在超聲診斷的實(shí)際操作中,圖像的清晰度與準(zhǔn)確性是醫(yī)生做出正確臨床判斷的生命線。然而,超聲圖像中常常會(huì)出現(xiàn)各種類型的偽像,這些并非真實(shí)組織結(jié)構(gòu)的虛假影像信號(hào),會(huì)嚴(yán)重干擾醫(yī)生對(duì)病灶的觀察和判讀,甚至可能導(dǎo)致誤診或漏診。醫(yī)用超聲耦合劑作為連接超聲探頭與人體皮膚之間的關(guān)鍵聲學(xué)界面,其聲阻抗與人體軟組織的匹配程度,對(duì)于控制和減少偽像的產(chǎn)生起著至關(guān)重要的作用。一款能夠“大大降低聲阻抗差”的耦合劑,其背后必然蘊(yùn)含著精密的聲學(xué)設(shè)計(jì)與先進(jìn)的制造技術(shù)。
聲阻抗與偽像產(chǎn)生的關(guān)聯(lián):
聲阻抗是描述介質(zhì)對(duì)聲波傳播阻礙作用的一個(gè)物理量,等于介質(zhì)密度(ρ)與聲速(c)的乘積(Z = ρc)。當(dāng)超聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種聲阻抗不同的介質(zhì)時(shí),會(huì)在界面處發(fā)生反射和透射。兩種介質(zhì)的聲阻抗差異越大,界面反射的聲能比例就越高,透射進(jìn)入第二種介質(zhì)的聲能就越少。
人體皮膚表面與空氣的聲阻抗差異極大,若無耦合劑,絕大部分(約99.9%)超聲能量會(huì)被反射掉,根本無法有效成像。耦合劑的核心使命就是填充空氣間隙,并提供一個(gè)聲阻抗與皮膚(及皮下軟組織)盡可能接近的過渡層。如果耦合劑本身的聲阻抗與人體組織之間仍然存在較大的差異(即聲阻抗差較大),那么在耦合劑與皮膚界面、以及耦合劑內(nèi)部(如果其自身不夠均勻,存在聲阻抗不連續(xù)的微區(qū))仍會(huì)發(fā)生不必要的、較強(qiáng)的聲波反射和折射。
這些多余的、不規(guī)則的反射和折射,正是產(chǎn)生多種超聲偽像的重要根源,例如:
多重反射偽像:如彗星尾征、振鈴偽像等,是聲波在兩個(gè)強(qiáng)反射界面之間來回反射形成的。聲阻抗差大,界面反射強(qiáng),更易產(chǎn)生。
聲影或聲增強(qiáng)不均:聲阻抗不匹配可能導(dǎo)致局部區(qū)域的回聲強(qiáng)度異常增強(qiáng)或衰減,形成誤導(dǎo)性的明暗區(qū)域。
折射偽像:當(dāng)聲束以一定角度入射到聲阻抗(更準(zhǔn)確地說是聲速)不同的傾斜界面時(shí)會(huì)發(fā)生折射,可能導(dǎo)致目標(biāo)物的位置、形狀失真。耦合劑內(nèi)部不均勻也會(huì)加劇折射。
降低聲阻抗差的技術(shù)路徑:
要實(shí)現(xiàn)耦合劑與人體軟組織聲阻抗的高度匹配,從而減少偽像,生產(chǎn)企業(yè)通常從以下方面著手:
精確的配方設(shè)計(jì):通過科學(xué)選擇和配比各種組分(如高分子聚合物的種類與濃度、保濕劑、電解質(zhì)等),并嚴(yán)格控制其密度和聲速,使最終產(chǎn)品的整體聲阻抗盡可能接近人體軟組織的平均值(約為1.54 × 10^6 Rayls)。
優(yōu)質(zhì)原料的選用:采用高純度、性能穩(wěn)定的原料,確保配方設(shè)計(jì)的聲學(xué)目標(biāo)得以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn),并減少因原料雜質(zhì)或批次差異導(dǎo)致的聲學(xué)性能波動(dòng)。
先進(jìn)的生產(chǎn)工藝:通過高效的均質(zhì)化技術(shù)(如高速剪切)確保耦合劑內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度均勻、無氣泡、無微小顆粒,消除內(nèi)部聲阻抗不連續(xù)點(diǎn),使聲波傳播更為平穩(wěn)。
平之創(chuàng)®醫(yī)用超聲耦合劑創(chuàng)新運(yùn)用專有的HKH(釜中釜)30000轉(zhuǎn)/分鐘高速剪切生產(chǎn)技術(shù),使其配方體系的聲學(xué)特性得到了極致優(yōu)化。這一系列舉措,使得平之創(chuàng)耦合劑能夠“大大降低”與人體軟組織的聲阻抗差,從而將透聲性能提升了整整5倍,并顯著減少了由于聲阻抗不匹配而產(chǎn)生的超聲偽像的發(fā)生幾率。這為臨床醫(yī)生提供了更為純凈、真實(shí)、可靠的診斷圖像,是提升超聲診斷精準(zhǔn)度的有力保障。