弹性成像
弹性成像
E=3ρ C2
定量方式
ROI(region of interest)选择 杨氏模量，单位Kpa SWE值↑ 组织硬度↑
临床应用
1) 2) 3) 肝脏 肾脏 脾脏
liver UE
THANKS!
评分标准：
1分
2分
3分 4分
5分
临床应用
1) 2) 3) 4) 5) 乳腺 甲状腺 淋巴结 肌骨 浅表其他适于弹性的区域
breast UEthyrod UE剪切波组织定量
( Elastography Point Quantification)
原理
马赫锥形
超声弹性成像技术原理
组织硬度 弹性模量E
应变率是变形速度的一种度量，应变与时间的比值。
应变（strain）=Δ L/L ΔL 应变率SR=应变/时间= L.t
正 常 组 织
病 变 组 织
E=应力/应变
弹性模量 E
大 中等 小 位移幅度小 位移幅度大 蓝色 绿色 红色
色彩
→
组织弹性编码 → 组织硬度。
弹性成像评分 超声弹性成像技术原理
弹性成像技术
ultrasonic elastography
弹性成像 超声弹性成像技术原理
原理:
(elastography)
组织
激励
响应
形变
弹性 = 形变
激励前
良 性 恶 性
激励后
位移(displacement):d
速度(velocity)：位移d/时间t 应变（strain）:Δ L/L
F
F
弹性模量（杨氏模量E）
E=
弹性成像评分标准
弹性成像评分标准弹性成像是一种非破坏性检测技术，通过对物体的表面进行振动激励，然后观察和分析其振动响应来获取物体的弹性参数和内部结构信息。
在工程、医学、材料科学等领域都有着广泛的应用。
而评分标准则是评价弹性成像技术优劣的重要依据。
本文将对弹性成像评分标准进行详细介绍。
首先，弹性成像评分标准应包括成像分辨率。
成像分辨率是评价弹性成像技术优劣的重要指标之一，它反映了技术对目标物体细微结构的分辨能力。
分辨率越高，意味着技术能够更清晰地显示目标物体的细节结构，因此在评分标准中应当对成像分辨率有明确的要求和评价标准。
其次，评分标准还应考虑成像准确度。
成像准确度是指弹性成像技术获取的弹性参数和内部结构信息与实际情况的吻合程度。
在实际应用中，成像准确度直接影响着技术的可靠性和实用性。
因此，评分标准中应当包括对成像准确度的评价要求，以确保技术能够准确地反映目标物体的弹性特性和内部结构信息。
此外，弹性成像评分标准还应考虑成像速度和实时性。
成像速度和实时性是评价弹性成像技术在实际应用中性能的重要指标。
在一些特定的应用场景中，如医学诊断和工程结构监测等，需要对目标物体进行实时监测和成像，因此成像技术的速度和实时性就显得尤为重要。
评分标准中应当包括对成像速度和实时性的评价要求，以确保技术能够满足实际应用的需求。
最后，弹性成像评分标准还应考虑成像成本和设备便携性。
成像成本和设备便携性是评价弹性成像技术在实际应用中经济性和便利性的重要指标。
在实际应用中，成像技术的成本和设备的便携性往往会直接影响着技术的推广和应用范围。
因此，评分标准中应当包括对成像成本和设备便携性的评价要求，以确保技术能够在实际应用中具有较高的经济性和便利性。
综上所述，弹性成像评分标准应包括成像分辨率、成像准确度、成像速度和实时性、成像成本和设备便携性等多个方面的评价要求。
只有通过对这些方面的全面评价，才能够准确地评价弹性成像技术的优劣，并为其在实际应用中的推广和发展提供有力的支持。
生物医学工程中的弹性成像技术研究
生物医学工程中的弹性成像技术研究弹性成像技术在生物医学工程中的研究引言：生物医学工程是将工程技术应用于医学和生物学领域的交叉学科，旨在提高医疗诊断、治疗和监测的技术水平。
弹性成像技术作为生物医学工程领域的一个重要分支，通过研究物体的机械性质，提供了非侵入性、高分辨率的成像手段。
在本文中，我们将探讨弹性成像在生物医学工程中的研究进展、应用范围以及未来的发展趋势。
