医学超声成像的进展
医学超声影像新技术综述

医学超声影像新技术综述医学超声影像是一种非侵入性的医学影像技术,广泛应用于各个医学领域中。
随着科技的发展,医学超声影像也在不断创新和进步。
下面将对医学超声影像的新技术进行综述。
3D/4D超声是医学超声影像的一项重要创新技术。
传统的2D超声只能提供二维平面的影像信息,而3D超声则可以提供立体的影像信息。
通过3D超声,医生可以更清楚地观察器官的结构,对病变的定位和判断更准确。
而4D超声则是在3D超声的基础上,增加了时间维度的显示,可以观察到器官的动态变化,为医生在手术过程中提供更多的信息。
弹性成像技术是医学超声影像的另一个重要创新。
传统的超声影像只能提供组织的结构信息,而无法获得组织的机械性质。
而弹性成像技术可以通过对组织进行外力刺激,观察其应变变化,从而得到组织的弹性信息。
弹性成像技术可以用于癌症的早期诊断,因为癌细胞与正常细胞的弹性性质不同,通过观察组织的弹性变化可以帮助医生识别癌细胞。
超声造影技术也是医学超声影像的一项重要进展。
传统的超声影像对于某些组织的显示效果不佳,无法提供足够的信息。
而超声造影技术通过向患者体内注射一种特殊的造影剂,使得血液和某些组织产生回声信号,从而提高超声影像的对比度和分辨率,使得医生可以更清楚地观察到组织的细微变化。
超声造影技术可以用于心脏、肝脏等器官的检查,提供更准确的诊断依据。
超声导航技术也是医学超声影像的一项重要创新。
传统的超声影像在手术中的应用受限,因为医生无法实时地观察患者体内的情况。
而超声导航技术通过将超声影像与实时定位技术结合,可以实现对患者的实时导航。
医生可以通过超声导航系统观察患者体内的器官和病变情况,辅助手术的操作,提高手术的安全性和准确性。
总结起来,医学超声影像的新技术包括3D/4D超声、弹性成像技术、超声造影技术和超声导航技术等。
这些新技术的出现使得医学超声影像在诊断、手术导航等方面有了更大的应用空间和发展潜力。
随着科技的进步,相信医学超声影像技术还会不断发展和创新,为医学领域的发展做出更大的贡献。
超声造影成像技术的发展现状和应用前景

超声造影成像技术的发展现状和应用前景随着医学技术的不断发展,超声造影成像技术成为了临床诊断中非常重要的一项技术,尤其在肝脏、心脏和甲状腺等方面的检查中应用越来越广泛。
超声造影成像技术在分析疾病病变过程中,提供了准确的病灶位置信息,从而指导治疗和监测疗效。
超声造影的原理是在静脉内注射微小气泡后,超声波可以通过其间隔来进行成像。
这些微小气泡在血管中的分布则反映了血流量,当微小气泡受到超声波的激励时,它们就会振动,从而产生信号,这些信号被接收器接收并转换为图像。
超声造影技术的发展可追溯至1980年代,当时的成像质量非常低。
然而在当代,超声造影成像技术已经能够以高精度、高质量、高时空分辨率进行非侵入性的检查。
目前,超声造影技术已经成为了医学影像学中必不可少的技术之一,其发展趋势也是日新月异。
超声造影技术在肝脏检查中具有较高的准确性和安全性,成为了肝癌诊断和治疗过程中的重要工具。
近年来,基于超声造影成像技术的肝癌治疗技术也日渐成熟,包括肝脏微泡化疗和高强度聚焦超声切除技术等。
尤其是高强度聚焦超声切除技术,已经在肝癌治疗中得到了广泛应用,可以在不影响周边正常组织的情况下对病灶进行准确的切除。
超声造影技术在心脏病诊断和治疗上也有着广泛的应用。
通过超声波的反射信号,可以获取到心脏的几何形态和运动状态,从而为心脏病的诊断和治疗提供有力的支持。
目前,基于超声造影技术的心脏治疗技术也在不断发展,包括心房颤动消融术、二尖瓣修复术和先天性心脏病介入治疗等。
尽管超声造影成像技术的应用前景广阔,但仍存在一些问题需要解决,例如成像分辨率与深度、难以检测到微小血管的问题、以及气泡寿命的控制等。
