医用超声新技术.ppt

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1、医学超声仪器原理医用超声新技术一、三维超声成像三维超声比二维提供更充分的空间信息，在心肌损伤的定位、胸腹部肿瘤的检测、怀孕期的评估(持别是早期怀孕畸形的检测)等方面有重大的价值。三维超声扫查机械扫描(如克雷茨公司的)——旋转或摆动电子扫描(如AI公司的)——方阵列三维探头三维重建要求二维扫查要获得协调连续的部位平面，需要建立一些定位指针，以便能在水平或垂直方向上获得所需部位的切面图，计算机不断地将各个切面的位置记录下来，超声图像数据既可存入特别设计的三维图像存贮器中，也可以离线方式输入超声图像工作站，然后重建三维图。由于肋骨和肺叶的影响，在超声的心脏成像中，必须让探头通过适当的“窗口”采集

2、所需三维数据。在取得三维数据以后，进一步的问题便是三维重建和三维立体显示，超声三维影像重建的技术原理与其他成像仪器的三维影像重建类似，主要是通过计算机的数据处理来完成三维重建的。目前已有多种立体重建方法，并且随着计算机软件的不断升级和硬件性能的更新与提高，三维影像的重建速度和精度也在不断改善。1、三维重建技术计算机进行三维重建的技术大致有以下几种：1.坐标位移法2.网格法3.静态三维成像这种方法4.动态三维成像腔内探头5.可旋转式透明三维灰阶图像网格法三维图像重建2、图形技术取得三维数据后进一步问题便是三维重建和三维立体显示。在这些方面，超声三维成像的技术原理与一般三维成像并无显著区别。其

3、中包括如下一些图形技术：1.插值2.多平面重投影3.伪彩色4.抗混迭、5.自适应直方图均衡6.分割7.边界检测8.数字解剖二、组织谐波成像组织谐波成像（TissueHarmonicImaging,THI）又称频谱合成成像或频率转换技术（FCT）。人体组织对声波的反射具有一定的非线性高频率谐波能量，但相对较弱，普通超声成像是利用线形能量成像而将非线形成分滤掉。非线性信号的频率即谐波频率为超声发射频率的2、4、8．．．倍，且随着频率的升高其能量逐渐减低。组织谐波成像是利用超宽频探头接受这些非线性的高频谐波信号，将多频率信号放大、平均处理后再实时成像，由于接收频率的提高，对较深组织的分辨力也有了

4、较大的提高，明显增强了对细微病变的显现力。造影谐波成像超声造影剂(UltrasoundContrastAgents，UCA)造影谐波成像(ContrastHarmonicImaging,CHI)是利用造影剂微泡（直径1～10微米）产生的较强的二次谐波信号进行成像，故又称为二次谐波成像（SecondHarmonicImaging,SHI）。利用回声(发射或散射)中的二次谐波所携带的人体信息形成的声像图称为超声谐波成像。不使用UCA的谐波成像称为自然谐波成像(NativeHarmonicImaging)或组织谐波成像(TissueHarmonicImaging)。使用UCA的谐波成像称为造影谐

5、波成像。临床应用表明，组织谐波成像，特别适用于显像困难的病人，那些由于肥胖，肺气过多，肋间间隙狭窄，腹壁较厚的病人，在超声诊断中常被称为显像困难病人，对这部分患者采用谐波成像，均可显示图像，因而改善了诊断能力。造影谐波成像(CHI)能敏悉地显示各脏器内的细微血管，有利于鉴别肿瘤血管。谐波Doppler技术可检测甚低速血流。三、影像处理技术超声图像的处理新技术不断出现，使图像的质量有了明显的改善，对图像的分析水平也有了明显提高。1、声学密度测定声学密度测定（AcousticDensitometry,AD）是以背向散射积分（IntegratedBackScatter,IBS）为基础的定量分析方

6、法，主要用于对心肌、肾皮质、肝实质等组织的声反向特性的研究。声学密度测定是对小于超声波长的界面如细胞、微细血管、胶原纤维等产生的背向散射信号进行提取，计算出取样散射区域的功率谱（即回声信号强度的平方）的积分。取样时在二维图像上选择一个取样区，计算机自动将取样区内组织的声学密度参数（AD值）计算出来，动态边疆采集则可获得一组数据并绘制成曲线图。目前声学密度测定应用于心肌病变的报道较多，由于正常的密度随心动周期变化，其AD值也呈周期性变化，而疾病状态下心肌的AD值发生相应变化，例如急性心肌梗塞的局部AD值明显升高、慢性心肌梗塞区AD值也升高，梗塞区的曲率变化减小；肥厚性心肌病的AD值广泛降低，

7、扩张型心肌病则AD值升高。声学密度测定对于一些超声回声信号接近、临床症状相似的疾病诊断方面有一定的帮助。但由于受超声发射时一些设置的影响，AD值也会发生变化，所以必须对AD值进行标准化，一般以血液、心包的AD值人微言轻心肌的标化值。2、彩色室壁运动技术彩色室壁运动技术（ColorKinesis,CK）是以自动边缘检测技术为基础，能自动识别和跟踪显示新内膜的组织－血液界面，并根据同步记录的心电信号，将心室收缩期与舒张期的内