超声医学中数字化技术的应用及发展

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1、超声医学中数字化技术的应用及发展　　医用超声诊断设备是临床常用诊疗设备，约占各类医学影像学检查方式中的25%,因其价格相比于MRI、CT低廉，且无创伤性、无电离辐射、检查时间短、能够实时获取人体组织图像表现，临床应用范围越来越广[1].而随着计算机数字化技术的应用，大大扩展了超声图像处理、储存及管理等功能，为超声影像学的发展及临床应用开拓了空间。本文就计算机数字化技术在超声影像医学中的应用与发展作一综述。　　1计算机数字化技术在超声图像处理中的应用　　超声诊断仪的数字化，从数字扫描转换器开始到今天的超声

2、发射、接收、成像过程的全数字化，数字技术已为高性能超声影像诊断设备普遍采用，如数字式延时技术、探头新型编码发射接收技术、动态变迹技术、数字化声束技术、动态孔径技术、动态电子聚焦技术等[2].随着数字技术的不断发展与应用，在一定程度上促进了超声影像诊断技术的进一步发展，同时也实现了设备的高性能、小型化、智能化。高性能超声影像诊断设备不仅可以满足临床疾病诊断需求，还可以深入开展相关基础理论与临床医学研究，极大的促进了超声影像诊断技术从单纯形态学向形态生理与功能学及分子影像学方向的发展[3].小型化超声影像诊

3、断设备，在确保设备功能的基础上，结构十分简单，如笔记本电脑大小，不管是应用在临床检查还是现场抢救当中，均可以体现超声影像诊断技术的重要临床地位和价值，并且在一定程度上拓宽了超声诊断技术的临床应用范围[4].智能化超声影像诊断设备可以实现一键操作，如一键多功能，不仅可以调节TGC、动态范围、接收增益，还可以调节速度标尺等参数，进而减少了检查过程中繁琐、复杂的调节操作[5].　　超声检查主要是利用人体不同组织器官之间的密度不同，从而产生不同的声阻抗，并在相应界面上发生不同的超声波反射，然后以相应仪器接收其所

4、发射的回流，从而检测其相关信息，并经过相应处理以后所形成的图像[6].　　其中，B超成像是目前临床应用最多的成像技术，其主要成像原理是利用超声波在组织中的传播特性（包括反射率、速度及吸收率等），并将其转化成为特殊可显示信号，并在相应显示器上显示出来[6].而声波的传播特性主要受被测对象生物组织学特性所决定，例如密度及声速等对于超声波能量所产生的不同强度的散射或者反射等，获取并分析其信息特性，从而反应生物体内各组织器官的特性[7].但由于B超显像容易受到场频、显示器刷新频以及帧频等的影响，应用于疾病诊断存

5、在一定的误差。计算机技术具有专门的数据显示以及存储区域，且其所反应的信息均具有相应的显存区域所储存，且有专门的数据处理硬件完成，故具有更为精确、独立、完善的信号处理及图像建立。将计算机数字化技术以及超声诊断技术有机融合，即为现代超声成像技术[8].　　超声图像处理技术主要包括超声图像数字化处理、图像增强、恢复、编码、重建及分析等，从而实时对超声医学图像进行全方位处理。目前，临床应用的超声数字化技术对于医学图像处理主要包括以下几方面内容：　　1.1图像平滑处理噪声是影响超声图像检查质量的主要因素之一，由于

6、噪声具有不可避免性以及随机性，故其对于图像的影响始终存在。为降低噪声对图像质量的影响，多需对超声图像进行去噪处理。图像平滑处理技术主要是减少图像噪声，减少其对于图像分辨率的影响，便于影像学医师更为全面地分析图像的细节[9-10].　　1.2图像伪色彩处理常规B超诊断仪所获得的图像为灰度图像，直接观察往往对于灰度分辨能力具有一定的限度，而对于彩色的色调以及强度的分辨能力则较强。利用这一特点，应用计算机数字化技术进行伪色彩处理，从而增强图像效果，提高图像识别度。　　1.3图像锐化处理图像锐化处理主要是加强图

7、像中可见物的边缘与轮廓，在相应频率域和空间域上提高图像识别度，从而提高目标区域的识别以及分析[11].　　1.4纹理分析处理B超图像中的颗粒纹理主要分为两种情况：从组织反射回来的超声波相互干涉和散射引起的斑纹，属于B超图像自身斑纹，对临床诊断无意义;与被检查机体自身组织结构相关，并且随着被检查机体组织结构的改变而改变，其图像纹理分析对组织定性与分类有着密切关系，对临床诊断有着重要意义[12-13].由于正常组织器官与病变组织器官之间的超声图像上存在不同的组织颗粒分布特征，分析超声的纹理特征，对于病变的识

8、别具有重要价值。纹理分析处理技术通过灰度行程法、极大极小值法以及灰度级差法等而对图像进行处理，提高临床对于超声图像的分析处理准确度。　　1.5图像对比度增强处理技术该技术主要是通过疏散原始图像中较为密集的灰度分布，扩大图像对比度，从而增强视觉辨别效果，提高图像细节的清晰度和辨识度[14].这有利于提高超声图像分析处理的准确性，为临床诊断和治疗提供更为直观、全面的信息，指导临床诊断、治疗决策以及预后判断等。图像增强处理技术是图像处理中十分重要