二、图像质量
1. 空间分辨率
空间分辨率是指分辨和区别两个紧密相连物体的能力。我们必须考虑超声波束在三个图像平面上的空间分辨率：沿声束的轴（y轴），横向于束的轴（x轴），垂直于束的轴（z轴或方位轴；实际上是超声波束的层厚度）。图1-28显示了超声波束的三维特征。
我们在基本声学原理这一章的开头讨论了第一个图像平面的轴向分辨率。综上所述，探头频率越高，脉冲长度越短，轴向（y轴）分辨率越好(图1-1和1-2)。作为超声医生，我们能够控制所选探头的频率，但不能控制脉冲长度。
第二个图像平面分辨率称为横向分辨率（x轴），指分辨与超声波束y轴垂直的相邻点的能力（图1-29)。横向分辨率由每个超声束的宽度决定，其分辨率随探头的频率和距的距离而变化。焦点或焦点区是在声束轴向上声束最窄部分的中心。分辨率随着距焦点的距离增大而减小，但在焦点区域两侧沿声束轴的几厘米处的横向分辨率是可以接受的。现代的电子探头允许超声医生通过手动将超声束聚焦在选定的深度优化横向分辨率，甚至可以设置多个多个焦点（图1-30 C、D）。图1-31显示了焦点设置对图像分辨率的影响。不应低估对焦点区的适当设置，并应始终将焦点区域调整到感兴趣区域或略低于该区域。任何时候深度发生变化，焦点区就会发生变化。
较新的超声技术允许自动可变动态聚焦。在动态扫描中，焦点的深度随扫描过程沿着声束轴连续变化。这种技术有效地将焦点区域长度扩展到显示的整个深度。
第三种分辨率即厚度（或方位）分辨率，是指分辨垂直于声束轴和扫描平面的相邻点（在z轴上）的能力。厚度分辨率由垂直于声束轴和扫描平面的层厚度决定(图1-28，1-30 B)。方位角是探头设计的一个功能，不能由超声医生进行调整。然而，超声束在焦点区域的层厚度最窄，感兴趣区域应该放置在焦点区。
轴向分辨率优于横向分辨率和厚度分辨率。因此，如果可能的话，所有测量都应沿光束轴进行（图1-24 B)。
图1-28 超声波束三个平面的分辨率。轴向分辨率(Y)沿声束轴方向，由脉冲长度决定。横向分辨率(X)沿扫描平面垂直于声束轴。声束在X方向上的直径（宽度）决定了横向分辨率。厚度或方位角分辨率(Z)均垂直于声束轴和扫描平面。在Z方向上的声束的直径（厚度或层厚度）决定了厚度分辨率。横向分辨率和厚度分辨率都随探头的频率和与探头的距离而变化。轴向分辨率总是优于横向或厚度分辨率。
图1-29 横向分辨率。横向分辨率由声束的直径决定的。在聚焦超声波束中，声束的直径在焦点(B)处最窄。高频探头产生更窄的声束。探头与焦点之间的距离为焦距（FD）。在焦点区（FZ）内焦点的两侧沿声束轴的短距离内的横向分辨率可以接受。距离探头较远的位置（A和C）声束宽度增加会导致横向分辨率较差。
图1-30超声波束。A：实时超声图像是通过将一束薄的聚焦声束穿过一个扇形（如图）或矩形视野而产生的。B：当与A成90度观察超声图像（或声束）时，可以看到声束的厚度，即方位角或厚度分辨率。这对应于图1-28 中的z平面。C、D：单束超声波的宽度示意图，显示多个焦点(C)或单个焦点(D)。这对应于图1-28中的X平面（横向分辨率）。关于横向分辨率，也见图1-29。
2. 图像质量控制
如果可能，始终使用宽带宽探头的最高频率，最小深度，并调整焦点区到感兴趣的区域。使用声学耦合凝胶确保探头与皮肤充分接触。调整设置让感兴趣的区域或器官充满整个显示屏。左侧肾上腺成像时，不要放大使肾上腺占据整个屏幕，适当调整焦点区域和深度，使肾上腺在图像的中心。冻结图像时，看起来模糊，这时内存中保存了一定帧数的图像，可以使用轨迹球滚动到一个更清晰的没有模糊图像。以下几节中讨论的特殊成像模式是在超声仪器上的附加性能，用来帮助提高图像质量。但是，如果对图像质量没有帮助，可以关闭它。