随着新的材料和技术的不断出现,这些问题的解决方案也会越来越多样化。
总之,超声造影成像技术作为一种非侵入性、低剂量、高安全性的影像检查技术,正逐渐成为医学影像学中的重要技术之一。
尤其在肝脏、心脏等病症的诊断和治疗中具有广泛应用前景。
随着技术的不断发展和创新,超声造影成像技术有望在医学实践中发挥越来越大的作用。
医学超声成像技术的进展及其应用

医学超声成像技术的进展及其应用近年来,医学超声成像技术得到了飞速的发展,不仅为医学诊断提供了更加精准的手段,还为医学科研以及手术治疗提供了重要的支持。
在本文中,我们将探讨医学超声成像技术的进展以及其在临床应用中的不断拓展。
一、医学超声成像技术的发展医学超声成像技术起源于20世纪50年代,最初是在牙科领域中应用的。
随着科技的发展,医学超声成像技术得到了不断的改进,逐渐成为了影响广泛的医学检查手段。
目前,医学超声成像技术已经发展到了第三代,具有以下几个方面的特点。
1、高分辨率:第三代医学超声成像技术采用了多普勒、三维超声以及声表面波等技术,可以对人体内部的细节进行更加精准的观察和分析,从而得到更为准确的诊断。
2、非侵入性:医学超声成像技术不同于其他检查手段,如X 光、CT等需要进行切开手术,而是通过声波的反弹来进行人体内部构造的观察,不会对人体造成任何侵害。
3、低成本:相较于其他的医学检查手段,如CT、MRI等,医学超声成像具有成本低廉的优势,可以为大众提供更为普惠的服务。
二、医学超声成像技术的应用1、临床诊断:医学超声成像技术可以用于诊断心血管疾病、乳腺肿瘤、胃肠道疾病等多个临床领域,在诊断速度、精度上都具有很大的优势。
举个例子,妇科领域常用的B超检查,是采用高频声波穿透到人体内部,返回来的声波经过电脑的数码转换,显示在医生的屏幕上,这样可以对子宫、卵巢等部位进行观察。
通过B超检查,医生可以对孕妇的胎儿进行观察,了解胎儿的大小、发育情况,从而判断孕妇的妊娠情况是否正常。
2、医学科研:医学超声成像技术还广泛应用于医学科研中。
比如通过超声成像技术可以对小鼠心脏进行观察,研究心脏的功能和病理变化;通过超声成像技术可以对人体内部器官进行三维建模,研究不同病理情况下人体内部构造的变化等。
3、手术治疗:医学超声成像技术在手术治疗中发挥着重要的作用。
比如,通过超声成像技术可以对患者的血管进行观察,帮助医生诊断病变情况;通过超声成像技术可以对折叠在腹腔中的器官进行观察,帮助医生在手术中进行更精细的操作等。
超声新技术新成果工作总结

超声新技术新成果工作总结
近年来,随着科技的不断发展,超声新技术在医学领域取得了新的突破和成果。
在这个领域,我们不断努力探索和创新,取得了一系列令人振奋的成果,为医学诊断和治疗提供了更加精准和有效的手段。
首先,我们在超声成像技术方面取得了重大突破。
通过不断改进超声探头和信
号处理技术,我们实现了更高分辨率和更清晰的成像效果。
这使得医生可以更加准确地观察患者的病变情况,为疾病的诊断和治疗提供了更可靠的依据。
其次,超声引导下的介入治疗技术也取得了显著进展。
我们利用超声成像技术
精确定位病变部位,并通过超声引导下的微创手术技术,实现了对肿瘤和其他病变的精准治疗。
这种技术不仅可以减少手术创伤,还可以提高手术的成功率和患者的生存率,为患者带来了更好的治疗效果。
此外,超声造影技术的应用也为临床诊断带来了新的突破。
通过注射超声造影剂,我们可以更清晰地观察血管和组织的灌注情况,从而更准确地判断病变的性质和范围。
这项技术在肿瘤诊断和评估中具有重要的应用前景,为临床医生提供了更多的诊断信息和治疗建议。
总的来说,超声新技术在医学领域取得了丰硕的成果,为临床诊断和治疗提供
了更加全面和精准的手段。
