第三章腹腔镜超声Y

第三章腹腔镜超声 腹腔镜术中超声影像技术(1aparoscopic intraoperative ultrasonographv)，简称腹腔镜超声(LIOU／LapUS／LUS)，是近年来在现代腹腔镜外科高速发展基础上开发出的一种将腹腔镜检查和术中超声检查结合一体的新型影像学诊断技术。腹腔镜超声是指在腹腔镜手术中，将腹腔镜超声专用探头经腹壁标准穿刺套管(10mm)插入腹腔，在腹腔镜视野直视下与受检组织器官直接接触扫描所进行的超声检查技术。因缩短了超声传感器与病变间的距离，降低了对超声深度的要求，因而可使用较高超声扫描频率来提高超声扫描的分辨率，尚可避免腹壁和肠内气体等对超声波声束的干扰，因此可产生高度清晰的扫描图像。结合腹腔镜检查本身优点及术中高分辨率接触超声检查，有助于恢复腹腔镜缺乏的触觉反馈，能弥补腹腔镜诊断术的不足，互补两者的应用优势，使腔镜医师既能观察器官表面又能详细观察肝胆胰等器官组织内部结构和病变，明显提高了诊断正确性，扩展了诊断性腹腔镜术的临床应用范围。目前，腹腔镜超声已较广泛地应用于临床，成为保证微创外科手术安全和准确施行的重要辅助设备，在腹腔镜外科诊断和治疗中具有十分重要的临床应用价值和广阔的应用前景。

第一节腹腔镜超声发展概况

腹腔镜超声(1aparoscopic ultrasound，LUS)是一种以腹腔镜为依托结合术中超声检查的新技术。因此，在讨论这种特殊诊断方法时，有必要首先简要回顾腹腔镜和腹腔镜超声发展的历史状况。 腹腔镜技术的发展已有一百年的历史。早在1901年德国的Kelling就采用膀胱镜观察狗的腹腔和内脏，开创了应用腹腔镜诊断的先河。1910年瑞典斯德哥尔摩Jacobaeus首次将腹腔镜用于观察人的腹腔后，腹腔镜技术研究引起了医学界的重视。随着设备和操作技术的不断改进，腹腔镜技术在临床逐步得到了推广应用。然而，先进的非侵入性医学影像诊断技术，如CT、B—US、MRI等的问世和发展，又曾不同程度地限制了大多数诊断性腹腔镜技术的临床应用，使该技术一度受到冷落。1987年法国的Mouret完成了首例腹腔镜胆囊切除术，促进了腹腔镜技术在微创外科特别是在消化外科领域中的临床应用。固然，依靠腹腔镜使医生的肉眼可直接观察腹腔脏器的病变，不过采用这种技术仍然存在术者不能观察到脏器内部结构病理改变的问题。于是科学家们想到了可以利用超声检查观察目标深部结构变化的优点，使之与腹腔镜技术相结合来互补两者的应用优势，从而产生了腹腔镜超声技术。 回顾腹腔镜超声的历史，可追溯到1958年山川达郎等初次提出腹腔镜超声这一概念。Yamakawa在腹腔镜检查引导下，采用A型超声扫描仪检查胆囊癌和胆囊结石，开创了腹腔镜超声检查应用之先河。Schlegel于1961年首先引进了腹腔术中超声，1970年，Kratochvil则采用相似的方法评价了盆腔病变。然而A超扫描一维图像只为诊断提供模拟信号，因此技术缺陷阻碍了其临床应用。70年代二维实时图像的B型超声问世，腹腔镜超声真正潜力才被发挥，而高分辩力和高频率的8超换能器使术中超声检查成为普遍采用的工具。