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医院做的这些「拍片」检查,你可以多了解一点

小编 值得一看

随着科技进步,医学在不断发展,诊疗时的辅助检查手段也越来越先进。推陈出新的辅助诊断医疗器械和不断更新的各种先进影像学检查技术极大地提高了诊断的阳性率,也给医务工作者带来便利:毕竟听诊器发明之前医生只能紧贴着患者的胸壁听诊,根据接触患者前后消毒的原则,如果现在仍然没有听诊器,作为医生不但手洗烂,脸也要洗烂。

然而检查手段的进步却给患者带来了更多的困惑,人们在医院就诊时常常奔波于各个检查诊室和交费窗口,晕头转向的同时也不免嘀咕:「怎么就知道给我开检查啊?拍片子会不会有辐射啊?开这么贵的检查是不是有什么回扣啊?」基于以上背景,我将简要介绍一下目前常见的影像学检查的作用和优缺点,让读者对自己做的检查有一个基本的了解。

需要注意的是,本文旨在为读者科普各类影像学检查,不推荐读者对照此文「自行选择」检查。本文不构成任何医疗建议,具体问题请线下就诊并遵医嘱。

医学影像学包括影像诊断学和介入放射学。考虑到专业性和实用性,本篇仅对影像诊断学中临床常见的影像学检查做简要说明。另外,由于儿童、孕产妇等人群的生理、病理特殊性,本篇介绍内容不涉及以上特殊人群。当然,我并不是物理专业,对具体原理的描述可能不尽详细,若有不准确之处欢迎相关专业人士指正。

超声成像:不止是 B 超

超声成像是指利用超声波的物理特性和人体组织的声学特点进行成像,并用于辅助诊断的技术。1通俗地说,就是超声仪器通过换能器(通常称为探头)发出不同频率的超声波,接收经过人体组织反射、散射、折射、衍射等后返回的声波,再经过仪器处理形成图像。

左图为超声检查示例,医生手持接触患者的部分即为换能器(探头);右图为飞利浦超声仪器。图源飞利浦官网。

超声成像根据成像的不同技术和显示方式分为 A 型超声、B 型超声(二维超声)、M 型超声、D 型超声(多普勒超声)等。具体的成像原理专业性较强,我们就不细讲了,我用简单粗暴的方法帮你理解这几种超声:

A 型超声成像为一维波形,目前临床上应用较少。M 型超声成像也是一维波形,只看一条取样线上的状态,主要应用于心脏检查,能够检查心脏结构、观察运动轨迹和测量前后径、室壁厚度、心功能等。也就是说一般你用不着,用着了就是看心脏。

最常用的 B 型超声成像(B 超)为二维切面,为临床上广泛应用,它也是 M 型超声和 D 型超声的成像基础。你可以简单地理解为医生的探头戳在哪,就在哪打一个切面来看。因为人体是立体的,医生就需要选取不同的切面来进行检查——这就是为什么超声医生的探头总是在你身上戳来戳去还让你时不时翻个个儿,意思就是拿探头给你切出几个面来看一下。你不妨想象一下自己是一锅菜,医生的探头是炒菜的锅铲,锅铲插到哪里就能看到哪里,如果哪个地方可能有问题(就像菜不熟)还需要增加几铲子。

D 型超声成像即多普勒超声成像,包括频谱多普勒、组织多普勒成像(TFI)、彩色多普勒能量图(CDE)和多普勒血流成像(CDFI)等。顾名思义,多普勒超声成像是以多普勒效应为基础成像的。这里插播一条高中物理知识复习:多普勒效应,即当一定频率的超声波从声源发生并在介质中传播时,如遇到与声源做相对运动的界面,则其反射的超声波频率随界面运动的情况而发生改变。物体靠近,声波变「密」,远离则变「稀」。基于以上原理,D 型超声主要检查的是能与声源(探头)做相对运动的界面(能运动的组织和血流等)。所以 D 型超声虽然听起来高级,但只有在「动起来」的地方才有使用价值,并不是万物皆可多普勒。