我们相信,随着科技的不断进步和创新,超声新技术将会在未来发挥更加重要的作用,为患者带来更好的医疗体验和治疗效果。
我们将继续努力,不断探索超声新技术的潜力,为医学领域的发展贡献我们的力量。
超声医学成像技术的发展与应用

超声医学成像技术的发展与应用超声医学成像技术是一种常见的医学成像技术,它基于超声波的回声来获取人体内部结构信息,并将其转化为图像进行诊断。
近年来,随着超声医学成像技术的不断发展和改进,已经成为临床医学中应用最广泛的一种医学成像技术之一。
本文将着重探讨超声医学成像技术的发展与应用,以及未来的前景。
一、超声医学成像技术的历史超声波是指频率高于人类能听到的20 kHz的声波。
早在1915年,法国物理学家皮埃尔·居里就发现了超声波的存在,并为其命名。
但是,直到1950年代末期,超声波才被应用于医学领域。
1956年,英国生物物理学家乔治·卢卡斯发明了第一个超声波探头,实现了对人内部器官的检测。
此后,超声医学成像技术快速发展,大大改进了临床医学的诊断手段。
二、超声医学成像技术的原理与发展超声医学成像技术是基于超声波在人体组织内的传播特性来进行成像的。
它的主要原理是利用超声波在组织和器官内反射和散射的特性来获取人体内部结构的信息。
超声波探头会发射超声波,然后接受反射回来的波。
通过计算发射和接收波之间的时间差和强度差,可以确定内部器官的位置和形状,并据此绘制图像。
随着电子计算机和数字信号处理技术的发展,超声医学成像技术得到了进一步改进,并产生了多种成像模式,包括B超、彩超、Doppler超声、三维超声和超声弹性成像等。
其中B超是最常见和最基本的超声医学成像技术,它能够提供结构清晰的图像,并被广泛应用于妇科、产科、肝脏疾病、心血管疾病和乳腺癌等临床领域。
彩超则是在B超的基础上加入了彩色编码,可以更清晰地显示血流分布情况,广泛应用于血管病变的诊断。
而Doppler超声则主要用于检测心血管疾病,它可以测量血流速度和方向,诱导流体动力学参数,更全面地评估心血管病变的情况。
超声弹性成像则是一种新型的超声成像技术,它可以检测组织的弹性变形,能够帮助医生更准确地判断肿瘤、结节等病变的性质。
三、超声医学成像技术的应用超声医学成像技术是一种无创的、安全的、经济的诊断手段,已经成为临床医学中广泛应用的一种成像技术。
医疗超声行业报告

医疗超声行业报告随着医疗技术的不断进步,超声医学成为了医疗诊断和治疗中不可或缺的重要手段。
超声医学技术通过利用超声波对人体进行成像,帮助医生诊断疾病、监测治疗效果,成为了医疗领域中的重要工具。
本报告将对医疗超声行业的发展现状、市场规模、技术趋势以及未来发展进行分析和展望。
1. 行业发展现状。
医疗超声行业自20世纪50年代开始发展至今,已经取得了长足的进步。
超声医学技术已经成为了医疗影像学中的重要组成部分,广泛应用于心脏、肝脏、肾脏、乳腺、甲状腺等器官的检查和诊断。
随着技术的不断创新和进步,超声医学在肿瘤、血管、神经和儿科等领域也有了广泛的应用。
2. 市场规模。
根据市场研究机构的数据显示,全球医疗超声市场规模正在不断扩大。
预计到2025年,全球医疗超声市场规模将达到数百亿美元。
亚太地区将成为医疗超声市场增长最快的地区,其中中国、印度等新兴市场的增长速度尤为显著。
随着人口老龄化和医疗水平提高,医疗超声市场的需求将会持续增长。
3. 技术趋势。
随着科技的不断进步,医疗超声技术也在不断创新。
高频、高分辨率、三维成像、实时成像等技术正在成为超声医学的发展方向。
同时,人工智能技术的应用也为超声医学带来了新的发展机遇。
通过人工智能技术,超声医学可以实现自动识别、自动测量和自动分析,大大提高了医生的诊断效率和准确性。
4. 未来发展展望。
