新的學科。其主要特點是在實施時超聲的監(jiān)視或引導下，完成各種穿刺活檢、X線造影以及抽吸、插管、注藥治療等操作，可以避免某些外科手術(shù)，達到與外科手術(shù)相當?shù)男Ч?/p>

近年來，隨著各種穿刺針具、導管、導向裝置及超聲儀器的不斷改進與發(fā)展，介入超聲在臨床上得到越來越廣泛的應(yīng)用。超聲介入穿刺手術(shù)示意圖如圖1所示。

圖1 超聲介入穿刺手術(shù)示意圖

介入超聲的優(yōu)點在超聲設(shè)備的引導下細針穿刺，直接到達病灶區(qū)域，進行抽吸囊液或者注入藥物等相應(yīng)操作，使臨床癥狀隨之緩解。具有不開刀，不打孔，細針穿刺安全無創(chuàng)傷，無痛苦，不復發(fā)，不住院等諸多優(yōu)點，符合了后現(xiàn)代醫(yī)學的治療理念。超聲介入有很多優(yōu)點：

(1)因在實時超聲監(jiān)測下穿刺，可提高準確性；(2)合并癥少，相對較安全；(3)由于在實時動態(tài)監(jiān)視下穿刺，對小的病灶和移動性大的器官穿刺不受影響，可同步顯示穿刺過程的體內(nèi)情況；(4)操作簡便迅速，費用低，反復性強，實用價值高；(5)超聲設(shè)備便于移動，必要時可在床邊進行穿刺。

介入超聲中所需的超聲儀灰階超聲儀的問世是現(xiàn)代超聲顯像發(fā)展的重大里程碑。然而早期的灰階超聲儀為靜態(tài)成像，要識別穿刺針的針尖很困難，并且不可能觀察針尖的移動過程。因而難以在介入超聲中應(yīng)用。到20世紀60年代中期，由于實時灰階超聲儀問世，這兩大難點才迎刃而解。應(yīng)當說實時灰階超聲儀開拓了介入超聲新紀元，促進了介入超聲技術(shù)在臨床應(yīng)用與發(fā)展。

實時灰階超聲儀有多種類型及不同檔次的產(chǎn)品。根據(jù)掃描方式不同，大致可分為機械掃描和電子掃描兩大類，具體類型如下：機械掃描分為扇形掃描、徑向掃描；電子掃描分為線陣掃描、凸陣掃描、相控陣掃描。

實時灰階超聲儀，都配有專門設(shè)計的專用穿刺探頭或附設(shè)的引導穿刺引導系統(tǒng)，都能滿足介入超聲臨床應(yīng)用的需要。在進行腹部超聲引導穿刺時，多選擇機械扇掃儀或電子相控掃描儀,其原因是這兩種掃描探頭體積較小，操作靈活，可在肋間等狹小部位應(yīng)用；接觸皮膚的底面小而平整，因此操持穩(wěn)定，有利于瞄準及穿刺操作；并且進針點較接近穿刺目標，這是此類探頭引導穿刺的優(yōu)勢。該探頭雖小但深部圖象展開成扇形，視野較開。盡管機械扇掃的圖象分辨率和清晰度都較好，但與相控陣扇掃相比，其故障較多，壽命較短等是不足之處。近年來實時超聲技術(shù)發(fā)展迅速，主要廠家的產(chǎn)品基本上都用相控陣掃描代替了機械掃描。因而，在腹部介入超聲的應(yīng)用中，電子相控陣探頭的優(yōu)勢顯得更為明確。