图为多普勒效应。(图自《生活大爆炸》S01E06)

目前临床常见的两种超声仪器分别为 B 型超声仪和彩色多普勒超声仪。需要注意的是 B 型超声仪并不是只有 B 型超声成像功能,通常还兼有 M 型超声和频谱多普勒成像功能。由于 B 型超声仪的广泛使用,「B 超」这个词语也为广大群众所知晓,也常常被用来代指所有超声检查——这其实是不准确的。当然,作为患者,这一点点称呼上的小瑕疵实在是算不了什么。毕竟医生早就练就了对大夫护士护理员丫头闺女喂嘿甚至服务员等任何称呼都能笑脸相迎,以及听到各种五花八门的病情描述都能平静回应并试图理解沟通的本领。只要能表达清楚你的意思,说什么都是可以的。

同样地,彩色多普勒超声仪不仅可以进行多普勒超声成像,也兼有 B 型、M 型成像等功能,先进机型还可以进行静态和动态三维成像、超声造影和声学定量等检查。

超声波是机械波,无放射性损伤,也就是人们常说的不「吃线」。由于超声检查是无创、动态的检查,可应用的组织、部位广,操作相对简便(可进行床头、术中检查)且价格相对较低(单部位百元左右),故广泛应用于临床,尤其在甲状腺、乳腺、淋巴结和腹部实质器官(如肝胆脾胰)以及妇科、产科影像诊断上应用较多。但由于骨骼、肺部和胃肠道中的气体对超声波发生全反射——在声像图上就是黑糊糊一片——超声检查在以上组织、器官的诊断作用有限。另外,上面讲过超声是人为地选取切面进行成像,所以虽然超声检查的切面选择有其固定标准,但由于人体组织的复杂性和病变的多样性等原因,检查过程中不一定能够取到「有问题」的那个切面,且对医生的经验和技术水平有较大的依赖性。

X 线成像技术

X 线是一种放射性的特殊光线,具有透视性、可吸收性等。利用 X 线进行成像的技术称为 X 线成像技术,主要包括 X 线成像和 X 线计算机体层成像(computer tomography,CT)。生活中通常以「X 线」专指「X 线成像」,而用 CT 来指代「X 线计算机体层成像」。当然说了这一段你应该已经被我绕晕了,没关系先把关系图放在这里,然后我将用最粗暴简单的方式来进行说明。

X 线成像——传统 X 线、CR 和 DR

我们首先来了解一下 X 线成像的原理。X 射线是一种波长极短的电磁波,具有穿透性、可吸收性、荧光效应和感光效应。X 线成像的基本原理(通俗版)是,X 射线照射到人体,由于人体不同组织的密度和厚度不同,对 X 线的吸收程度也有所不同,所以最终呈现出黑白不同(通常称不同密度)的图像。X 线成像主要包括传统 X 线,计算机 X 线成像(CR)和数字 X 线成像(DR)。三者的区别主要是成像技术的不同,传统 X 线是以胶片成像,CR 和 DR 则是将图像进行像素化和数字化。其中 DR 成像时间较短,能够进行透视检查,且能进行后续图像技术处理等高级功能,广为临床应用。以上技术的选择与应用受被检者的病情和医院、医保实际情况等影响,大家只要知道「透视、X 线、平片、CR、DR」都是 X 线检查就可以了。

生活中读者都对 X 线有一定的了解,可能知道白色的是骨头,灰黑色的是其他。

图为网络表情包,来源不详,但这个点赞看起来很有力度。

不同组织、部位呈现不同的颜色,其实与组织密度有直接的关系。组织密度越高,对 X 线的吸收就越多,最终成像的颜色也就越亮,所以 X 线成像中,白色部分称为高密度,灰黑色称低密度。若人体产生病变造成组织密度发生变化,达到一定程度后就会在成像上出现黑白灰度变化。