一、背景介绍：弹性成像是一种利用物体的机械性质对其进行成像的技术。
随着生物医学工程的发展，弹性成像技术逐渐引起了科研人员的关注。
与传统的成像技术相比，弹性成像具有非侵入性、高精度和高分辨率的优势，能够提供对生物组织和器官的精确成像。
二、弹性成像技术的原理：1. 静态弹性成像静态弹性成像通过测量物体在外力作用下的形变来获得物体的机械性质。
常用的技术包括压痕测试和微弯曲测试。
这些测试可以量化物体的硬度、弹性模量等机械参数，从而提供高分辨率的成像。
2. 动态弹性成像动态弹性成像通过测量物体在振动或波傅里叶变换下的机械响应来生成图像。
常用的技术包括声波弹性成像 (Acoustic Radiation Force Impulse Imaging) 和剪切波弹性成像 (Shear Wave Elastography)。
这些技术可以评估组织的弹性和可变性，用于疾病的诊断和监测。
三、弹性成像技术在医学诊断中的应用：1. 癌症诊断弹性成像技术可以通过测量肿瘤组织的机械性质来辅助癌症的早期诊断。
癌细胞与正常细胞的硬度存在差异，通过比较不同组织区域的弹性参数，可以确定肿瘤的位置和类型，为临床治疗提供指导。
2. 心血管疾病监测心血管疾病是造成世界范围内死亡和致残的主要原因之一。
弹性成像可以评估心脏和血管的弹性变化，改善心肌病和动脉硬化等疾病的监测和治疗。
3. 组织工程组织工程是一种利用生物材料和生物活性物质构建人工组织的方法。
弹性成像技术可以监测人工组织的机械性能，确保其与自然组织的相容性，并为组织工程的进一步发展提供实验数据。
三分钟解析弹性成像
三分钟解析弹性成像早在公元前400年，“医学之父”古希腊希波克拉底医生曾提到：“组织弹性的改变与病理有关”。
组织间的弹性差异远大于声阻抗的差异，应用这种显著的差异，我们可以对组织良恶性进行更精确的鉴别诊断。
目前超声弹性成像分为以下三种：1，应力式弹性成像（见图1）指应用外力（手动加压、心跳、呼吸、脉搏）作用于被检组织，观察被检组织的应变情况，并以红黄蓝等彩阶显示出不同的硬度分布，目前主要应用于浅表组织，已在中高端彩超设备中普及。
图 1：应力式弹性成像优势：实时、彩色的形变图，可有半定量评分及形变比值。
劣势：不是直观、量化反映弹性值，受人为影像大，应用范围局限。
2，点式剪切波弹性成像（见图2）探头发射推力脉冲波（纵波），作用于组织，引起组织形变并产生剪切波（横波），计算剪切波速度以换算组织硬度，应用范围为腹部、浅表。
图2：点式剪切波弹性成像优势：可以直接显示被检组织的硬度值、检查更直观、应用范围较广。
劣势：非实时、取样容积大小不可调、取样深度受限、参考值单一、无彩色图、测量重复性差。
3，实时剪切波弹性成像（E-成像）（见图3）以马赫圆锥形式发射多组序列脉冲，通过连续多点快速动态聚焦作用于被检区域，并以极速成像平台高速捕获剪切波的传播过程及组织的形变信息，进而实时、全幅、全定量的显示组织质地信息(杨氏模量值Kpa)，此技术为法国声科影像专利技术。
它创新的采用了叠波成像技术，使得传统超声的纵波与剪切波的横波实时同屏显示。
图3：乳腺浸润性导管癌的实时剪切波弹性成像（典型面包圈征）优势：实时全幅全定量显示，多参考值显示（最大值、最小值、平均值、平均差），取样框、定量工具大小可调，应用不受限（腹部、浅表、腔内、容积），重复性好，可应用于全身上下各个器官的慢性病分级、占位性病变鉴别诊断等。
总结：弹性成像的发展趋势正由外力按压一生理按压一点式剪切波一实时全幅剪切波、由外力式到声力式、由点到面不断提高其实用性与准确性。
弹性成像动物实验报告
弹性成像技术是一种非侵入性、无创性的生物医学成像技术，通过测量组织在受到外力作用时的形变程度，从而评估组织的弹性特性。
近年来，弹性成像技术在动物实验中的应用越来越广泛，有助于研究动物组织的生物力学特性，为疾病诊断、治疗及药物研发提供重要依据。