1984年，Fukuda的研究工作，使得腹腔镜超声二维实时显像成为现实。80年代初期出现的腹腔镜超声设备原型，将超声传感器安装在腹腔镜末端，这种装置称为“回声腹腔镜，echolaparoscope”。l985年Frank报告了在硬质超声腹腔镜探头上设置关节轴(an articulated shaft)，使探头能够实现部分弯曲，这种探头可以说是现代发展中软质腹腔镜探头的雏形。此后，Fornari又将高频超声技术应用于腹腔镜，并将超声发射晶片固定在腹腔镜顶端，其扇形扫描角度可达l80°，不仅拓宽了超声扫查的视角，还进一步提高了腹腔镜超声图像的质量。 临床上出现了使用腹腔镜超声技术可发现术前常规超声或仅用腹腔镜不能检出的小至1cm的肝内病灶的成功报道。日本学者Furukawa等采用360°扇扫探头，在腹腔镜直视下经另一人口进入腹腔对肝脏扫描，首次报导了52例较大宗病例检查，结果对86％(36／42)肝脏肿瘤和80％(8／10)肝囊肿提供了诊断价值。而0kita使用线阵探头对肝、胰腺扫描，结果发现胰头内肿瘤、肝硬化之局灶性肝癌以及肿瘤侵犯所致静脉血栓形成等病变。之后，Bonhof等将腹腔镜超声这一技术发展到用于对肝内病变进行超声引导下细针穿刺活检。然而，由于当时超声设备的落后以及外科医生对腹腔镜缺乏认识和兴趣，腹腔镜超声技术并未得到广泛应用。随着腹腔镜胆囊切除术(LC)的广泛开展，集术中超声和腹腔镜检查优势于一身的腹腔镜超声诊断技术，近几年来重新引起了越来越多的腹腔镜外科医生的兴趣和重视，并得到了广泛接受和推广应用。 1991年，Jakimovicz首次报道采用改进的直肠内探头在LC中常规应用腹腔镜术中超声(1aparoscopic intraoperative uhrasound，LIOU)，评估胆管系统的价值。1992年，英国爱丁堡大学皇家医院Miles首次报道了采用l6mm直肠线型探头对肝脏进行接触扫描，结果对术前CT、US、SAG等检查认为可以手术切除的肝癌病人，LUS发现了双叶癌灶和门静脉侵犯等不能进行根治手术的证据，结果避免了剖腹手术，减轻了病人痛苦。 目前，最新的产品允许监视器可同步显示腹腔镜超声探头位置及其对应部位的切面声像图。术者可以通过腹腔镜来控制和调整探头位置，以便纠正扫描部位并避免损伤内脏。而且，脉冲(PW)、连续波(CW)和彩色(CFM)多普勒可作为腹腔镜超声仪基本的辅助诊断技术，需 要时用来对感兴趣部位血供特征进行评估。 随着微创外科的迅世及检查方法的迅速发展，各种腹腔镜超声设备的不断更新、腹腔镜专用探头的问世及检查方法的不断完善，腹腔镜超声技术在欧美、日本等国家巳广泛应用于临床实践，出现了许多有关LUS临床应用的文章报道。当前腹腔镜和腹腔镜外科技术的广泛采用正在继续不断地推动着腹腔镜超声设备及其临床应用技术的进步。我国1996年引腔镜超声设备，腹腔镜超声技术逐步应用于临床研究，为我国腹腔镜微创外科发展起到了积极推动作用。 (彭和平)