X 线成像是叠加图像,即 X 线照射部分从前到后所有层级图像的叠加,如同「透视眼」视角。所以,X 线成像也被称为透视,比如学校体检和公务员、事业单位入职体检的「胸透」项目就是指胸部后前位 X 线成像,但它不将图像呈现在胶片、影像板和平板探测器中,而是直接呈现在荧光屏上实时观测。下图为胸部后前位 X 线图像,可以看出胸部所有的组织结构都叠加在图像中。

图片来源于人卫第九版医学影像学

利用人体组织自然的厚度密度对比进行成像是自然成像,在自然的成像「看不清」的时候,可以通过对比剂(也称造影剂)来人工增加对比,比如高中化学题里常常出现的口服钡餐进行胃肠道 X 线摄影,以及目前临床上飞速发展的介入手术所应用的血管造影。

X 线拍摄方便,成本较低,单部位平片百元左右,成像显示的范围较大(如上图一张片子整个胸部都能看到)。缺点是作为叠加图像,多层组织的成像叠加可能影响对病变的判断,对于一些细微的病变难以检查出来。另外由于组织的特性和 X 线的成像原理,X 线的应用范围有限:如临床上 X 线平片在腹部应用较少,一般仅应用于急腹症、结石的初筛等;随着内镜技术的发展,钡餐检查应用也有所减少。

计算机体层成像——CT

CT 是 X 线计算机体层成像的缩写,从全称可以看出,CT 也是利用 X 线成像技术的一种。CT 和普通 X 线的最大区别,就在体层二字。用粗暴的方式来解释,X 线是无数的层叠加出一张图像,而 CT 是真正的断层图像,也就是把被扫描的部位的多个层面都分别进行成像——打个比方,你是一条法棍(或者火锅店的冻肉条),又硬又长,我们想看看你里面长什么样子,于是搞来一台机器把你从头到脚一片一片切成薄片,这样就能看到每一个薄片截面长成什么样子——此时,各个层面的图像都没有其他层面的影响,能够清晰地观察单个层面的组织结构和病变。

这大概就是医学影像学检查的意义:不用把你真的切开就能看清该切开才能看到的地方,把原来只能通过望闻问切体格检查间接「推断」出来的毛病直接「展示」出来。

CT 成像是数字化重现图像,其分辨率较 X 线高(具体不同设备和处理技术像素不同),同时 CT 成像的密度值是可量化的,不仅可以用高中低密度来描述图像,也可以用 CT 值来直接描述密度。CT 通常采用横轴面断层成像(就是腰斩的那个层面,法棍啥层面这个就是啥层面),所以大家平时看见的 CT 片总是一个一个的椭圆形图像(如下图右)。但在头面部或颅脑 CT 检查时,有时增加一个冠状层面扫描(竖着劈成前后两半的大平面),就是躺下来,平着开始片片儿,这样能把脑袋该切的每个方向都切开看清。

图左为人体的轴和面,图源吉林科技出版社人体解剖学;图右为正常肺窗 CT,截取自医学影像学。

直接利用组织厚度密度不同进行成像的 CT 称为 CT 平扫,通常几分钟内可完成检查。利用对比剂帮助成像的 CT 称为 CT 增强,检查时间略长,根据检查部位及增强技术不同,可能需要数分钟至半小时。随着 CT 技术的发展,「切片」的厚度也越来越薄。螺旋 CT 应用之后,成像可以看成是连续均匀扫描。患者检查后可以取出保存的胶片是选取一定的截面进行打印的,而在应用了最新影像系统的医院,医生可以在电脑上的影像系统中直接观察患者 CT 扫描的每一个层面,如果需要进行进一步的图像处理,还可以在原有扫描的图像上进行一定的「技术处理」,而不需要患者进行二次检查。