本研究旨在利用弹性成像技术对动物大脑进行弹性特性评估，探讨大脑的机械特性与神经细胞分化状态之间的关系。
二、实验材料与仪器1. 实验动物：成年小鼠，体重约20g，雌雄不限。
2. 仪器设备：（1）Prospect T1小动物超高频超声系统：用于获取大脑的弹性成像数据。
（2）原子力显微镜（AFM）：用于测量大脑组织的刚性。
（3）超声凝胶：用于超声成像过程中减少声波在动物体内的衰减。
三、实验方法1. 实验动物处理：将小鼠置于俯卧位，头部剃毛，然后从 Lambda 到 Bregma 缝合点轻轻打开头骨，露出海马区域。
2. 超高频超声成像：（1）使用Prospect T1的B模式检查海马区的正确位置。
（2）将小鼠置于超声凝胶中，确保头部与超声探头紧密接触。
（3）将Prospect T1切换到ARF模式，获取剪切模量数据。
3. 原子力显微镜测量：（1）使用AFM对海马区进行扫描，获取大脑组织的刚性数据。
（2）将AFM与超声成像数据进行对比分析。
4. 数据处理与分析：（1）对弹性成像数据进行分析，计算不同年龄段小鼠大脑的剪切模量。
（2）分析剪切模量与神经细胞分化状态之间的关系。
1. 实验过程中，小鼠的海马区在超声成像过程中表现出良好的可重复性，剪切模量数据稳定。
2. 随着小鼠年龄的增长，大脑的剪切模量逐渐降低，表明大脑的柔软度增加。
3. 在不同年龄段小鼠的大脑组织中，剪切模量与神经细胞分化状态之间存在显著相关性。
剪切模量较高的区域，神经细胞分化程度较低；剪切模量较低的区域，神经细胞分化程度较高。
五、讨论本研究利用弹性成像技术对小鼠大脑的弹性特性进行了评估，发现大脑的剪切模量与神经细胞分化状态之间存在显著相关性。
弹性成像的应用原理
弹性成像的应用原理弹性成像技术简介弹性成像是一种利用超声波或电磁波等方法对物体的结构和性质进行成像的技术。
它可以用于医学诊断、材料研究、地质勘探等领域。
本文将介绍弹性成像技术的应用原理及其在各领域的具体应用。
弹性成像的基本原理弹性成像利用波的传播性质和物体的力学特性来进行成像。
其基本原理是通过观测或测量波在物体内部传播时的变化，来推测物体的结构和性质。
根据测量所得到的数据，可以通过数学算法进行处理和分析，最终生成物体的图像。
弹性成像的具体应用1.医学诊断–通过弹性成像技术，医生可以观察人体内部组织和器官的结构及其变化情况，从而帮助诊断疾病。
–弹性成像在癌症的早期检测和诊断中非常有用。
癌细胞通常具有不同的弹性特性，与周围正常组织有所区别。
弹性成像可以帮助医生提前发现和区分癌细胞，进而选择合适的治疗方法。
2.材料研究–弹性成像技术可以对材料的力学性能进行评估，如材料的硬度、弹性模量等。
这对于材料的研究和开发非常重要。
–弹性成像能够实时监测材料的变形和损伤过程，可以提前发现材料可能存在的问题，避免事故的发生。
3.地质勘探–在地质勘探中，弹性成像可以帮助观测地下岩层的结构和性质。
–弹性成像可以检测地壳和岩石中的裂隙和断层，为地质灾害的预防和地下资源的探测提供重要数据。
4.其他领域的应用–弹性成像还可以被用于材料制造和质量控制、非破坏性测试、生物力学研究等领域。
弹性成像的发展趋势随着科学技术的不断进步，弹性成像技术也在不断发展和完善。
以下是一些发展趋势： - 共振频率显微成像：通过测量共振频率的变化，可以更详细地描绘材料的弹性性能，提高成像的分辨率和准确性。
- 多模态成像：将多种成像技术进行组合，例如超声波成像和电磁波成像，可以获得更全面的信息，提高成像的准确性。
- 实时成像：将弹性成像与实时图像处理技术相结合，可以实现实时成像，为医学手术和工程测量等实时应用提供支持。
结论弹性成像技术是一种重要的成像技术，它通过观察和测量波在物体内部传播时的变化来推测物体的结构和性质。
磁共振弹性成像的应用原理
磁共振弹性成像的应用原理1. 什么是磁共振弹性成像(MRE)磁共振弹性成像（Magnetic Resonance Elastography，简称MRE）是一种非侵入性的医学成像技术，用于评估组织的力学性质。
