小动物超声成像

小动物超声成像原理

小的动物超声探头将超声波穿过小动物皮肤表面涂有耦合剂，超声波就会传输到小动物体内。超声波遇到两种不同密度介质的界面时会发生界面反射，反射回来的超声波就是回波，被超声探头接收，经数字模式转换后形成超声图像（图1）。

图1

超声成像的基本成像模式是B模式，该模式对小动物的解剖结构进行成像，以黑白灰色阶显示，其中：

白色：代表强回声，一般为结石、气泡等致密组织结构。

灰色：代表低回声，一般为中等密度的组织结构，如肝、胆、胰、脾等器官。

黑色：代表无回声，一般为低密度组织结构，如液体、血管、坏死组织等。

另一种常用的超声成像模式是彩色多普勒模式，俗称彩色超声，它是在B型结构图像的基础上，将血流信号用不同的颜色进行标记，方便观察血流的分布情况。在组织和器官中，其中：

红色：代表流向探头的血流（图 2，左）。

蓝色：代表血液从探头回流（图 2 右）。

图2

小动物超声成像系统特点

1.无辐射，操作方便，图像直观，可实时、长时间观察（图3）。

图3 安全、无创、长时间的研究

2. 最擅长软组织成像。

3.适用范围广：除肺部成像暂时困难（肺部充满气体，在超声显示为强回声区域，看不到内部结构）外，其他组织器官均可有超声图像。

临床超声与小动物超声的区别

两者最大的区别在于超声探头频率：临床超声探头频率约为3-15 MHz；小动物超声探头频率一般可以达到20-50 MHz，小鼠超声探头可以达到80 MHz。

根据超声波的物理特性，超声波频率越低，穿透深度越好，但分辨率变差。反之，超声频率越高，成像深度越浅，但分辨率提高。因此，临床上使用的超声多为低频超声，适合人体，获得的图像分辨率足以用于结构的观察。

然而，对于小动物来说却并非如此。例如，小鼠的厚度只有3厘米左右，内脏器官的体积比人类小得多，因此利用超高频探头获得高分辨率图像，以便观察清楚（图4） 。

图4 临床超声与小动物超声成像的区别

以小鼠左心室超声成像为例

图5临床超声探头频率较低，成像深度较深（约3厘米），因此无法将小鼠左心室（深度小于1厘米）置于视野中心，且图像分辨率不足以

仔细检查左心室并进行准确分析。图6小动物超声探头频率高，左心室位于视场中心，可聚焦深度7mm，图像分辨率良好，可清晰观察左心室所有重要结构左心室，有利于后期准确量化。

图5 小鼠左心室临床超声成像

图6 小动物超声成像小鼠左心室