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胸腔內科 Department of Chest Medicine
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超音波檢查原理

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更新日期 2018/9/19 16:25:49
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超音波影像產生的原理,是利用 Piezoelectric Crystal作成的「探頭」(Transducer or Probe),將電能轉換成 1-15 MHz (Herz, cycle/sec) 的超音波,由探頭平行或扇形地射出。超音波透過「可傳導音波的介質或組織」,當碰到不同密度的組織介面時,部份的能量會被反射回來,這些反射回來的音波能量,再被探頭的 Piezoelectric Crystal接收到,轉換成電能訊號 (Electric Signals),變成「灰白對比色調」(Gray Scale)的影像,呈現在螢幕上。螢幕上灰白影像的強度,係由反射回來的超音波能量大小來決定,反射回來的能量越大,在螢幕上呈現的亮點越白;螢幕上灰白影像點的深淺位置,係由超音波射出後,又反射回來的時間所決定。各種不同的組織,由於密度的不同,對於超音波的傳導也不一樣,含水的組織是最佳的音波導體,超音波可以在走了380公分的距離後能量才會減半,因此被反射回來的能量很少,在超音波螢幕上呈現出黑色的無回音區。反之,骨頭與肺組織都是超音波的部良導體,超音波在這些組織的穿透力很差,只可穿透0.05-0.7公分的組織,能量即被減為一半,大部分的能量被反射回來,在超音波螢幕上是呈現一白色影像。由於表面的軟組織與含氣的肺組織,其密度相差很大,因此大部分的超音波音束到達「肋膜-肺界面」(Pleura-Lung Interface),即被反射回來,沒有足夠的能量可以勾勒出肺部深處的構造,對肺部疾病的診斷有困難,僅限於緊貼肋膜的肺部病灶。超音波影像應用於肺部疾病的診斷:正常的肺組織是充滿空氣的,並且被肋骨所包圍著,而空氣與骨頭均是超音波的不良導體,因此肺部在做超音波掃描時,因為大部分的音波會被反射回來,超音波無法穿透,對於肺部深層的病灶,超音波的解像力很差。為了克服這些困難,在做胸腔超音波掃描時,要善用所謂的「音感視窗」(Acoustic Window)。幸運的是,雖然正常的肺組織是超音波的不良導體,但是當病變發生時,原先充滿著空氣的肺組織,會被實質化 (Consolidation),被發炎細胞、癌細胞或滲出液所取代,變成超音波的優良導體,經由這些肺部病變區,超音波影像可將病灶的特質顯現出來,更可藉此部位,而透視到肺內較深部的病灶。至於胸壁、肋膜、前後縱膈、即橫膈周圍的病變,因為沒有空氣的隔絕,也都是理想的超音波檢查部位。


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