文/王淺淺
在化學實驗室工作的莊小姐懷孕了,上星期在先生陪同下到醫院做檢查,利用超音波可以看到小寶貝在肚子裡的一舉一動;工作中,她也會利用超音波儀器清洗實驗室器材。日常生活中常聽到「超音波」這個名詞,應用範圍也相當廣泛,從實驗清洗、工業檢測,甚至軍事雷達等,都有可能透過超音波原理進行運作,在醫療領域中超音波的運用程度更是重要。到底什麼是超音波?在醫療領域中占有怎麼樣的地位?
任何振動的物體都是一種聲音的來源,也可能藉由不同形式被呈現出來,超音波就是個例子。大林慈濟醫院影像醫學科主任林志文指出,人類耳朵可以聽見的波動頻率大約在16~20KHz 之間,若震動的頻率高過這個範圍,人類就無法聽見,也就被稱為「超音波」。主要是利用超音波能量的特性,藉由和人體組織的交互作用,例如肌肉和脂肪間聲阻的差異能量發生反射、散射及吸收等物理現象,從而顯象反應出身體組織內部的情形,提供診斷上的情報。
超音波的優點
超音波成像技術在生物醫學領域的使用,已經有相當久的歷史,不過,被使用在診斷學的歷史卻沒有很久,大約是在20世紀前後才開始運用,超音波在現在的醫學診斷學中,有著難以被取代的地位,主要是因為超音波具有幾項特性如下:
◆不具侵入性、無放射性
超音波可以看穿肌肉及軟組織,穿透性也深,卻不具侵入性,更沒有一般民眾擔心的放射性疑慮,不必擔心重複檢查會受到輻射性的傷害。所以,通常在臨床上被當作很好的第一線檢查工具,也因此成為臨床各科必備及常用的診療工具。
◆可重複使用
超音波能方便的以縱向或橫向操作,快速來回掃描,觀察及量測器官組織或病灶的大小,並可以3D立體超音波或即時顯像超音波(real-time)及杜卜勒超音波,做進一步評估生理血流的變化。
◆設備費用相對較低
超音波的購置費用較CT、MRI、PET、PET- CT等,相對來說低了許多,檢查設備儀器較小,就算在操作的當下,還是可以移動使用,操作限制也比較少,相對於其他醫療設備方便許多。
醫療治療上的運用
超音波的穿透力強,淺層可穿透1~2公分,有的超音波還能夠達到穿透10幾公分的深度,臨床上可以給予醫療單位很大的協助。典型超音波運用在醫學範疇,頻率範圍大約在2MHz~10MHz之間,較高頻率的超音波不常見(例如泌尿道碎石振波)。林志文進一步說明,現在的醫療技術越來越進步,醫療設備也隨之精進,超音波藉著結合其他電腦硬體設備後,更進一步將傳統超音波所不能呈現的影像顯示出來,因此,不管是在診斷或治療方面,都能給予很大幫助。
◆掃描病灶助診斷
這是最常被運用的方式,通常使用手持式探頭(通常稱為探頭)放置於患者身上並移動檢查,使用前會在檢查部位塗抹凝膠,再利用兩者間交互作用後,超音波掃描測出疾病的病理變化,以幫助醫師做診斷。
◆利用振動原理助治療
超音波具有機械振動原理,在治療上加以利用,則能針對病灶進行治療,例如在復健科就常見到,有時候還會搭配其他不同電流混合使用,就能輕易探測出生物體組織的感應區,用於定點治療上相當有效果。
常用的檢查項目
◆表淺組織器官超音波
透過超音波可讓醫師確切得知患者表淺組織中疾病的正確位置,例如甲狀腺或乳房的鑑別囊塊與實質腫塊檢查,這需要更精細或高階的超音波儀器。
◆腹腔超音波
超音波診斷腹部臟器疾病的診斷中,因快速、價廉等特性,在腹部疾病的檢查方式中,常被醫師做為首選。林志文說,只要做一次腹部超音波,就可了解許多腹部臟器的結構,包括肝臟、膽囊、胰臟、脾臟、腎臟及鄰近血管。若有結石或腫瘤疑慮,再依情況安排電腦斷層、核磁共振,或一些侵入性檢查以確認病情。
◆婦產科超音波
