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杰克·杰林斯
人们一直在尝试生产出适合乳腺显像的超声仪。早期开发了各种扫查技术，采用单个或者多个换能器配置、单一或者复合扫查制式和接触式或者水槽的耦合方式。依赖于设备，乳房的特定区域或者整个乳房的成像都是可能的。当各种检查仪稳定可靠地显示出乳腺疾病的诊断性特征时，设备却十分复杂而检查相当费时。
用当今配备高分辨率探头的实时超声仪进行乳腺成像很容易，通过在乳腺表面移动探头得到不同的一系列扫查切面可以检查整个乳房。高频探头的接触面通常较小，这样可以方便耦合，但是也限制了视野，使得在任何图像上都只能显示一小部分乳腺组织，然而有经验的话，整个乳房仍可以在数分钟里完成。通过电子技术来扩大视野，从而恢复整体乳腺的显像已经成功地实现。这个进展使得乳腺整体检查变得容易。另外乳腺组织大切面的显示有助于图像的解释，因为它提供了更好的组织变化的对比，这种对比来源于病变组织和正常组织的反差。
高清晰度乳腺成像所需要的设备功能:
探头频率7.5MHz或者更高。
良好的空间和对比分辨率(全程应该一致)。
一个电子线阵探头或者机械驱动扇形探头(单阵或者环阵)在7.5MHz时穿透力应该大于4cm。
使用声学平衡或者包括可变孔径和变频技术的信号处理技术，以得到良好的近程分辨率。
空间分辨率是一种三维量，包括轴向、侧向和横向三种，决定区分两个相同回声结构的能力。对比分辨率决定区分相邻组织高(高对比分辨率)低(低对比分辨率)回声幅度差别的能力。
好的空间分辨率被广泛认为是高分辨率超声仪的首要要求，对小的正常结构(例如乳腺导管)和小的实质性病变的区分的确是至关重要。然而对于有效的乳腺显像，更重要的参数有区分正常组织和乳腺病变的细微差别的能力的对比分辨率。对比分辨率相当程度依赖于探头的特征、信号处理参数和背景电子和声学噪声。
通过测量超声声束参数最能体现探头特性。因为物理特性限制，超声声束在实现最佳空间分辨率和对比分辨率之间有一定的冲突。声束越窄，侧向分辨率越好，旁瓣幅度越小，对比分辨率越好。
图1显示了AB两个声束的剖面图，以离探头面的距离来进行衡量，垂直标尺以dB代表回声的幅度，水平标尺以毫米代表声束经过的距离。在探头发出的声束上，同一距离应该得到同样的测值。A有着较窄的波宽，而B有着较小的旁瓣，所以其振幅较低。
B比较适合乳腺成像。使用B种声束获得的图像显示乳腺解剖和病理的细微差别较好。声束A有着较窄的声束，提供了较好的侧向分辨率，声束B较低的旁瓣幅度将使离开轴线结构的作用降到最低，可以使图像的对比分辨率较好。对比分辨率的改善使得图像有较好的细节，并提供了诊断标准标准化的基础，因为显示的图像有着相似的特征。
乳腺成像有着不同的探头配置，图2和图3显示了线阵或者机械驱动扇扫(单阵或者环阵)。所有的探头在其成像平面提供了最好的分辨率，这里侧向分辨率可以达到可能的最大值。然而单阵或者环阵探头却在厚度平面上保持同样的分辨率，因为这些探头在两个平面上有着同样的物理尺寸，其结构是对称的。因此在和成像平面成一个正确角度时，单阵或者环阵探头的分辨率和成像平面上是一样的，分辨率单元是对称的。电子线阵探头有着不对称的清晰度单元，因为这些探头不能像在成像平面上一样在声束厚度平面上优化声束轮廓。线阵探头这种不对称的清晰度单元可以使总的空间分辨率下降，但是整体上不会像其它严重影响图像诊断价值的因素一样影响图像的解释。图2的线阵探头和乳腺表面接触。声束经过电子增强来得到一个四方形的视野。
对相关超声功能的成功表达非常依赖于对获得的超声数据和信号处理参数的优化。特别是现在的设备有着很多可以影响图像质量的可变量。一些可变量是用户可以控制的，但是现在有一种倾向，制造商提供器官特定成像功能，即他们选择自己认为最适合该特殊器官的可变量。这可能会改进设备性能，使得机器在普通成像时易于使用，但它不保证在所有情形都得到最佳图像。特别是对于乳腺成像，使用者需要调节所有可变量，来保证设置对于分辨组织及探查和诊断实质性乳腺病变是正确的。这些可变量包括探头类型、探头频率、声输出、接收增益、TGC控制、前处理、动态范围、后处理和视频/硬拷贝显示控制。其它因素如视野的一致性和闪烁噪声也影响图像质量。
高分辨率的扫查可以把小病灶和乳腺实质区分开，它们常常表现相似。乳腺成像采用7~15MHz的探头，显示导管解剖需要更高的频率。高频更适合解决较小结构的问题，但也有个上限，因为频率和组织衰减有关，限制了超声能量显示深层图像结构和可能的病变细节。
具有改进声学匹配的探头材料的发展降低了声学噪声，动态范围的改善增加了显示细微组织改变的能力。现代探头材料在很宽的频带上工作，因此为乳腺成像设计的7～10MHz探头在高频率上相当有效。
使用多重发射区和接收的动态聚焦可以实现视野均匀性，这些技术和多晶片(线阵和环阵)探头正在广泛使用。单晶片定焦探头不能保持其穿透视野的均匀性，因为声束宽度随着视野而改变，所以不再被推荐用来进行高质量的乳腺成像。
闪烁噪声的存在限制了超声成像仪可以实现的组织分辨。采用减少闪烁的方法来改善图像表现使得组织质地细微差别更易辨认，这些图像对于诊断人员来说更容易解释。
各种探头配置得到的视野显示在图4。阴影部分代表每种配置产生可接受清晰度的区域。线阵探头在其视野有着一致的侧向空间分辨率，但是较差的横向分辨率使得视野两极的图像质量下降。单晶片探头在其视野有着对称的空间分辨率，但由于探头晶片的固定曲度，仅仅只有一个有限的聚焦区。环阵探头也有着对称的空间分辨率，但其能够动态聚焦声束的能力在整个视野都能产生良好的聚焦。在所有探头配置中，环阵探头提供了最佳的横向分辨率，因此有最窄的切片厚度，它对于最大对比分辨率是极重要的参数。最近几年，探头技术的发展导致了多维阵探头。1.5维(或者二维)探头的横向切面分辨率改进了，使得图像质量更好。
结论
最近，技术的进步显著改进了空间和对比分辨率，更好的乳腺解剖和病理的显示使超声成为一种适合评估乳腺疾病的良好影像方法。超声图像的精确解释不仅依赖于相当的临床知识，还依赖于高质量成像所必需的有关设备性能的足够知识。
更好理解超声成像的物理基础会提高图像质量。多普勒超声的采用将进一步改进超声技术，因为血管信息被加入到诊断过程中。回声增强剂的使用在乳腺成像中开拓了另一片天地，有潜力来增强鉴别乳腺良恶性疾病的能力。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> | 
