隨著超聲設(shè)備的不斷普及,,越來越多的臨床醫(yī)護(hù)人員都能用得上超聲開展可視化工作了,。誰要是說自己不會超聲引導(dǎo)下穿刺技術(shù),都不好意思跟同行打招呼了似的,。但從筆者觀察到的一些臨床使用情況看的話,,超聲設(shè)備的普及和超聲可視化的普及兩者并不能直接劃等號,。就拿血管通路領(lǐng)域的超聲引導(dǎo)下穿刺來說,許多人實(shí)際上還是處于揣著糊涂裝明白的階段,,因?yàn)殡m然有超聲,,但壓根看不見穿刺針到哪了。真正的超聲引導(dǎo)下穿刺技術(shù),,首先需要的是確保在超聲下能看得見針或針尖的位置,而不是大概加估計(jì),,然后在超聲引導(dǎo)下“盲穿”,。今天我們就來說說超聲下穿刺針的顯與隱這點(diǎn)事兒。 超聲引導(dǎo)下穿刺一般分平面內(nèi)穿刺和平面外穿刺兩種方式,,在血管通路領(lǐng)域兩種穿刺技術(shù)都有適用場景,最好都能熟練掌握,。下面這段是摘錄自美國超聲醫(yī)學(xué)會關(guān)于超聲引導(dǎo)血管通路手術(shù)的實(shí)踐指南中關(guān)于倆種穿刺技術(shù)的介紹,。 平面內(nèi)(長軸)Vs.平面外(短軸)
平面內(nèi)可以靜態(tài)觀察針尖甚至是整個針身的實(shí)時(shí)位置,這顯然是大有好處的,!但在沒有穿刺架等輔助設(shè)施加持的前提下,,讓針始終保持在超聲成像平面內(nèi)真需要上百次的練習(xí)才能熟練掌握技巧,。而許多時(shí)候由于穿刺角度過大,導(dǎo)致明明穿刺針在超聲成像平面內(nèi)了,,還是看不見針在哪,。你去問隔壁老王咋回事?他可能會告訴你,,因?yàn)榇┐提樃晵呙杈€不垂直,,所以看不見。那為啥穿刺角度稍微小點(diǎn)的時(shí)候就能隱隱約約看得見,,再小一點(diǎn)還能看得更清楚呢,?他可能就支支吾吾不知所以然了。 下圖中的穿刺針進(jìn)針角度分別是17°和13°(事后諸葛亮測量的哈),,角度13°的時(shí)候穿刺針整個針身都非常清楚地顯示出來了,,角度17°的時(shí)候,針身只能隱隱約約看得到一點(diǎn)點(diǎn),,角度再大點(diǎn)就靠蒙了,。那么為什么只相差了4°的角度,穿刺針顯示能差別怎么就那么大呢,? 這還得從超聲發(fā)射和接收聚焦說起,,如同攝影聚焦中的光圈控制一樣,照片上的每個點(diǎn)都是透過光圈的所有光線綜合的聚焦效果,,而超聲圖像上的每個點(diǎn)都是發(fā)射孔徑和接收孔徑內(nèi)所有超聲換能器綜合的聚焦效果。如下圖中,,紅線標(biāo)記范圍為超聲發(fā)射聚焦的示意范圍,,綠線為接收聚焦的示意范圍(右邊界)。因?yàn)獒槈蚬饬?,所以會產(chǎn)生鏡面反射,白線標(biāo)記的就是鏡面反射的法線方向,。假設(shè)紅線標(biāo)記的發(fā)射聚焦范圍就像兩道“光線”,打到針的鏡面上后,,反射的“光線”就如圖中的兩道橙線,。由于綠線右側(cè)的“光線”超過了接收孔徑的范圍,,而無法被探頭接收到了,所以能夠接收到的“光線”就如圖中橙色區(qū)域顯示,??梢娫?7°的時(shí)候,,探頭還能接收到很少的超聲回波,因此對應(yīng)圖像上就是隱隱約約的一點(diǎn)顯像,,而在13°的時(shí)候,則能接收到的回波就比17°的時(shí)候明顯增多了,,因此顯像也更加的清晰。隨著穿刺角度的減小,,針越來越“躺平”,,越來越多的針身的反射回波能夠被有效接收,所以針顯影就越來越好,。 一些細(xì)致的人還會發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象,,當(dāng)角度小于一定值后(針無需徹底“躺平”),,針身的顯影基本上就保持相同的清晰程度了,。這又是為什么呢,?上圖中為什么我們畫的發(fā)射聚焦的范圍(紅線)比接收聚焦的范圍(綠線)小呢,?這是因?yàn)槌暢上裣到y(tǒng)里,發(fā)射聚焦只能是單一深度的聚焦,,雖然我們可以通過調(diào)節(jié)發(fā)射焦點(diǎn)的深度,,讓我們關(guān)注的深度附近圖像更加清晰,但是也不希望焦點(diǎn)深度以外的地方就很模糊了,。這跟我們給美女拍糖水照的需求還是有很大差別的,,糖水片要求的是大光圈、小景深帶來的背景前景統(tǒng)統(tǒng)虛化,。而對于超聲成像來說,我們希望在焦點(diǎn)深度前后一段范圍內(nèi)的圖像都足夠清晰,,因此就只能用較小的發(fā)射孔徑獲得較大的景深,,從而保持圖像的均勻性。