現(xiàn)代灰階及彩色超聲儀，一般可分為高、中、低三檔，其價格相差不少，這對選擇超聲儀是一個重要的影響因素。須強調(diào)的是，無論是介入診斷或治療，雖然微創(chuàng)但畢竟有創(chuàng)，并且多在人體深部臟器進行。如果失誤，這比單純的超聲診斷引發(fā)的責任要大得多。近10年來，介入超聲在臨床應(yīng)用發(fā)展迅速，已不是10年前那樣將一根針引導放入一個大囊腫、膿腫或腫瘤內(nèi)即能大功告成，而往往需要精確定位和準確穿刺，在肝癌等的介入治療中要求更為嚴格；并且為了保證穿刺途徑的安全，以及腫瘤等治療的療效，彩色多普勒的應(yīng)用是一項比備的技術(shù)條件。在介入超聲手術(shù)中，宜選擇中、高檔灰階及彩色多普勒超聲儀，有條件者應(yīng)以現(xiàn)代高檔彩超儀為佳。

常用穿刺探頭超聲引導下微波治療是經(jīng)皮穿刺而實施的一項治療技術(shù)，因此，適宜的探頭對精確引導穿刺至關(guān)重要。目前用于穿刺的探頭種類主要有線陣、凸陣及相控陣探頭，不同類型的探頭，其性能、作用不盡相同，以能適合于各種部位的穿刺需要。 穿刺用超聲探頭通常是由探頭與穿刺引導支架兩部分組成，如圖2，圖3所示。

圖2 專用穿刺探頭

圖3 普通穿刺探頭及穿刺架

超聲探頭(1)線陣掃描探頭：線陣探頭是由若干個小陣元排列成直線陣列組成的探頭。陣元數(shù)已由64陣元迅速發(fā)展到512陣元甚至1024陣元。探頭的頻率和寬帶也提高了。此陣探頭分辨力高，圖象清晰，視野開闊。該探頭較其他類型的探頭大，接觸面較寬，穿刺時便于把持，穩(wěn)定性好；其靈活性差，用于通過肋間穿刺時較困難，一般多用于淺表部位的引導穿刺。

(2)凸陣掃描探頭：凸陣探頭的多元陣呈凸面弧形陣，所以和線陣聲束的空間掃查方式不同。凸陣換能器能使聲束呈扇形掃查，顯像方式類似扇形圖形。凸陣掃查圖象結(jié)合了線性掃查的近場大和扇形掃查遠場大的優(yōu)點，適合于腹部臟器的超聲引導穿刺。缺點是探頭較大，凸面穩(wěn)定性差，引導進針時死角較大，皮膚進針點距離目標較遠。

(3)相控陣掃描探頭：相控陣探頭也是一種線陣換能器，但體積較小，在技術(shù)上更精密復雜。圖象質(zhì)量高，顯像方式呈扇形。此型探頭有如下優(yōu)點：探頭接觸面小，可用于經(jīng)肋間等窄小部位穿刺；應(yīng)用范圍廣；便于加壓，以縮短體表至穿刺目標的距離，提高穿刺準確性；穿刺針接近探頭中心位置，穿刺時不易偏離掃描平面；穿刺針與扇形掃描聲束所形成的角度大，反射信號強，顯示清晰；是較理想的腹部穿刺探頭。

穿刺引導架目前超聲儀器多數(shù)配有穿刺引導支架選購件，可配套安裝于線陣、凸陣和相控陣等各種類型探頭上。在探頭上附加穿刺引導支架，既可保證穿刺針能沿預定的穿刺角度與深度進入掃描平面，刺中目標，有能夠?qū)崟r監(jiān)視穿刺全過程，從而提高了穿刺的準確性和穩(wěn)定性。

穿刺引導支架須具備下列條件：

⑴適宜的針槽長度，一般長度大于3cm，以保證穿刺針不偏移。鋼性材料較硬塑等材料的導槽配件精確及穩(wěn)定性均較好。

⑵針槽口徑能適合不同規(guī)格的穿刺針：進針過程中，穿刺針不能有松動或阻力感。針槽裝置有四種類型：①穿刺引導支架附有不同規(guī)格的導槽，使用某中規(guī)格的穿刺針，則選用相應(yīng)規(guī)格的導槽裝入穿刺引導支架。此型優(yōu)點是使用方便，更換容易，是較為常用的一種。 ②穿刺引導支架上有數(shù)條平行的針槽（監(jiān)視屏幕上分別有相應(yīng)的引導線，）穿刺時，只須將穿刺針插入相應(yīng)規(guī)格的針槽。 ③穿刺引導支架的針槽口徑可按需調(diào)節(jié)。④穿刺引導支架的針槽盤盤含多條不同規(guī)格的針槽，針槽盤可旋轉(zhuǎn)，按需要將與穿刺針相應(yīng)規(guī)格的針槽轉(zhuǎn)入針道。