随着医疗超声技术的不断创新和市场需求的增长,医疗超声行业将迎来更加广阔的发展前景。
未来,超声医学技术将更加普及和深入,成为医疗影像学中的主流技术之一。
同时,随着人工智能技术的不断发展,超声医学将会与人工智能技术相结合,为医疗诊断和治疗带来更多的创新和突破。
综上所述,医疗超声行业在技术、市场和发展前景上都呈现出了良好的态势。
随着医疗技术的不断进步和市场需求的增长,医疗超声行业将会迎来更加广阔的发展空间。
同时,超声医学技术的不断创新也将为医疗诊断和治疗带来更多的机遇和挑战。
相信在不久的将来,医疗超声技术将会为人类健康事业作出更大的贡献。
浅谈对超声医学的发展现状与前景之探究

浅谈对超声医学的发展现状与前景之探究超声医学是一种利用超声波在人体内部产生影像,以诊断和治疗疾病的医学技术。
它具有非侵入性、无辐射、操作简便等优点,成为现代医学中应用最广泛的成像技术之一。
本文将对超声医学的发展现状与前景进行探究。
超声医学的发展现状。
随着医学科技的不断进步,超声医学已经取得了很大的发展。
首先是超声成像技术的不断改进。
在超声医学的早期阶段,只能提供简单的二维影像,无法清晰显示组织结构。
而如今,随着超声探头的改进和信号处理算法的提升,超声成像技术已经可以提供高分辨率的三维影像,能够清晰显示心脏、肝脏、肺部等器官的结构和功能,大大提高了医生对疾病的诊断准确性。
其次是超声诊断技术的不断完善。
超声医学不仅可以提供器官的结构信息,还可以通过测量声速和声阻抗等参数,实现对组织的定量分析。
近年来,超声弹性成像技术的发展,使得医生可以通过对组织的硬度和弹性特性进行分析,帮助早期发现肿瘤、评估心脏功能等。
超声治疗技术的发展也为医学带来了新的机遇。
超声在医学中不仅可以用于诊断,还可以通过聚焦高强度超声波在人体内部产生热效应,用于治疗多种疾病。
超声聚焦技术已经在治疗肿瘤、神经疾病等领域取得了重要的进展。
超声医学在移动设备上的应用也是其发展的一个重要趋势。
传统的超声设备体积大、价格昂贵,只能在专业医疗机构中应用。
而如今,随着移动设备的普及和硬件技术的进步,越来越多的超声设备可以嵌入到手机、平板电脑等移动设备中,实现远程诊断和无线传输影像,为边远地区和医疗资源匮乏地区提供了更便捷和广泛的医疗服务。
超声医学是一种应用广泛且发展迅速的医学技术。
随着医学科技的进步和需求的增加,超声医学在成像技术、诊断技术、治疗技术和移动应用方面都有着广阔的发展前景。
我们相信,超声医学将继续引领医学影像技术的发展,并为人们的健康服务做出更大的贡献。
超声技术的发展趋势和挑战

超声技术的发展趋势和挑战主要体现在以下几个方面:
1. 超声技术不断进步:随着科技的不断进步,超声技术也在不断发展。
目前,高分辨率超声、三维超声、超声造影等技术已经广泛应用,未来还将出现更多新技术,进一步提高超声的准确性和可靠性。
2. 智能化发展:随着人工智能和机器学习技术的不断发展,超声设备的智能化程度越来越高。
未来的超声设备将更加智能化,能够自动识别病变、自动分析图像,为医生提供更准确的诊断信息。
3. 多模态成像融合:目前,超声已经不再是单一的成像技术,与其他影像技术(如MRI、CT等)的融合成为趋势。
多模态成像融合可以相互补充,提高诊断的准确性和可靠性。
4. 个性化治疗:随着精准医学的发展,超声技术在个性化治疗方面也取得了很大的进展。
通过超声引导的精准介入治疗,可以实现个体化的治疗效果,提高患者的生存率和生活质量。
5. 远程医疗:随着互联网技术的发展,远程医疗也逐渐成为趋势。
超声设备可以通过远程控制实现远程诊断和治疗,为患者提供更加便捷的服务。
然而,超声技术的发展也面临着一些挑战:
1. 技术更新换代快:随着科技的不断进步,超声技术的更新换代也越来越快。