通过结合磁共振成像（MRI）和机械振动的原理，MRE可以提供组织的弹性成像，从而帮助医生对疾病进行诊断和治疗。
下面将介绍MRE的应用原理。
2. MRE的工作原理MRE的工作原理基于磁共振成像和机械振动的相互作用。
下面是MRE的基本工作流程：1.振动源：在MRE中，通过外部的振动源对组织进行机械振动，产生微小的机械波。
2.传输波：机械波会通过传输波将振动信号传递到感兴趣的组织区域。
3.磁共振成像：同时，使用MRI技术对组织进行成像。
MRI技术可以采集组织内部的磁共振信号，生成高分辨率的影像。
4.相位编码：在MRE中，采集的磁共振信号会受到机械波的影响，导致相位发生变化。
通过相位编码的方式，可以测量出组织的位移信息。
5.弹性计算：根据位移场的测量值，可以计算出组织的弹性特性。
不同组织的弹性特性不同，通过MRE可以准确反映组织的硬度或者柔软程度。
6.可视化：将计算得到的弹性数据以图像的方式呈现，医生可以直观地观察和分析组织的弹性分布情况。
MRE的工作原理简单解释就是通过机械振动产生的微小波动影响磁共振信号的相位，从而测量组织的位移，进而计算组织的弹性特性。
3. MRE的应用领域MRE作为一种新型的医学成像技术，具有广泛的应用前景。
下面是MRE在不同领域的应用：3.1 肝脏疾病MRE在肝脏疾病的诊断和监测中发挥了重要的作用。
肝脏硬度是肝纤维化的一个重要指标，透过MRE可以非侵入性地测量肝脏的弹性，从而帮助医生评估肝脏疾病的严重程度。
3.2 脑部疾病MRE在脑部疾病的评估中也有广泛的应用。
通过MRE测量脑组织的弹性，可以帮助医生诊断脑部肿瘤、卒中等疾病。
研究显示，脑部疾病常常伴随着脑组织的硬度变化，MRE可以提供定量的弹性信息，为脑部疾病的诊断和治疗提供重要依据。
弹性成像评分标准
弹性成像评分标准弹性成像评分标准是指对弹性成像技术的评价标准，它主要用于评估材料的弹性性能和结构的变形情况。
弹性成像技术是一种非接触式的材料表征方法，通过对材料施加外部力或应变，观察材料的变形情况，从而得到材料的弹性参数和结构信息。
在工程领域和科学研究中，弹性成像技术被广泛应用于材料性能评估、缺陷检测、结构分析等方面。
弹性成像评分标准主要包括以下几个方面，对被测材料的弹性参数进行评估、对材料结构的变形情况进行评估、对成像技术的精度和稳定性进行评估。
在对被测材料的弹性参数进行评估时，需要考虑材料的弹性模量、泊松比、硬度等参数，通过对材料施加不同的力或应变，观察材料的变形情况，从而得到材料的弹性参数。
在对材料结构的变形情况进行评估时，需要考虑材料的表面形貌、内部结构、缺陷情况等，通过成像技术得到材料的变形图像，从而对材料的结构进行评估。
在对成像技术的精度和稳定性进行评估时，需要考虑成像的分辨率、灵敏度、重复性等指标，通过对标准样品的成像测试，评估成像技术的精度和稳定性。
弹性成像评分标准的制定需要考虑多个因素，首先是对被测材料的特性和要求进行分析，根据材料的特性和要求确定评分标准的指标和范围。
其次是对成像技术的特性和要求进行分析，根据成像技术的特性和要求确定评分标准的指标和范围。
最后是对评分标准的制定和实施进行验证和修正，根据实际测试结果对评分标准进行验证和修正，确保评分标准的准确性和可靠性。
在实际应用中，弹性成像评分标准可以用于材料性能评估、缺陷检测、结构分析等方面。
例如，在材料性能评估中，可以通过对材料施加外部力或应变，观察材料的变形情况，从而得到材料的弹性参数和结构信息，评估材料的性能。
在缺陷检测中，可以通过成像技术对材料的表面形貌、内部结构、缺陷情况进行评估，及时发现和定位材料的缺陷。
在结构分析中，可以通过成像技术对材料的结构变形情况进行评估，分析材料的结构特性和变形规律。
总的来说，弹性成像评分标准是对弹性成像技术的评价标准，它主要用于评估材料的弹性性能和结构的变形情况。