图1-31焦点设置和数量对图像质量的影响。在焦点（沿右边缘的小白色箭头）位置，超声束横向宽度减少，横向分辨率增加。这些图像显示了近场(A)、中场(B)和远场(C).单个焦点对图像质量的影响。D图像设置四个焦点，从近场到远场最大程度优化图像质量。图像采用宽带大凸阵探头（1-8 MHz）在其中频段工作时拍摄，仅焦点设置不同。请注意，探头是如何在20厘米深度成像的。A：单个焦点设置在4 cm深度，近场囊肿和高回声结节显示良好，远场囊肿和结节显示较差。B：单个焦点设置在9厘米深度，与A相比，中场更深的囊肿和结节的显示更好。C：单个焦点设置在15cm深度，远场最深的囊性结构和低回声结节显示良好，而中场结构显示较差。D：在4、7、12和15厘米处设置四个焦点，整体图像质量最好。当使用多个焦点时，会降低帧率（例如32到10 Hz）。
三、新成像模式
1.组织谐波成像
超声波在不同的软组织和脂肪中以不同的速度传播，而超声仪器以1540 m/sec的常数值处理回声信号。超声在组织中的非线性传播引起相位差，导致超声图像失真。谐波成像是一种通过减少相位差的影响来减少超声图像中的噪声和杂波的技术。一些新型的超声仪器上谐波成像功能，有时也非常实用。
谐波频率由探头发射的最低基础频率的整数倍组成。例如，如果基础频率f为4 MHz，则二次谐波频率2f是8 MHz。简单地说，在谐波模式下，探头接受谐波频率产生的回声，而不是基础频率产生的回声。由于谐波超声束更窄，频率的振幅低于基波，因此产生的图像包含更少的旁瓣伪影、层厚度伪影、混响、散射，空间分辨率更高。
谐波成像在膀胱成像中特别有用，在尿液宽度无回声区上叠加的伪影较少（图1-32）。谐波成像对体型较大的患者也很有价值，因为谐波频率的形成随着扫描深度的增加而增加。相反，谐波成像在扫描非常浅的结构中没有什么价值。
在实践中，使用谐波来提高图像质量是不稳定的，并且依赖于仪器和探头。在一些患者中效果很好，而在另一些患者中则图形质量明显降低。同一患者，谐波成像的图像质量也会有所不同。例如，它可以有效地提高膀胱扫描时的图像质量，但不能提高肝脏检查的质量。然而一些超声医生更喜欢在谐波模式下进行常规扫描。谐波成像常用于超声造影。
图1-32 谐波成像。A：使用谐波成像的正常膀胱图像。膀胱壁及周围组织轮廓很好，尿液无回声，无旁瓣伪影。B：无谐波的膀胱图像。与A相比，膀胱上的伪影增加。
2. 空间复合
空间复合是一种较新的技术，通过减少散射斑的有害影响来提高图像质量。传统的超声波束相对于目标组织形成一个单一的、固定的角度。通过空间复合，使用多条扫描线和扫描角度来扫描组织（图1-33）。这增加了主波束回声波的作用，减少了离射散射波的影响，提高了图像的对比度。通常，有多种空间复合技术供超声医生选择，从应用深度（例如近场和远场），扫描线数量等等。
最近的一篇文章描述了空间复合对兽医学中的影响。来自单个位点的多条扫描线相互作用产生振铃伪影是空间复合成像的特征（图1-33 B）。减少或消除旁瓣伪影和沈波透射的影响，膀胱的成像得到改善。声影的宽度增加和强度降低，侧边声影降低或消除。对声增强没有影响与在人类超声中的报道相反。尽管空间复合在理论上具有优势，但其在常规临床兽医成像中的总体应用性仍存在争议。如图1-34所示，随着空间复合而发生的图像平顺使图像略有模糊，这在查看静止图像时尤为明显。图像复合不应该用于狗或猫的呼吸急促或喘气。
图1-33 空间复合成像。图像采用线阵探头横向扫描皮下注射针时拍摄。A：非空间复合图像，金属针产生的单一强回声振铃伪影，也说明了随着视野的加深，横向分辨率的下降。B：空间复合成像，特征是存在来自同一位点的多个（在本例中是三个）彗尾伪影。