医疗机构需要及时更新设备和技术,跟上技术发展的步伐。
2. 诊断标准不统一:由于不同品牌、不同型号的超声设备差异较大,诊断标准不统一,这给临床医生和影像科医生带来了一定的困扰。
需要建立统一的标准和规范,提高诊断的准确性和可靠性。
3. 患者安全问题:在超声诊断和治疗过程中,如果操作不当或误诊可能会对患者造成伤害。
需要加强医生的培训和监管,提高患者的安全意识。
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医学超声成像的进展张海澜(中国科学院声学研究所,北京100080)1 引言用于医学诊断的超声成像具有安全、设备比其他影像诊断方法简单、价格便宜、能够区分不同的软组织等优点,是超声技术最主要的应用之一[1]。
由于事关人类健康,长期以来国内外在这一方向投入了大量的人力和物力,发展非常迅速。
新的原理和方法不断出现,并迅速向实际应用转化,使超声成像的性能有了很大的提高,已与X射线层析成像、核磁共振并列为三大影像诊断手段,在各级医院中广泛地运用。
超声诊断成像采用多阵元的阵列换能器向人体内发射超声波,改变各个阵元激发的相对延迟和幅度,可以形成向一定方向发射的聚焦声束。
当声束遇到体内不同器官和组织的界面时产生反射回波,再被阵列换能器接收。
各个阵元接收的信号经过不同的延迟后叠加,可以加强特定方向的回波,形成接收声束。
改变发射和接收波束的方向,使它们在体内扫描,得到的回波幅度反映体内不同位置的组织对声波的反射率。
经过处理,在屏幕上的相应位置用灰阶表示体内各点的反射率,形成反映体内解剖结构的图像。
这样的图像称为B超图像。
如果对同一方向连续多次发射声束,接收到的多次回波包含了体内组织运动的信息,如心脏的搏动,血液的流动等,这样可以形成M超图像。
根据多普勒频移原理,进一步利用自相关方法处理多次发射得到的血流的回波,可以得到不同位置的血流速度信息,再用彩色编码表示,得到表示体内血流分布的彩色血流图,俗称彩超。
也可以对同一位置的血流作多普勒频谱分析,得到流速随时间的变化,称为频谱多普勒。
在上世纪80年代,这几种成像方式成为医学超声成像的主流技术,当时的发射、接收和处理主要由模拟电路完成,而数字电路开始用于控制、成像和与多普勒频移有关的处理。
此后二十年,超声成像有了令人瞩目的新发展,本文选择几个重要的发展作简单的介绍。
2 相干成像为了实时连续地反映器官的动态图像,每秒钟至少需要产生25帧图像,因此每幅图像的成像时间不能超过40毫秒,这个要求对心脏等运动器官尤为重要。
人体软组织的声速大约是1500m/s,如果体表以下探测区域的深度是0.2m,声束入射和反射的传播距离是0.4m,大约需要270纳秒的时间,因此40ms内可以完成150次发射,也就是说每幅图像最多由150个声束组成。
实际上声束之间还需要有时间间隔,因此每幅图像的声束数还要少一些,上世纪80年代的超声成像设备通常采用128个声束。
由128个声束产生的超声图像在横向只有128个独立的数据点,像素点比较少,图像质量不高。
为了加密像素点,又不增加声束,只能根据实际声束的数据插值得到所谓的虚拟声束。
超声成像采用窄带脉冲信号,回波信号包括幅度和相位两部分的信息。
上世纪80年代以前的成像方法把接收信号送入检波电路,得到包络信号,形成图像。
这种方法只利用了回波信号中的幅度信息,丢失了相位信息,成像效果比较差。
用包络信号插值,得不到插值点上真实的数据,由此得到的图像只是原有图像的平滑,图像质量不好。
随着电子技术的发展,特别是数字化技术的运用,上世纪九十年代开始在超声诊断成像中采用相干处理的方法,用正交解调求得信号的复包络。
复包络保留了相邻声束间的相对相位关系,根据复包络插值,大大提高了插值的准确度,由此得到的插值图像比原有图像包含更多的信息,分辨率比传统图像高得多。