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超声弹性成像
超声弹性成像是一种新型超声诊断技术，能够研究传统超声无法探测的肿瘤及扩散疾病成像，正处于观察研究阶段，可应用于乳腺、甲状腺、前列腺等方面。
原理
临床医生通过触诊定性评价和诊断乳腺肿块，其基础是组织硬度或弹性与病变的组织病理密切相关。
组织的弹性依赖于其分子和微观结构,新的弹性成像技术提供了组织硬度的图像，也就是关于病变的组织特征的信息。
超声弹性成像是利用生物组织的弹性信息帮助疾病的诊断。
其基本原理为：根据各种不同组织的弹性系数不同，在相同外力作用下，弹性系数大的，引起的应变比较小；反之，弹性系数较小的，相应的应变比较大。
也就是比较柔软的正常组织变形超过坚硬的肿瘤组织。
弹性系数小、受压后位移变化大的组织显示为红色，弹性系数大、受压后位移变化小的组织显示为蓝色，弹性系数中等的组织显示为绿色。
优点
生物组织的弹性（或硬度）与病灶的生物学特性紧密相关，对于疾病的诊断具有重要的参考价值。
作为一种全新的成像技术,它扩展了超声诊断理论的内涵和超声诊断范围，弥补了常规超声的不足,能更生动地显示、定位病变及鉴别病变性质，使现代超声技术更为完善，被称为继A型、B型、D型、M型之后的E 型超声模式。
分类
超声弹性成像可大致分为：血管内超声弹性成像及组织超声弹性成像两大类。
1）血管内超声弹性成像是利用气囊、血压变化或者外部挤压来激励血管，估计血管的运动即位移，得到血管的应变分布，从而表征血管的弹性。
2）组织超声弹性成像多采用静态/准静态的组织激励方法。
利用探头或者一个探头-挤压板装置，沿着探头的纵向(轴向)压缩组织，给组织施加一个微小的应变。
根据各种不同组织的弹性系数不同，再加外力或交变振动后其应变也不同，收集被测体某时间段内的各个信号片段，利用复合互相关方法对压迫前后反射的回波信号进行分析，估计组织内部不同位置的位移，从而计算出变形程度，再以灰阶或彩色编码成像。
一些研究结果表明，实时组织弹性成像能较有效地分辨不同硬度的物体，但所反映的并不是被测体的硬度绝对值,而是与周围组织相比较的硬度相对值。
临床应用
组织弹性成像可有效鉴别实质性肿瘤的良恶性，对于恶性病变诊断具有较高的特异性和敏感性。
目前其主要应用于乳腺、前列腺、甲状腺等小器官，尤其在乳腺疾病方面研究更为深入，技术更加成熟。
此外，组织弹性成像还可应用于肝纤维化的诊断、局部心肌功能评价以、区别肢体静脉血栓（新鲜血栓、陈旧血栓与纤维化血栓）、高强度聚焦超声（HIFU）与射频消融（RFA）引起的损害的检测与评估、对血管壁动脉硬化斑局部力学特性进行成像的技术、估计粥样斑块的组成成分、评价粥样斑块的易损性、估计血栓的硬度和形成时间，甚至观察介入治疗和药物治疗的效果，具有重要的临床价值。
超声弹性成像评分：
5分法标准：1分：肿瘤整体发生变形，图像显示为绿色;2分：肿瘤大部分发生变形，小部分没有变形，图像显示绿色和蓝色的马赛克状;3分：肿瘤边界发生变形，中心部分没有变形，图像显示病灶中心为蓝色，病灶周边为绿色;4分：肿瘤全体没有变形，图像显示病灶整体为蓝色;5分：肿瘤整体和周边组织都没有变形，图像显示病灶和周边组织为蓝色。
临床上多以弹性成像评分4分以上考虑恶性，3分以下考虑为良性病变。
俞清等根据病灶区显示的不同颜色，将弹性图像表现分为6级：0 级：病灶区以红色或黄色为主，多见于囊性病变;Ⅰ级：病灶与周围组织呈均匀的绿色; Ⅱ级：病灶区蓝绿相间，以绿色为主; Ⅲ级：病灶区蓝绿相间，以蓝色为主，周边呈绿色; Ⅳ级：病灶区完全为蓝色覆盖; Ⅴ级：病灶区完全为蓝色覆盖，且病变周围的少部分组织也为蓝色。
良性实性肿块的硬度总体上较恶性病变为小，故良性肿块多为0~Ⅱ级，而恶性病变多为Ⅲ~Ⅴ级。
如用≤Ⅱ级作为判定良性实性肿块的标准，其敏感性及特异性均为89.5%;而用Ⅲ级以上作为判断恶性的标准，其敏感性及特异性均为83.53%。