图1-34 空间复合对图像质量的影响。与传统（非复合）成像(B)相比，复合成像(A)的一个显著效果是更平顺而略模糊的图像
3. 视野扩展
视野扩展技术允许超声医生沿探头面的轴（x轴）移动探头来建立一个静态的全景图像。扩展的视野图像部分弥补了超声束相对狭窄的视野，有助于在广泛或多器官疾病中建立空间和解剖关系（图1-35）。
图1-35 视野扩展图像。膀胱和前列腺肿瘤的视野扩展图像能显示疾病过程的全貌。
4. 三维超声
三维（3-D）超声已经应用多年了，但其在兽医学中的应用尚未明确。三维超声可以获得表面渲染和体积信息的图像，能够从多个角度观察静态图像。在人类医学中，3-D超声常用于妇科、产科、不孕症检查和心脏病学。实时三维超声被称为四维超声（4-D）。4-D超声需要非常先进的设备，在高阶超声心动图检查中应用有限。
三、图像定位和标记
超声图像的方向和标记一致对于扫描结果的系统地解释非常重要。下面的讨论仅限于腹部扫描，超声心动图和身体其他部位的检查程序将在后面的章节中介绍。在兽医学中还没有普遍公认的腹部图像定位标准。像大多数兽医期刊的编辑一样，我们使用以下基本的定位标准。初学者应该记住，无论探头的方向如何，图像的顶部是探头接触患者（通常是皮肤表面）的地方。大多数机器允许显示器的方向垂直或水平变化以适应探头的方向。
对于腹部扫描，动物仰卧在桌子上，头部远离超声医生（或侧卧；扫描方法在第四章详细讨论）。显示器上图像顶部表示探头在腹部皮肤上的位置。矢状面和冠状面图像，头侧位于超声医师的左侧（图1-36 A）。横断面图像，动物的右侧在超声医师的左侧（见图1-36 B）。屏幕上的图像方向取决于探头的方向。几乎每个探头都有指示标记，如指示灯、短线、凸起或凹槽（图1-36 C），与屏幕上超声图像侧面的指示标记（公司商标）相对应（图1-8)。对于腹部扫描，矢状面和冠状面扫描时探头指示标记指向动物头部，并向操作者方向进行横向扫描。腹部扫描时屏幕指示标记位于图像的左边缘，超声心动图检查时屏幕指示标记位于图像的右边缘。
在动物仰卧或侧卧时，如果探头放置于腹部的右侧或左侧，显示器上图像的顶部分别对应动物的右侧或左侧（图1-36 B）。如果是从腹部右侧或左侧腹获得的冠状面图像，则图像上头侧是在的超声医生的左侧。在右侧卧位时获得的腹部横断面图像，腹侧在超声医生的右侧，背侧在左侧。在左侧卧位时获得的腹部横断面图像，腹侧在超声医生的左侧，背部在右侧。当犬或猫在侧卧成像时，一些超声医生可能倾向于使探头指示标记定位在屏幕的左边或右边，而不是顶部（在患者的背侧）。并不是所有的机器都能旋转图像，但它能更准确地表示扇形图像穿过身体时的实际方向。
根据断面是否最接近矢状面、横断面或冠状面，斜面分为矢状斜面、横断斜面或冠状斜面。使用的平面和动物的头部或右侧应在图像上标记。
在命名一些腹部器官的切面时，会产生一些混淆。面指的是穿过整个身体的切面，而轴或视图通常是指器官本身的切面。例如，犬胃的长轴或纵向视图对应于穿过身体的横断面上的图像。肾脏的短轴或横断视图可以在近似的机体横断面上进行，但肾脏的长轴（纵向）视图包括一个矢状面或冠状面图像。复制的图像或剪辑的视频上对扫描平面、轴、视图的清晰、一致的标注对于检查期间不在现场的医生来说至关重要。
图1-36 探头方向及解剖结构。北侧卧位时动物矢状面和冠状面(A)及横断面(B)图像定位和标记。方框内是探头在腹部各个方位时的超声图像。C，各种形式的探头指示标记。Ca：尾侧，Cr：头部，D：背侧，L：左，R：右，V：腹侧。
四、图像解释和术语