这种成像方法称为相干成像,它的出现对超声成像技术的发展产生了重大的影响,当年科学美国人杂志做了专门的介绍[2],并逐渐被推广使用[3]。
为了充分利用信号的相位信息,必须研究声波在体内传播时相位的变化规律,了解和控制发射、接收器件和电路的附加相位变化,这些要求促进了有关课题的深入研究。
3谐波成像生物软组织是一种非线性的声学介质,一定频率的基波在生物介质中传播的时候,一部分能量会转化成两倍频率的谐波和频率更高的高次谐波。
谐波使超声波的波形在传播过程中发生畸变,经过人体组织的散射被探头接收,接收信号中包含发射频率的基波成分和高频的谐波成分。
普通的B超成像只利用基波成分,把谐波看作噪声,用滤波器去除。
上世纪八十年代开始深入研究了生物组织产生谐波的过程,得到不同软组织的非线性参数和产生谐波的强度[4]。
根据这些研究结果,九十年代后产生了新的谐波成像方法[5],这种成像方法用滤波器将接收信号中的基波部分滤除,利用谐波成分成像。
由于谐波成分的频率比基波高,谐波成像提高了超声图像的分辨率。
这种方法比直接发射高频超声波的方法好得多,原因是皮肤和皮下组织是声速和厚度都不均匀的多层结构,探头直接发出的高频超声波通过这些组织时会改变传播的方向和速度,声场畸变,影响聚焦的效果。
声波的频率越高,波长越短,这种影响越严重,尤其在声波进入人体时的畸变经过后面较长的传播途径的积累,对成像质量的影响非常严重。
而在谐波成像的方法中,通过皮肤进入体内的是频率比较低的基波,受到的影响比较小。
高频声波是在体内传播时产生的,可以形象地比喻为放入人体内部的高频探头,大大提高了图像的分辨率,图像细腻,利于观察组织结构的细节和发现小的病灶(参见图1)。
研究还表明,良性的组织和恶性的肿瘤有不同的非线性性质,因此谐波成像有望能更好地识别正常组织和肿瘤。
图1 心脏的基波成像(左)和谐波成像(右); 谐波成像显示的心腔和心室的边界更清楚谐波的幅度比基波低得多,一般情况下谐波信号比基波信号大约小20dB,把微弱的谐波信号从强大的基波信号中提取出来,是谐波成像成功的关键。
目前的超声技术已经能够满足这样的要求。
谐波成分的幅度与基波幅度的平方成正比,如果发射极性相反的两个声波,它们产生的基波是反相的,而谐波是同相的。
根据这个原理发展了脉冲序列成像[6]。
探头对同一方向发射两次极性相反的信号,如图2(a)中的实线和虚线,它们的频谱集中在基频附近,如图2(b)所示。
图2(c)和(d)分别是传播距离为焦距的四分之三处的波形和频谱。
由于组织的非线性效应,波形发生畸变,其频谱包含基波和多次谐波的成分。
把两次接收的信号相加,基波部分互相抵消,谐波部分得到增强,如图2(e)和(f)。
这样提高了谐波成分的信噪比,大大提高了谐波成像的质量。
图2 脉冲序列成像4 速度矢量图软组织是随机不均匀介质,内部有复杂的微小结构,声学性质随空间位置不规则地起伏,形成大量分布的微小的声散射目标。
它们对入射声波散射产生的大量散射波互相叠加干涉,形成超声图像上明暗相间的不规则斑纹,与激光在固体表面反射时的散斑类似,称为斑纹噪声。
不同组织的结构不同,斑纹噪声的性质也不同,因此斑纹噪声的图案是医生根据经验估计组织性质的重要依据,也是超声研究的一个重点[7]。
当软组织运动时,斑纹噪声也跟着运动,因此,利用图像分析的手段,跟踪斑纹噪声随时间的运动可以判断组织的运动情况。
根据这个原理,目前开发了许多自动和半自动实时处理心脏图像的软件。
首先根据心肌和血流的回波的不同特征,在人工干预下对心脏在某一时刻的图像半自动地勾画出心室或心房边界的轮廓。
