模态US
超声检查(超声成像)
利用高频声波实时成像,没有辐射。一次检查既有静态图像,也有以多帧DICOM文件保存的视频片段(电影回放)。

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超声成像,也称超声检查(sonography,俗称“B超”),利用高频声波实时显示身体内部的情况。它可以显示运动中的结构,例如跳动的心脏和流动的血液,并且不使用电离辐射。心脏的超声检查称为超声心动图(俗称“心脏彩超”)。一次检查通常包括静态图像和称为电影回放(cine loop)的短视频片段。
关键信息
| 项目 | 详情 |
|---|---|
| DICOM模态代码 | US |
| 典型图像数量 | 约10幅至100多幅静态图像和视频片段 |
| 典型数据量 | 仅含静态图像时为几MB;含大量视频片段时可达数百MB或更多 |
| 检查时长 | 通常15至60分钟 |
| 辐射 | 无 |
| 对比剂 | 通常不使用;部分检查会使用微泡对比剂 |
工作原理
超声医师或临床医生手持探头(又称换能器)在皮肤上移动。探头与皮肤之间涂有耦合剂(凝胶),以排除会阻挡声波的空气。探头发出频率远高于人耳听觉范围的短脉冲声波,频率在兆赫兹量级。声波会在不同组织的界面上反射,探头接收回声。仪器根据每个回声返回所需的时间计算各个界面的深度,并且每秒多次刷新图像。
最基本的灰阶图像称为B型(B-mode)图像。多普勒超声用于测量血流:彩色多普勒用叠加在图像上的颜色显示血流的方向和速度,频谱多普勒则用曲线图显示速度。有些探头需要放入体内使用,例如经阴道、直肠或食管,以便靠近器官。骨骼和空气会阻挡声波,因此超声无法观察骨骼内部,也无法透过充气的肺和肠道成像。
用途
常见用途包括:
- 妊娠期,用于检查胎儿的生长和位置
- 肝、胆囊、肾、膀胱及其他腹部器官
- 盆腔器官、甲状腺、乳腺和睾丸
- 心脏(超声心动图)和血管,例如检查腿部静脉有无血栓
- 肌肉、肌腱和关节
- 引导穿刺活检和注射
超声设备可以推到病床边,常用于急诊。检查质量在很大程度上取决于操作者的技术水平。
检查前准备与检查过程
准备工作视检查而定。做胆囊和上腹部检查时,可能要求您禁食数小时。某些盆腔检查需要充盈膀胱(憋尿),所以要事先喝水。许多检查不需要准备。
您躺在检查床上,超声医师在皮肤上涂抹耦合剂,并把探头压在上面。耦合剂可能有点凉,在疼痛的部位按压探头可能会不舒服。可能会要求您屏气或翻身。腔内检查所用的探头会套上保护套。检查结束后,擦掉耦合剂即可恢复日常活动。有些医疗机构的超声医师不当场解释结果,而是由医生稍后出具报告。
安全性
超声不使用电离辐射,标准的诊断性超声对人体没有已知的有害影响。不过,声波带有能量。它们可能使组织略微发热,在某些情况下还会产生微小的气泡(空化效应)。仪器通常会在屏幕上显示两个安全指标:热指数(TI)和机械指数(MI)。操作者遵循ALARA原则,使用尽可能低的输出功率和尽可能短的时间,孕期尤其如此。因此,美国FDA不提倡仅为留下胎儿的纪念照片或视频而做的超声检查。微泡对比剂很少引起过敏反应。
超声检查的DICOM数据
超声图像的模态为US。静态图像使用SOP类Ultrasound Image Storage(超声图像存储,1.2.840.10008.5.1.4.1.1.6.1)。一段视频片段(电影回放)是一个Ultrasound Multi-frame Image Storage(超声多帧图像存储,1.2.840.10008.5.1.4.1.1.3.1)文件。其中Number of Frames (0028,0008)(帧数)给出帧的数量,Frame Time (0018,1063)(帧时间)给出帧与帧之间的时间间隔,单位为毫秒。三维数据可以使用Enhanced US Volume Storage(增强型超声容积存储,1.2.840.10008.5.1.4.1.1.6.2),但许多设备以厂商专有格式保存三维数据,或只保存渲染后的图片。
超声图像通常是仪器屏幕所显示内容的副本,尺寸常为640×480至1024×768像素或更大,每个采样8位。即使是灰阶图像也常以彩色保存。彩色以RGB方式存储;若各帧经过JPEG压缩,则以YBR_FULL_422方式存储。有损JPEG压缩很常见,较长的视频片段还可以在DICOM文件内部以压缩视频(如H.264)的形式存储。
患者姓名、日期、医院名称、测量值和标注文字往往直接烧录在像素中。属性Burned In Annotation (0028,0301)(烧录标注)应当说明这一点,但并不总是可靠。删除标签并不会删除这些文字,所以超声图像的去标识化还需要遮盖或裁剪。
测量依赖于Sequence of Ultrasound Regions (0018,6011)(超声区域序列)。它描述屏幕上每个经过校准的区域,例如图像区域和多普勒曲线图,并在Physical Delta X (0018,602C)和Physical Delta Y (0018,602E)中给出像素的实际物理尺寸。有些设备还会记录Mechanical Index (0018,5022)(机械指数)和Soft Tissue Thermal Index (0018,5027)(软组织热指数)。测量结果(如胎儿大小)通常作为单独的结构化报告发送,其模态为SR。
如何查看图像
请使用能播放多帧文件的查看器,例如Weasis(免费开源)、Horos(免费开源,适用于macOS)、OHIF Viewer(免费开源,在网页浏览器中运行)或MicroDicom(非商业用途免费,适用于Windows)。大多数查看器可以调整播放速度,并逐帧查看。距离测量只在经过校准的区域内才是准确的。
视频片段可以导出为视频文件,但导出会丢失DICOM数据,还可能降低画质(参见转换DICOM)。另请参见如何打开DICOM文件。