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手持式超声换能器的发展使临床医生甚至医学生都能负担得起，一台手持设备的价格两千美元左右，而一台独立超声机器的起价约为三万美元。然而，一切都有其代价，超声机器的小型化伴随着较低的图像质量，使得手持式超声更容易出现伪影和对所获取图像误判。此外，手持式超声设备用于调整图像设置的按键较少，仅具有适合大多数用途的标准出厂设置。虽然图像质量主要根据其轴向和横向分辨率（两个分量都在平面内）来判断，但超声的一个重要但经常被忽视的特征是仰角分辨率，它与成像平面的宽度相对应，也称为切片厚度或仰角声束宽度（图1）。
图1：仰角分辨率说明
超声波束（三维）的形状和厚度由阵元尺寸和声透镜的组合决定，因此是固定的。声束的初始厚度等于压电元件高度，之后变窄，直到焦点深度处最小，然后再次发散。在超声成像时，放置在血管外侧的针头可能会被错误地显示为位于血管内，即所谓的切片厚度伪影（图 2）。图 2 左图：显示血管内放置针尖；图 2 右图：同一穿刺图像显示在血管内腔（蓝色星）外放置针尖（蓝色箭头）。
图2：切片厚度伪影
袖珍型超声设备占地面积小，特别适用于针对浅表结构的穿刺干预。因此，切片厚度伪影可能会对手持式超声引导穿刺产生重大影响。本研究调查三种流行手持设备的切片厚度参数，并将其与传统超声机器的切片厚度进行比较。
研究的手持式换能器包括 GE VScan Air，配有线性（3-12 MHz）和弯曲（2-5 MHz）双面无线探头；飞利浦 Lumify L12-4 和 C5-2 ；以及 Butterfly IQ+，Butterfly 不是使用压电晶体来产生声波，而是使用电容膜振动来发射和检测超声波脉冲。作为参考，使用带有线性 L18-5 和曲面 C5-1 换能器的独立飞利浦 Affiniti 机器。
图3：切片厚度体模
超声波束 I 与远超聚焦深度的 45° 对角线片相遇，并在超声图像上将其显示为一条宽线。对于 超声波束 II，对角线片在聚焦深度处成像，相应声束宽度要小得多。
图4：线性阵列切片厚度测量
线性阵列的聚焦深度范围为 1.5 cm （VScan） 至 3.5 cm （Butterfly）。在聚焦深度下，声束宽度从 0.8 到 1.4 mm 不等。在 1 和 2 cm 处，声束宽度在 GE VScan 的 1 mm 到 Butterfly IQ+ 的 4 mm 之间变化。传统超声机器 Affiniti 在所有浅表深度都具有相对恒定的波束宽度。
对于曲面阵列，焦点位于更深的位置，因为这些换能器设计用于深层组织成像。这是使用较低频率带来的，因为使用较低频率可以提高穿透力。焦点深度从 2.7 到 7 cm 不等。此外，切片厚度也更大，从 1.4 到 3.8 mm 不等。
切片厚度在不同的手持设备之间差异很大，大多数厚度比传统的独立超声机器的厚度更宽。了解特定设备的超声仰角声束特性对于成功执行超声引导穿刺干预非常重要。了解超声引导的声束宽度局限性有助于缩短手术时间并减少并发症。