然后显示心脏搏动的实时图像,同时软件跟踪心室和心房的边界的运动,用直线段不断画出运动的速度矢量,称为速度矢量图[8],图3是一个心脏的速度矢量图的例子。
医生根据各部分心肌的运动状况,诊断心脏的健康状况。
软件还能自动计算心肌运动的速度,心内容积随时间的变化,心脏搏动的输出量等定量信息,提高了诊断的水平。
图3 心脏的速度矢量图跟踪斑纹噪声的原理也可以用于血流的显示。
红血球产生的斑纹噪声随血流运动,观察血流的斑纹噪声可以分析血流。
这个方法可能取代目前的彩超技术,根本解决彩超帧频太低和受血流方向影响的缺点。
但是由于红血球的散射信号很小,斑纹噪声很弱,观察和处理比较困难,目前只对一些浅表的大血流有成功的试验,如颈动脉和四肢血流等。
这种显示的处理方法实际上就是B超的方法,因此被称为B血流成像。
跟踪斑纹噪声的原理也可以用于组织的弹性成像[9]。
当某一部分组织受到外力作用时会发生位移和形变,而这种变化与组织的弹性性质有关,而组织的弹性系数往往与组织的状态和病变有关。
如果医生检查时在体外施加压力,同时设备自动跟踪组织的位移,分析组织弹性性质并用图像显示,就可以得到组织病变的信息。
这种弹性成像方法已经开始临床的应用。
5 三维超声成像传统的超声成像采集的是空间二维的数据,得到二维图像。
计算机的发展使系统可以处理大量的数据,因此可以采集多个相邻位置的二维面的数据得到空间三维的数据,根据不同的目的形成不同的图像,称为三维成像[10]。
近年来这方面的研究吸引了广泛的注意,并已经开始实际试用。
利用三维数据获得的立体图像,尤其是腹中胎儿的图片受到社会的欢迎,不过这样的图像临床意义有限,并且胎儿受到的超声辐照剂量比较大,因此不为业内提倡。
利用三维数据可以产生医生需要的各个方向的图像,包括与体表基本平行的切面或倾斜的切面图像,能从不同角度观察组织,对一些病变可能提供重要的信息,这方面的应用已经开始受到医生的重视。
目前常见的采集三维数据的装置是一个可以移动或转动的探头,在运动过程中不断采集并存储数据。
探头的运动可以是人工的,也可以由一机械装置自动完成。
机械驱动的探头不依赖使用者的具体操作,有利于采集数据的规范化和标准化,便于事后处理和不同病例的对比分析。
移动探头采集的三维数据在空间三个方向的采样密度是不均衡的。
常见的一幅超声二维图像的像素点多达104到106个,但是构成一组三维数据的二维图像只有几十幅,因此在空间三个方向的采样密度相差很大,严格地说还不是真正的三维数据。
为了得到各个方向采样密度比较接近的三维数据,需要采用面阵探头,产生在三维空间中扫描的声束,有关的研究是当前声学研究的热点,也许声学微机电技术可以解决这个问题。
三维成像需要发射的声束比二维成像多得多,通常不是实时的。
对于像心脏这样运动的器官,实时采集是很重要的。
为此上世纪末提出了一种全新的分区扫描成像的方法,也称为合成孔径的方法。
这种方法完全改变了传统的发射窄声束的思路,其发射的声束开角很宽,每个声束可以覆盖相当一部分的成像范围。
同时把每个接收阵元的接收波形经过模数变换后存储下来,再用类似于地震勘探的算法反演人体内各点的反射。
这样只要少数几次的发射声束就可以覆盖整个成像范围,大大提高了成像速度,并且可以减少超声辐射的剂量,有利于超声成像的安全使用。
但是,与传统的方法比较,分区扫描的发射波束很宽,因此可能降低图像的分辨率。
目前的研究采用复杂的反演算法补偿成像的分辨率。
这些算法的计算量很大,但是,试验已经证明,借助于新的高性能计算机的计算能力,这种方法是可行的,有望得到应用。
6 超声微泡造影剂九十年代初超声微泡造影剂研制成功并推向应用,这是超声医学的一个革命性的变革[11]。
造影剂含有大量带有包膜的微气泡,注入静脉后随血流循环,微泡的尺度很小,直径小于7微米,可以安全地通过全身最细的毛细血管(图4)。