第二节腹腔镜超声成像设备

(一)腹腔镜超声扫描仪特点 腹腔镜超声扫描仪与通常的超声诊断仪并无本质的区别，或者可以说它是常规超声诊断仪的一个组成部分。因为，在一些超声诊断仪上只要增配腹腔镜超声探头，就可以开展腹腔镜超声检查。专用的腹腔镜超声扫描仪一般均与腹腔镜手术设备安装在同一手术车上，同时实现腹腔镜视野与超声的互相转换，或在监视器上实现画中画显示。 腹腔镜超声检查一般在手术室进行，检查时术者手持灭菌超声探头，因此，不便用手操作超声装置的键盘来调整超声仪的工作状态。所以，腹腔镜超声诊断仪内常设置专用的检查软件，可通过脚踏开关或腹腔镜超声探头按钮来实现对仪器检查条件最优化的控制。这种专用软件的主要功能有冻结和放大图像、选择超声检查工作频率以及二维超声和多普勒超声之间的切换，以有效地减少检查和诊断分析时间。 (二)腹腔镜超声探头特点 腹腔镜超声探头的直径和常规腹腔镜的直径相仿，与在病人腹壁上设置的腹腔镜穿刺套管(trocar)内径相匹配。一般腹腔镜套管的直径在10mm～12 mm之间，因而要求腹腔镜超声探头的直径设计在9mm一10mm左右，以便容易经该套管插入或退出腹腔镜超声探头，而不造成人工气腹二氧化碳等气体的泄漏。同时，腹腔镜超声探头还应具有手感好、消毒简便的特点和足够长的探头电缆线，以方便对整个腹腔的探查。 目前腹腔镜超声探头的工作频率范围常设计在5 MHz～10 MHz之间。基于探头是直接接触在内脏表面，又要保证超声波束有足够的穿透能力，7．5 MHz探头常被作为首选的一般检查用频率。而l0 MHz探头多用于对胆道和胰腺的探查，5MHz探头则史多地被刚来探查肝脏。因此，选用多频率的腹腔镜超声探头更具有临床应用价值。腹腔镜超声探头有线阵、凸阵和扇形等多种扫描方式。线阵探头能相对更容易地被放置在内脏表面；保持有一致的近、远场轴向分辨力；具有图像畸变程度小、直观和易于理解的特点；并可提供更宽大视窗的优点；有利于术者观察受检目标的大体解剖轮廓和近区解剖细节。所以，这种扫描方式的探头在临床应用中更受欢迎。 腹腔镜超声探头有硬质、软质和头端可弯曲之分。根据现有的应用经验认为，头端町弯曲的硬质线阵探头最佳，因为它既能容易进入腹腔，又能在任何位置与内脏器官保持良好的接触。此外腹腔镜超声探头还有带光学系统与不带光学系统之分，后者须与普通腹腔镜同时使用。 晚近出现了一种直径15mm～3mm的微型探头用于血管内超卢成像。日前，这种微型探头在非血管领域正在被广泛地应用，已有作者建议将这种血管微型探头用于腹腔镜和胆道镜检查，即所谓的管道内超卢(IDUS)。 目前，在我国用于临床的常用腹腔镜超声专用探头有电子线阵式侧视探头(如阿洛卡Aloka一7．5MHz、史赛克Stryker外科彩超3101和B＆K一7．5MHz)、机械扇扫前视探头(如夏普兰Sharplan、史托斯Storz Sonocam一8MHz／10MHz)、穿刺探头和 Dopp]er超声探头。线阵式探头将换能器安装在长柱状探头远端侧面，直经10mm－12mm．有可弯曲型的探头和僵直型探头两种。弯曲型线阵探头适用于扫查肝、胰、腹膜后结构，有时用于胆道；僵直型探头常用于LC中扫查胆道。尽管线阵式探头经常在开腹性手术中用于肝、胆管和胰腺等的检查，但是在腹腔镜超声检查如胰腺、胆管这些组织结构时，线阵探头会受到一定限制；而僵直型机械扇型扫描前视探头在检查这些受限制的区域或仪对其中一小部分(如胆总管)感兴趣时则更具有独特的优势，同时亦可提供肝脏高质量的扫描图像。穿刺探头是在线阵式探头中央或侧面、机械扇扫探头侧面附加一个穿刺引导装置而成，可借助超声图像引导穿刺。Doppler超声包括血流显像和频谱分析，有助于检查者快速鉴别高流速的血管结构与低或无流速的胆管或囊肿等结构。 在此主要介绍以色列夏普兰Sharplan激光公司专为腹腔镜外科医师设计的夏普兰视频超声系统(Sharplan Sight System)，它包括三个子系统： 1．腹腔镜超声系统(u Sight 9010) 是一种精致的实时二维机械扇型超声诊断系统，具有高分辩力的腹腔镜超声专用探头，频率为8MHz或10MHz。该探头可以通过l0／11mm直径的腹腔镜套管孔进入腹腔，并在探头手柄上有轻巧的遥控按键：包括图像冻结按钮，菜单控制接钮(超声探查深度、超声发射功率和时问增益补偿)和控制探头在90°范围内偏转的按钮，操作简单易行。使用该探头对组织结构纵向和横向上的扫描仅仅将探头在其轴向上旋转90°即可完成，只要移动超声探头或用手柄上的按钮改变探头扫描的偏转方向便可获得动态扫描图像。该系统尚可使用体表B超、术中超声、经阴道及经直肠超声等多种探头，因此是一种可使用多种探头的理想超声常规诊断设备。 2．视频摄像系统(I Sight 8020) 是一种带电脑数字化高清晰度内窥镜摄像系统，采用特定的数码实时技术(DVP)可减少过度曝光区并亮化暗区，实时边缘增强，从而产生最清晰的内镜图像。该系统可同时储存腹腔镜和超声数百个影像数据，具有完整的数据管理功能，使影像读取、打印或制作幻灯简便快捷。 3．双图像显示系统(Bi Sight 8200) 是一种数码图像混合器，可在同一个监视器上同时显示来自U Sight和I sight的图像(画中画)，显示组织器官外部和内部结构，为外科医师提供了最准确的资料，有利于手术治疗。 (三)腹腔镜超声探头的消毒 腹腔镜超声探头消毒常用方法有以下两种：