超声检查是一种基于声阻抗的成像技术，在任意一个断层扫描平面都与解剖结构相关。因此，超声医生必须熟悉正常的三维解剖结构，以识别伪影，解释正常的变异，并检测病理变化。与超声检查、计算机断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI）相关的犬、猫正常断层解剖学出版物都能为超声图像的解释提供极好的参考。然而，最有用的超声成像资料是解剖学教科书。熟悉大体解剖学、器官位置关系和血管标志是非常重要的，每个经验丰富的超声医生都有大量的解剖学资料供他或她使用。
镜面回声指产生于与超声波束成直角的界面的回声。这些回声形成如同大体解剖横断面上的结构之间的边界。例如，血管或器官表面、血管壁可产生镜面回声。相比之下，非镜面或散射回声形成能被检测的实质回声，且不依赖于小结构相对应的光束的方向。屏幕上的一个点并不一定代表一个特定的结构，而且与最终图像的任何关系都可能是间接的。器官的实质结构可能与结缔组织框架中散射回声的数量和分布有关。镜面回声和散射回声的混合形成超声图像，但组织内回声产生的复杂机制尚未完全了解。
血液及不含细胞或碎片的液体的超声图像通常是黑色的，因为很少有回声，尽管情况并非总是如此。随着液体中蛋白质、细胞或碎片的增加，其粘度也相应增加，回声可能会增强。也有例外，回声性能并不是液体成分的可靠检测指标（渗出液、改良渗出液、分泌物）。
正常的实质器官和身体组织呈不同深浅的灰色（箱图1-1）。腹部器官或组织的弥漫性疾病可能会改变器官的回声特性。通常脂肪是高回声的，但机体某些部位的脂肪呈低回声，如肥胖动物的皮下组织。由于结缔组织含量增加，结构性脂肪可能比储存脂肪回声性强。结缔组织通常表现为高回声，但某些反射界面很少的均匀纤维化区域实际上可能出现相对无回声。这可能是因与光束成直角的界面相对较少。
骨骼、气体等高衰减结构的远端区域在图像上呈黑暗的声影。声影等伪影必须与液体或坏死产生的实际回声不良区域区分开来。由于一种称为声增强的伪影，低衰减区域的远端可能形成明亮伪影，称之为回声增强。常见于肝实质深处的胆囊。不能与实际回声增加的区域相混淆。
用于描述超声图像的术语包括组织的回声强度（亮度）、衰减和器官或结构的回声质地（箱图1-2）。这些术语描述了超声图像相对于周围组织或结构的外观。尽量避免使用密度术语来描述回声，如高密度回声或低密度回声，因为组织的回声并不总是与其密度有关。
TGC正确设置之后，高衰减和低衰减用来比较周围组织或结构的回声性能的术语。特定的术语，如声影和后方回声增强，通过对超声图像中所显示结构深部的回声评价，用来描述组织结构的高声波衰减和低声波衰减。
用来描述器官或结构回声质地的术语具有一定的主观性，是最难标准化的。然而，回声光点的大小、间距和规律性很重要（表1-5）。回声光点可以是小的、中等的或大的，间距或大或小。此外，回声光点的尺寸和间距可以是均质的（规则、均匀）或不均质的（不规则、不均匀）。
细小的或粗大的实质组织回声分别指小点状或大的斑点状回声。均质性回声是指整个实质组织的回声光点大小和间距相似，异质性回声是指整个实质组织的回声光点大小和间距各异，不均匀，不规则。
均匀性和不均匀性（均质性和异质性）回声是指组织的回声性能或回声质地。因此，应当分别指出回声性能和回声质地。例如，实质组织回声性能具有异质性或回声质地具有异质性，或两者都有。仅仅指出异质性实质组织回声会令人感到困惑，因为回声性能、回声质地、或两者都可能是不均匀的。
表 1-5 图像质地
光点大小
小（细）、中
均匀（规则、均质）
大（粗）
不均匀（不规则、不均质）
光点间距
窄
均匀（规则、均质）
宽
不均匀（不规则、不均质）
