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115年:放射診斷(1)

進行肝臟都卜勒超音波檢查並測量流速時，下列敘述何者正確？

ADoppler angle 儘量接近 90度最佳
B選擇可見到 target vessel 的最大頻移（ frequency shift ）探頭最佳
C肝臟都卜勒超音波檢查必須使用對比劑
D都卜勒超音波頻譜無法區別肝動脈及門靜脈

詳細解析

本題觀念：

本題探討「肝臟都卜勒超音波（Liver Doppler Ultrasound）」檢查的基本物理原理與臨床應用。主要測驗考生對都卜勒效應（Doppler effect）中角度與頻移（frequency shift）關係的理解，以及肝臟不同血管系統在頻譜都卜勒（Spectral Doppler）上的血流動力學特徵。

選項分析

  • (A) Doppler angle 儘量接近 90度最佳：錯誤。 根據都卜勒位移方程式 Δf=2f0vcos⁡θc\Delta f = \frac{2 f_0 v \cos\theta}{c}，頻移大小與血流方向和超音波音束夾角（Doppler angle, θ\theta）的餘弦值（cos⁡θ\cos\theta）成正比。當夾角為 90 度時，cos⁡(90∘)=0\cos(90^\circ) = 0，此時都卜勒頻移會降為零，導致完全無法偵測到血流訊號或測量流速。臨床上為減少流速測量誤差，Doppler angle 應盡量小於 60 度，且越接近 0 度越好。

  • (B) 選擇可見到 target vessel 的最大頻移（frequency shift）探頭最佳：正確。 承接前述公式，當超音波音束與血流方向越平行（夾角越接近 0 度），所獲得的都卜勒頻移（frequency shift）就越大。在操作超音波時，選擇適當的探頭並尋找最佳的掃描音窗（Acoustic window）與角度，以取得目標血管的最大頻移，不僅能獲得最佳的訊號雜訊比（SNR），且計算出的流速最為準確（角度造成的百分比誤差最小）。

  • (C) 肝臟都卜勒超音波檢查必須使用對比劑：錯誤。 常規的肝臟彩色都卜勒或頻譜都卜勒超音波，是單純利用血液中紅血球的散射（Scattering）來產生都卜勒訊號，藉此評估門靜脈、肝靜脈及肝動脈等血管的血流流速與方向，不須注射對比劑。超音波對比劑（微氣泡，如 SonoVue）通常只在實行對比增強超音波（CEUS）時使用，應用於評估肝臟腫瘤微循環灌注（Microcirculation perfusion）的良惡性鑑別。

  • (D) 都卜勒超音波頻譜無法區別肝動脈及門靜脈：錯誤。 肝臟內不同血管的頻譜特徵（Spectral waveform）差異極大，非常容易區分：

    • 肝動脈（Hepatic Artery）：呈現搏動性（Pulsatile）、低阻力（Low resistance）的動脈頻譜，收縮期有明顯的尖峰，且舒張期仍有連續向前的血流。
    • 門靜脈（Portal Vein）：呈現連續性（Continuous）、單相性（Monophasic）、波浪狀（Undulating）的靜脈頻譜，血流平緩且方向朝向肝臟（Hepatopetal flow），會隨著呼吸產生輕微的流速變化。

答案解析

綜合上述分析，進行都卜勒血流測量時，都卜勒角度（Doppler angle）絕對不能接近 90 度。測量流速的最優條件是角度盡可能接近 0 度（完全平行於血流），此時 cos⁡(0∘)=1\cos(0^\circ)=1，能得到該血管最大且最真實的都卜勒頻移。因此，操作者在檢查時，選擇能提供目標血管最大頻移的探頭擺放位置與掃描切面是最佳的作法，故選項 (B) 為正確答案。

核心知識點

備考醫事放射師考試，針對都卜勒超音波應熟記以下重點：

  1. 都卜勒方程式（Doppler Equation）：Δf=2f0vcos⁡θc\Delta f = \frac{2 f_0 v \cos\theta}{c}。
    • 夾角 0∘0^\circ 或 180∘180^\circ 時頻移最大（最佳）；夾角 90∘90^\circ 時無頻移（最差）。
    • 為了維持測量準確度，都卜勒角度應校正且必須 ≤60∘\le 60^\circ。角度越大，cos⁡θ\cos\theta 變化率越大，些微角度誤差就會造成巨大的流速估算誤差。
  2. 肝臟血流動力學頻譜特徵（Hepatic Hemodynamics）：
    • 肝靜脈（Hepatic Vein）：典型呈三相波（Triphasic waveform），直接受右心房壓力與心搏變化影響。
    • 門靜脈（Portal Vein）：連續且波浪狀的向肝血流（Hepatopetal flow），正常流速約為 15-30 cm/s。
    • 肝動脈（Hepatic Artery）：低阻力（Low resistance, RI < 0.8）的搏動向肝血流。
  3. 對比增強超音波（CEUS）：了解微氣泡造影劑的非線性諧波成像（Non-linear harmonic imaging）原理，並區別常規都卜勒與 CEUS 在評估巨觀血流與微血管灌注上的差異。

參考資料

  1. 中華民國醫事放射學會. (2019). 都卜勒超音波原理與進階工作坊. (https://vertexaisearch.cloud.google.com/grounding-api-redirect/AUZIYQFl3IlbkbfnwqvHOb4aS-b_6RwFEXaaY4VB6dHlgZpCm0qCalcjH_Uov7Iz98zjKY4lCto1cyjZ3a-C-kgiCA5MYAPRg071q2Of60mc1KMeZeS_cyq6VUWDCTCHSfGsePYKFCSfJnUUtMcshddqn9gyPBDQDye6)
  2. 馬偕紀念醫院. (2019). 超音波造影於消化系之應用. (https://vertexaisearch.cloud.google.com/grounding-api-redirect/AUZIYQEZIDlaSzR9SjxA5t9mHll-onXr26lf-lMvrvCJWj6BvYoMbHxgOFkFKBdsTJnWta1zgOSeYj4L5oVkOD3hDrq3HtpenxoTtNyLlvglAHRX2w1RTGlDCvbq8rE8ZQuRckrTovUQ)
  3. 國立台灣大學電機工程學研究所. (2001). 超音波小動物影像之血流參數估計. (https://vertexaisearch.cloud.google.com/grounding-api-redirect/AUZIYQHXawLbloa6kDVU3XvdrP3_qHO5yjRR8NqlXhkCFB95aswrVs88HjDuSWDoluHiHJc8Z58WwcrS5Q_Iv0VsmbI-7t9UoqcnjkHWEgpIQBXGo-_dRobCwVtFAOFqvBVlxJHs5Bjp-5MqHIV3BeXXTAsKXWgVJw==)
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