剪切波彈性成像普及系列之三：聲輻射力脈衝

(航班又晚點了，在休息室待著無聊。順手寫一小段。路途上所寫，手頭沒有太多參考資料，全憑記憶來寫，如有差錯，敬請諒解。)

這部分內容本來應該略微靠後一點再寫，正好上篇文章發出後周建橋博士有些不同意見，就順勢先寫這一段。（剪切波彈性成像系列普及之二：白馬非馬）

上期文章主要講目前的超聲彈性成像的種類類。文章認為「聲輻射力脈衝成像（AcousticRadiation Force Impulse Imaging）」是通過測量聲輻射力脈衝造成的組織在聲束方向聲的位移來成像的一種模式。周建橋博士認為，目前市場上的幾乎所有的剪切波成像也都使用的是「聲輻射力脈衝」，因此這些使用聲輻射力脈衝激勵的剪切波成像都是屬於「聲輻射力脈衝成像」範疇，使用聲輻射力脈衝激勵的剪切波成像只是「聲輻射力脈衝成像」下的一種。

我不反對周建橋博士的分類法。可能我上篇文章中將「聲輻射力脈衝成像」的英文縮寫誤為ARFI也對周建橋博士造成了誤導。ARFI是聲輻射力脈衝（Acoustic Radiation Force Impulse）的縮寫，是指激勵方式；而聲輻射力脈衝成像（Acoustic Radiation Force Impulse Imaging）應該簡稱為「ARFI成像」。

「聲輻射力脈衝成像（Acoustic RadiationForce Impulse Imaging，ARFI成像）」在指南中是有明確定義的，無論是WFUMB的指南還是EFSUMB的指南中，都定義「聲輻射力脈衝成像（Acoustic Radiation Force Impulse Imaging，ARFI imaging）」是特指通過測量聲輻射力脈衝造成的組織在聲束方向聲的位移和相關參數來成像的一種模式。採用ARFI激勵但測量報告剪切波速度的方法也被稱為定量ARFI法。

（WFUMB：*The term『ARFI』 is often employed to refer to methods that use ARFI excitationindependent of the physical quantity that is being measured (i.e., both formethods measuring strain/displacement and methods measuring shear wave speed),whereas the term 『ARFI Imaging』 specifically refers to the use of an ARFI excitation and the subsequent measurement/display of tissue displacement orrelated physical quantity within the ARFI push region. Methods that employ anARFI excitation and report shear wave speed have also been referred to asquantitative ARFI methods.）【Ultrasound in Medicine & Biology，Volume 41, Issue 5, May 2015, 1126-1147】

下面主要講講這個聲輻射力脈衝（AcousticRadiation Force Impulse，ARFI）。

ARFI是一段超聲脈衝。我們知道超聲傳播過程實際上是能量的傳遞過程，聲能能夠推動組織移動，組織的移動和變形實現了能量的傳遞和波的傳播。目前的超聲彈性成像中都直接採用與診斷超聲同一個探頭來發射超聲來激勵組織移動，通過報告組織移動的位移或剪切波相關參數來完成彈性成像和測量。

探頭髮射的診斷用的脈衝雖然也具有上述能力，但是這些脈衝產生的「推力」太小，其造成的組織位移和形成的剪切波過於微弱，目前沒有能力直接測到。因此目前市場上的一般都採用ARFI來激勵組織振動。ARFI是一段長脈衝，它的脈衝持續時間一般為0.05-1ms，遠遠長於診斷用的脈衝（＜0.02ms）。長脈衝中聲能總量高，在體外試驗中ARFI產生的「推力（聲輻射力ARF）」可以導致組織發生微米級的位移，這樣大小的位移和由此產生的剪切波就可能被測量到病用於成像和分析。

ARFI在組織中傳播過程中產生的力叫聲輻射力（ARF），是由於組織的聲吸收和散射機制轉化為動能而形成。聲輻射力（F）的大小與聲吸收（α）、聲速（c）和聲束的時間平均強度（I）有關，公式如下：

一個脈衝的總能量高，聲吸收就高，其轉化的聲輻射力就高。經過聚焦的聲束，單位體積內的聲能量會更高，因此通常會採用聚焦的ARFI脈衝來激勵組織振動。

（6月18晚寫於昆明長水機場）

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