超声基础•热指数

2021
08/26

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华斌的超声世界
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热指数(thermal index,TI)是反应超声波束升温效应的一个参数。FDA强制要求在美国销售的超声诊断设备显示器上必须显示这一参数供操作者参考。

     热指数(thermal index,TI)是反应超声波束升温效应的一个参数。FDA强制要求在美国销售的超声诊断设备显示器上必须显示这一参数供操作者参考。

     超声波的生物学效应除了我们前次所讲的机械效应外(复习:超声基础•机械指数),还有另外一个效应:热效应。

     热效应是指超声波束对组织的升温作用,是由于组织对声波的吸收,将机械能转化为热能所致。超声波的热效应的或者说升温作用的强弱与超声波的声输出功率相关。

     热指数定义为一个比值,是“感兴趣深度实际的声输出功率”与“使得该处组织升温1摄氏度估计需要的声功率”之间的比值。数值越大,提示升温作用越明显。

     上述热指数的公式中,Wp就是“感兴趣深度实际的声输出功率”,Wdeg则是“使得该处组织升温1摄氏度估计需要的声功率”。如果超声波束的实际声功率足以将组织温度提高1.0℃,那么热指数= 1.0。需要注意的是,这是相对的发热风险,不是组织发热的绝对尺度。

     超声波在皮肤表面、位于声场中心骨表面以及位于声场周边的骨表面的升温效应与相对均匀的软组织之间是有所不同的。所以又将热指数(TI)分成以下几种情况:

     TIs:软组织热指数;

     TIb:骨热指数;

     TIc:颅骨热指数。

     不同产商提供的显示方式不完全一致,可以选择显示其中一种或几种来显示。


     热指数的临床相关性在胚胎成像时最常发挥作用。彩色及频谱多普勒成像需要增加超声波输出功率,这必将增加热指数。因此当对胚胎成像时,不鼓励使用彩色和频谱多普勒,以避免超过理论热指数阈值。目前的指南建议孕早期筛查的热指数为<1.0,接受多普勒成像的时间要尽可能短,最好少于5-10分钟。

      

    图1 在频谱多普勒超声模式下,热指数可能会比较高,比如上图中的这一模式下,骨热指数(TIB)高达5.7.

图2 一般的常规检查,TIs在1.0以下是比较安全的。

图3 产科超声检查,选择较低的热指数(本例TIB=0.3)是一种负责任的做法。

本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:nanxingjun@hmkx.cn
关键词:
成像,需要,超声,输出功率,组织

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