CT 的成像的层面多,分辨率高,价格也就相对较高,其价格通常与扫描部位有关,例如 2021 年某省级最大三甲医院的头颅高分辨螺旋 CT 平扫价格是 198 元,胸部高分辨螺旋 CT 平扫是 378 元,相比普通 X 线经济成本较高。医生在 X 线和 CT 两者之间进行选择时,会根据患者的病情、病变部位、经济情况等情况进行权衡。所以在 X 线检查可能「看不清」的情况下,有可能会建议患者行 CT 检查一步到位,既减少了 X 线吸收(即避免二次吃线),又不会因为反复检查延误诊治。

前面讲过 X 线较少应用于腹部疾病诊断,临床工作中对腹部疾病的初筛首选超声检查,而进一步检查多选用 CT 检查@刀客特Leslie 在体检项目的文章里也提到过,推荐体检进行肺部 CT 检查。这就是因为一些大小较小的病变在 X 线成像中难以看清,而在 CT 中可以发现一些较早期的病变,从而尽早进行诊治,且在后续治疗中方便进行复查对比。

大家较为关心的另外一个问题是 X 线成像检查(包括普通 X 线和 CT 检查)的安全性。X 线成像检查有一定的放射性损伤,一段时间内的检查次数不宜过于频繁。对于孕产妇、儿童等特殊人群,X 线成像的应用需要更加慎重。一般非特殊必需必要,半年内有怀孕计划的妇女及孕产妇不进行此类检查。对于儿童,非病情需要,尽量少进行此类检查。当然,对于一般成年人,不超剂量不超频率地行利用 X 线成像检查一般对人体是无害的,所吸收的射线会在数天后代谢干净。

一般来说,进行检查或者陪检时,全程听从工作人员的指挥就没有问题。但本着对自己负责的原则,大家应该知道:若非检查或必须陪检的情况(如患者躁动需要家属协助制动),不要进入检查室,如进入需听从医务人员的指挥并穿好防护铅衣。另外,通常检查室附近会设有分诊、问询处或配备相关工作人员,有什么问题可以先咨询外面的工作人员,不要随意进出检查室。如必须进入检查室请等待检查结束。应用了对比剂检查的被检者,可以在检查结束后多喝水,促进对比剂的代谢。

磁共振成像(MRI)

磁共振成像就是我们平时所说的核磁检查,也是大众一般情况下所能接触到的较为高大上(贵)的影像学检查。磁共振成像的原理较为复杂,感兴趣的朋友可以自行查阅相关资料进行学习。影像学课本上将磁共振成像的原理分为三个步骤:一,人体 1H 在强外磁场内产生纵向磁化矢量和 1H 进动;二,发射特定频率脉冲(RF 脉冲)引起磁共振现象;三,停止 RF 脉冲后 1H 恢复至原有状态并产生 MR 信号。2

看不懂是吗?我们删除专业名词进行粗暴翻译:核磁机器造了一个强烈的外磁场,将被检者置于这一磁场内;同时机器间断发出特定频率的射频脉冲,让人身体里面的 H 原子核进行特定「运动」(产生磁共振现象),脉冲停止后,原子核又恢复原来的状态。机器记录原子核恢复原来状态的时间(称弛豫时间),经过一系列复杂的高科技转换成图像。而你需要知道的其实只有一件事:它没有放射线,它用的是磁场。

图为核磁检查仪器,图片来源于飞利浦官网。

磁共振成像的黑白灰度表示的是组织间不同弛豫时间,由于 1H 在弛豫过程中产生代表不同弛豫时间的 MR 信号,所以磁共振图像中,不同灰度称高低信号。不同组织的弛豫时间不同,磁共振成像以此为原理进行疾病诊断。两种不同的弛豫时间产生的信号称为 T1、T2 信号,其具体高低信号的含义内容非常复杂,当然对于普通读者来说也不需要了解,知道有这么两种信号就足够了。