婦科也常用超音波檢查骨盆腔及陰道情況,更為人熟知的是產科利用超音波來觀察胎兒狀況,或協助婦女懷孕時期的各項檢查。其中3D立體超音波的發展至今已經超過10年,對於胎兒表層的構造,例如臉部、四肢的發育情形可觀察得相當清楚,目前是胎兒篩檢的主要工具之一。至於4D立體超音波的好處是可減少因掃描器官移動所造成的雜訊,相較於靜態的3D,更可以觀察胎兒外觀及型態,4D還可應用於穿刺或抽吸等治療,監視穿刺針進入穿刺部位時的行進路線,確認是否命中目標,可讓穿刺過程更安全。
◆神經血管評估超音波
目的是要了解血管有無動脈硬化斑、狹窄,甚至阻塞,有些腦血管疾病(如腦中風),或是週邊血管病變(如間歇性跛行、靜脈梗塞),透過超音波針對頭頸部檢查,可讓量測變得更為精準與明確。
◆肌肉關節超音波
醫用超音波可看穿肌肉及軟組織,近來在復健科也使用,是骨骼肌肉系統傷害檢查的利器,對肌肉系統的傷害或病變,如骨肌關節、肩關節、髖關節等,超音波的檢查結果對醫師具有一定程度的判斷價值。
檢查的死角
醫用超音波儼然成為各專科醫師診斷的「第三隻眼」,但林志文強調,任何的檢查都有其限制,沒有百分百的準確性。就超音波而言,排除攸關解像能力的超音波機型新舊,和有無足夠能力判斷解讀的操作人員經驗等因素,超音波還是有其限制,有些情況下超音波無法穿透或穿透效果不佳,例如:
◆有空氣的地方
空氣是超音波的不良導體,因為聲阻抗的差異過大,當探頭與要探查的組織之間有氣體時,超音波顯像的質量就會變差。例如在檢查腸胃系統的時候,就可能受到胃腸道中氣體的干擾,使得局部成像非常困難。除此之外,胸腔中的肺部組織也是充滿空氣,所以,在做超音波掃描的時候,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,超音波的解像力也很差。
◆難以穿透骨頭
超音波設備對於骨的穿透性差,在超音波底下,骨頭是呈現全白而無法看到裡面的結構,假若想檢查骨頭的話,還是必須藉由X光設備。例如腦的超音波成像就相當受限,是因為受到顱內頭骨的阻擋,但是嬰兒並不受到限制,產科會利用超音波觀察腹中胎兒的腦部發育,以確認腦部發育有無異常、感染等狀況。這是因為嬰兒的頭骨前囟門尚未閉合,若嬰兒出生之後頭骨閉合,想要檢查的話,就必須透過電腦斷層掃描或是核磁共振儀器做腦部掃描。
◆患部脂肪較厚
即使沒有骨骼或是氣體的干擾,超音波的探查深度也是有限的,離體表太遠的深層結構成像就相對困難許多。林志文表示,若是有些患者比較肥胖,腹部的脂肪比較多,相對超音波的解析度就比較差,舉例來說,有些比較豐腴的懷孕婦女在超音波產檢的時候,嬰兒的某些細部和細節,就比較看不清楚。
準確率雖高,仍無法達100%
經過30多年的影像技術進步,超音波的限制程度已經下降許多,然而在有些操作限制的時候,操作者的技術和經驗就十分重要,高超的技巧有助於顯像成果,而豐富的經驗則在面對相同的圖像時,能做出準確的判讀和診斷。
林志文強調,因為檢查存在偽陽性、偽陰性,所以,任何檢查都沒有辦法達到百分之百的準確率。一般超音波檢查約7~8成,其中針對肝腫瘤或膽結石、腎臟結石的檢測靈敏度,更可以達到9成。另外,如精密高層次超音波,對於胎兒器官異常的準確率,也已經可以達到8、9成。
檢查6步驟
STEP1→一般採用平躺,有時可能需要配合斜躺或是側躺,甚至是坐著接受檢查。
STEP2→檢查時,放射師會使用加溫過的凝膠,塗擦於受檢部位或掃描探頭上。
STEP3→檢查過程中,放射師會請患者配合呼氣與閉氣等動作,以便獲取清晰的影像。
STEP4→有時為求影像的清晰度,探頭會稍微用力輕壓,如有不適,請告知檢查操作者。
STEP5→檢查後如有必要,會請醫師再度檢視,或加做進一步的檢查。
STEP6→檢查的時間依檢查部位與病況而定,大約數分鐘到半小時不等。
【本文摘自 常春月刊378期】