至于接收聚焦則因?yàn)楝F(xiàn)在的超聲成像系統(tǒng)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化了,,所以可以把每個換能器/陣元的超聲回波都保存下來,然后對所有的成像深度都用數(shù)字化的方法進(jìn)行動態(tài)連續(xù)聚焦,,所以這時(shí)候就盡量把接收的孔徑開大,,只要能收到回波信號的陣元都用上,從而保證可以獲得更細(xì)的焦點(diǎn),、更好的分辨率?;氐絼偛诺脑掝},,當(dāng)穿刺角度小到一定程度之后,,較小孔徑發(fā)射的超聲波被針身反射后都能被更大的接收孔徑接收到了,所以針身顯影的效果自然也就基本保持不變了,。 那對于上面這把探頭,平面內(nèi)穿刺角度超過了17°后看不見穿刺針了怎么辦,?如果系統(tǒng)支持的話,,這時(shí)候可以嘗試一下穿刺針增強(qiáng)功能。所謂穿刺針增強(qiáng)技術(shù)一般就是在對組織進(jìn)行一幀正常的掃描之后,,單獨(dú)插入一幀發(fā)射和接收都偏轉(zhuǎn)的掃描成像,偏轉(zhuǎn)的方向就是朝向針身的方向,,這樣就能讓針身的反射回波盡量多地落入接收聚焦的孔徑內(nèi),,把偏轉(zhuǎn)成像里的強(qiáng)的針身圖像提取出來后,與正常的組織圖像融合后顯示,。受制于探頭陣元的尺寸和頻率,,高頻線陣探頭能夠偏轉(zhuǎn)的角度一般不超過30°,所以穿刺角度超過30°,,還想看清針身的話那就基本靠YY了,。 接下來我們再來看看平面外穿刺的情形。明白了上面平面內(nèi)穿刺針顯影的原理之后,,再來分析平面外穿刺針顯影情況就會簡單得多,。實(shí)踐指南中提到的旋轉(zhuǎn)扇掃是平面外穿刺很關(guān)鍵的一步,這不僅適用于找針尖位置,,同樣適用于找針身。只不過這時(shí)候穿刺針和超聲成像不在一個平面內(nèi),,只有當(dāng)穿刺針與成像平面垂直的時(shí)候,,入射到穿刺針上的超聲波才能反射回超聲探頭。由于在探頭的厚度方向一般都是通過聲透鏡的物理聚焦,,所以對于這個方向來說無論是發(fā)射和接收的孔徑都是一樣的,而且孔徑的大小就是換能器晶片的寬度,,對于高頻線陣探頭,寬度大概只有3.5mm左右(平面內(nèi)成像的接收孔徑一般得超過15mm,,遠(yuǎn)大于晶片寬度),,因此想讓平面外穿刺針身的反射回波回到探頭那就只能確保穿刺針與成像平面的夾角接近90度了,。那怎么判斷達(dá)到垂直角度了呢,?最直觀的現(xiàn)象就是強(qiáng)亮點(diǎn)后方拖著長長的“彗星尾”。這是因?yàn)楫?dāng)超聲垂直入射到穿刺針上的時(shí)候,,除了針表面直接反射回探頭的回波之外,,還有少部分超聲能量進(jìn)入了針里了,超聲在金屬內(nèi)快速傳播,,而且在內(nèi)部產(chǎn)生了來回來回的多次反射,,再次反射到探頭方向的多次反射的回波因?yàn)閬淼帽容^晚,所以就形成了長長的“彗星尾”了,。一旦針與成像平面不垂直了,,里邊來回反射的聲波就被反射到別的方向,,沒法回到探頭了,,所以也就看不到“彗星尾”了。彗星尾的現(xiàn)象不僅在平面外穿刺能看到,,在平面內(nèi)穿刺也一樣,,當(dāng)穿刺針接近與探頭表面平行的時(shí)候,就能看到一排排的橫線,,原理上是跟平面外的“彗星尾”一樣,。 為了更形象地說明平面內(nèi)和平面外的“彗星尾”,我們拿訂書釘在水里的平面外和平面內(nèi)掃查的表現(xiàn),,結(jié)果如下圖所示,。 下圖是針身在平面外,旋轉(zhuǎn)扇掃的時(shí)候不同角度的圖像表現(xiàn),,當(dāng)探頭與穿刺針垂直的時(shí)候,,表示穿刺針與超聲成像平面垂直了,所以就能看到明顯的“彗星尾”了,。 保持探頭與穿刺針垂直,,沿著針身往針尖方向移動,當(dāng)“彗星尾”消失的時(shí)候,,表示掃查切面接近針尖了,,再往前亮點(diǎn)也將消失,亮點(diǎn)消失前的位置就是針尖所在的位置,。如果不放心,,就在這個位置附近做一個小角度的旋轉(zhuǎn)扇掃,即可再次確認(rèn),。 上面啰嗦半天主要是幫助初學(xué)者快速找到穿刺針和針尖在哪里,,超聲引導(dǎo)下穿刺技術(shù)門檻沒那么高,,雖然無需少壯工夫老始成,但紙上學(xué)來終覺淺,,絕知此事要躬行,。還記得剛學(xué)開車的時(shí)候,練習(xí)八字拐彎,,總是在糾結(jié)方向盤到底要打幾度才能不壓馬路牙子,,或許還會自命不凡地跟同車的學(xué)員交流分解動作心得,但等開了十年車后再問你怎么開八字拐彎的時(shí)候,,你可能就一臉懵逼了,,只能擠出一句“可能是肌肉記憶”吧,超聲引導(dǎo)下穿刺又何嘗不是呢,? |
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