磁共振成像也是断层图像,但不同于 CT,磁共振成像可以进行多层面成像:即 CT 一般是横轴断面(腰斩),而核磁可以进行各个角度的断面成像(随便切)。核磁能进行多参数、多序列成像,对软组织分辨率很高,在颅脑应用较多。另外,核磁可以直接利用人体中的水和血液等进行成像,不需要注射对比剂,避免了碘对比剂的副作用。由于磁共振成像是利用外磁场和 RF 脉冲使人体自身的原子核产生磁共振现象来成像的,所以一般被认为是安全性高、无副作用的检查。核磁检查虽然有诸多优点,但也并不是万能的。由于其成像原理和多序列扫描,完成检查需要较长时间(不同检查略有不同,约 1-2 小时),抽搐、躁动、神志不清、幽闭恐惧症等因为种种原因「躺不住」的患者难以行此检查。此外其检查时间过长,不适于急诊。

接下来,我们聊聊 MRI 的安全问题——

病床被吸进 MRI 机器,图源:AAMC 发布的 MRI 安全教程课件

从原理上,核磁成像过程中没有应用到放射线,也就不存在大家所担心的吃线问题,可以说是一个「安全」的检查。但很不幸,临床上磁共振成像往往是事故多发地。倒不是由于检查本身有什么危害,而是因为检查前的安全措施没有做好。磁共振成像时有一强大的外磁场,对金属有很大的吸引力,所以在检查时一定要将身上的金属物品(包括但不限于钥匙、饰品、眼镜、钢笔、硬币、活动性义齿等)全部取出,有心脏起搏器、磁性金属材质义齿和关节、钢钉、钢板、螺钉支架、节育环等植入的患者不能行此检查。

另外单独说一下近年来广为使用的钛合金植入物:由于植入物的大小、位置以及植入物的成分(纯钛 / 钛合金,某些钛合金植入物的合金成分和比例是保密专利)不同,其对核磁成像的影响也不同。一般认为,钛合金植入物是非磁性的,不影响核磁检查的安全性,但其会产生伪影,影响检查的效果。也就是说,一般来说钛合金可以做核磁,但是做了可能因为这个附近是看不清的。具体能不能做,请以主治医师、负责植入物的医师、影像科医师的说法为准。不要图省事或者其他原因隐瞒病史!以前就发生过整个轮椅带着人直接咣一下吸到了核磁机器上,几千万的机器(是真的这么贵)当场报废的悲剧。不知道那位患者是什么原因直接坐着轮椅就进入了检查室,也不知道这件事后续如何处理,但咣一下被吸到机器上一定对患者造成了人身伤害,其他的患者也因为机器故障而延误了检查。所以请大家在做核磁检查或者作为陪护进入核磁检查室时,一定注意听话!别带金属!别带一切金属 NOOOOOOO!

总结

不同影像学检查的使用范围不同,影像学检查的选择是极其复杂的。即便是同一种疾病,其病变的不同时期,需要进行的检查可能都不尽相同;更不用说考虑到病情的复杂多样、个体的差异(患者的一般状态,是否合并其他疾病,是否存在其他检查的禁忌症)和其他复杂的现实条件(患者的性别、年龄、文化、信仰、个人和家属的意愿、家庭经济条件和医保情况、医院的设备技术水平等等等等)。

或许你读完之后仍旧对这些检查的具体原理一头雾水,这非常正常。一个经过至少五年本科学习、拿了医师证又经过规培又在临床上摸爬滚打的医生,在进行非本专业病种的诊治时,尚且需要会诊,外行就更别说了,不信找个物理专业的朋友来看看我上面写的原理,看他想打我不。所以,专业的事情交给专业的人去做,读者需要明白「做检查是为什么」和「我在做检查的时候应该如何配合、应该怎么保护自己」就很好了。另外叮嘱一句,就诊过的资料(包括但不限于病历、门诊本、化验单等)一定好好保存,影像学检查的片子请平铺存放,不要卷起不要对折更不要扔了。

最后祝你,身体健康。

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