⑶角度控制調(diào)節(jié)裝置：有兩類，一類是固定式，即只有一種進針角度；另一類是可調(diào)試，即可根據(jù)穿刺目標的深度，選擇不同角度進針。

⑷裝卸穿刺針靈活方便：在治療過程中，此點對于安放測溫針和微波電極非常重要。

影響超聲引導穿刺精確的因素(1）分辨力和超聲束厚度（部分容積）效應(yīng) 目前超聲儀有較高的圖像分辨力，理論上縱向分辨力為1/2波長，在實時掃查中受多種因素影響，探頭實際的分辨力一般是波長的3~4倍，例如3.5MHz探頭，波長約為0.44mm，實際的分辨力為1.3~1.7mm，因此在穿刺中可能有誤差。另外，超聲圖像是一定厚度層內(nèi)信息疊加后的圖像，因此在超聲引導穿刺中當針尖垂直于畫面方向接近于病灶目標而又在聲束厚度范圍內(nèi)時，聲像圖則呈現(xiàn)針尖位于病灶內(nèi)的假象，這種現(xiàn)象稱為聲束厚度效應(yīng)（部分容積效應(yīng)，圖4所示）。實驗研究表明：如要求超聲引導穿刺命中率達90%以上，則穿刺目標的厚度直徑至少應(yīng)大于6mm。實時三維超聲的應(yīng)用可提高穿刺的準確性。

圖4 部分容積效應(yīng)示意圖

(2) 超聲探頭掃描的盲區(qū) 在探頭接觸面下方至掃描平面之間1~2mm的無回聲反射掃描盲區(qū)，應(yīng)避免骨性結(jié)構(gòu)或管道位于盲區(qū)而影響穿刺。

(3) 導向器或引導針配置不當 每種儀器的配套穿刺裝置與穿刺引導線以及穿刺針的準確性略有差異，術(shù)前應(yīng)進行水槽實驗了解，并在術(shù)中予以適當糾正。

(4) 呼吸造成的移動 肺、縱隔、腹部臟器均可隨呼吸有不同程度的移動，故操作者應(yīng)在術(shù)前訓練患者屏住呼吸。

(5) 穿刺造成的移動 當穿刺針接觸到靶器官時，該器官會向?qū)?cè)移位，特別是質(zhì)地較硬、包膜圓滑、活動度大的目標會出現(xiàn)避讓效應(yīng)，尤其在某些位置不太固定的臟器，其偏移更為明顯。鋒利的穿刺細針和熟練的操作技術(shù)可以減少這一影響。

(6) 針尖形狀的非對稱性 受力非對稱的斜面型針尖在穿刺過程中，由于阻力作用會產(chǎn)生向背側(cè)偏移的分力而使穿刺針偏離目標。采取邊旋轉(zhuǎn)邊進針的方法，可減少這種影響。受力對稱的針尖如圓錐形針尖不會發(fā)生這種偏移。

(7) 組織的阻力過大 使用細長穿刺針時，當穿刺路徑上有皮膚、筋膜以及纖維結(jié)締組織、硬化的管道等阻力較大的組織時，穿刺針會彎曲變形偏離方向?？上扔么值囊龑п樰o助穿刺皮膚和腹壁，再將細活檢針通過引導針進針。

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本詞條內(nèi)容貢獻者為:

鮑楠 - 講師 - 東北大學中荷生物醫(yī)學與信息工程學院張耀楠 - 教授 - 東北大學中荷生物醫(yī)學與信息工程學院