超声技术在医学的发展及应用
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超声诊断在医学中的应用及技术发展超声诊断技术是医学领域中一种广泛应用的检查手段。
它是利用人体组织不同声阻抗产生的反射声波来构建图像,以达到检查和诊断目的。
超声诊断技术不仅精度高,而且无痛、无创、无辐射,而且成本较低,因此应用广泛且越来越受欢迎。
超声诊断技术目前已经发展到成熟阶段,同时,随着科技的不断更新,超声诊断技术也在日益进步。
现在,人们已经可以使用三维立体成像技术进行超声诊断,这种技术可以更加准确地诊断人体内部的病变。
此外,超声诊断技术的图像清晰度也非常高,医生可以清晰地看到不同组织和器官的结构,以及不同部位的异常变化。
这些特点使超声诊断技术在许多医学领域中得到了广泛的应用。
首先,在妇产科领域,超声诊断技术已经成为一项重要的检查手段,可以用来检测妊娠、识别胎儿异常情况、判断性别、检查子宫内膜和卵巢等器官,以及指导宫颈手术等。
该技术可以更加准确地判断孕妇和胎儿的健康状况,是孕期检查中不可或缺的一环。
其次,在皮肤科领域中,超声诊断技术也有着广泛的应用。
例如,可以利用超声诊断技术检测皮肤的厚度、血管和毛囊的状态,了解皮肤层的构造和组织类型。
这对于诊断皮肤病、深入了解皮肤病的病因及发病机理非常有帮助。
此外,在普外科、儿科、心血管科、消化内科等多个领域,超声诊断技术也得到了广泛应用,例如可以用来检测腹部器官、肿块、肾脏、胰腺、肝、胆管等内脏的问题,以及检测心脏、血管等疾病,帮助医生做出准确的诊断。
另外,除了在医学诊断中的应用,超声诊断技术在其他领域中也起到了重要作用。
例如,在航天领域中,超声技术可以用于太空探测器探测,以及对太空器材和太空站进行检测和维护。
在建筑业中,超声技术可以测量墙面、地板和天花板的钢筋深度和布局。
在工业领域中,利用超声技术可以检测机器设备的结构和状态,以及测量材料的厚度和质量等。
总之,超声诊断技术是一种非常重要的医学诊断手段。
随着技术不断发展和进步,超声诊断技术在医学领域中的应用范围也越来越广泛,并且图像清晰度和准确度正在不断提高。
超声波技术在医学中的应用及相关研究进展随着技术的不断发展,超声波技术在医学领域中的应用越来越广泛。
它不仅提供了生物组织结构的高分辨率影像,还支持各种医学过程的实现,例如引导手术、肿瘤治疗和心脏病诊断等。
本篇文章将探讨超声波技术在医学领域中的应用及相关研究进展。
一、超声波技术在医学中的应用1. 诊断成像近年来,病人对于非侵入性和无创伤的诊断方法的需求日益增加,超声波技术能够解决这个问题。
它可以通过高频率声波产生图像,将人体内部结构可视化。
医生可以通过这些图像来检测器官和生物组织的状况,发现异常区域并进行进一步的检查和诊断。
最近,超声波技术还被广泛应用于临床医学中肿瘤的定位、测量和诊断。
临床应用中,超声波技术可以通过不同的成像模式来获取多重的影像。
例如,B模式可以展示生物组织的常规结构,而M模式可以展示运动状态下的结构信息。
此外,新的技术如三维超声、彩色胸膜超声等技术也在不断的完善,它们可以让医生更清楚地识别肿瘤和病变区域。
2. 引导手术超声波技术可以作为一种引导手术和治疗的工具。
它通过实时成像,帮助医生更快、更准确地定位病变区域,并指导手术进行。
这样可以减少手术时间和缓解患者疼痛的同时,提高手术的效果和安全性。
目前,超声波引导手术已广泛应用于肝脏、胆囊、肺脏和骨骼等多种慢性病的治疗,取得了显著的疗效。
这种技术还可以用于腹腔及胸腔手术,其成功率和安全性远高于普通手术。
3. 治疗超声波技术是一种无创伤的技术,可以使用在很多病种上。
目前,其在肿瘤治疗中的应用越来越受到医学界的关注。
高强度聚焦超声(HIFU)是一种利用聚焦超声技术进行治疗的方法,它可以引起局部热损伤,从而杀死肿瘤或损坏有害的细胞。
近年来,HIFU技术在肝癌、肾癌、乳腺癌、前列腺癌和甲状腺癌等多种癌症的治疗中得到了广泛的应用。
该技术的优点在于不依赖放射性的药物,同时可以达到较好的疗效和安全性。
二、相关研究进展1. 三维成像技术传统的超声成像技术采用二维图像,无法直观地显示目标组织的三维结构信息。
超声波成像技术在医学中的应用超声波成像技术是一种通过超声波对物体进行扫描,并将物体内部结构形象地显示出来的技术。
它具有无创、安全、重复性好等优良特性,已经广泛应用于医学领域。
本文将从技术发展、临床应用、未来前景等方面介绍超声波成像技术在医学中的应用。
一、技术发展20世纪初,超声波成像技术只是一种理论,但是随着科学技术的发展,它逐渐被应用于实际生产中。
20世纪40年代,第一个超声波成像显示仪被研制出来,70年代时,由于计算机、电子技术和超声传感器的发展,超声波成像技术快速发展。
到了80年代,彩色超声技术、三维超声技术、超声心动图技术等先进技术相继问世,各种多功能、高效的诊断仪器逐渐被广泛使用。
二、临床应用超声波成像技术已经成为医学诊断中的重要手段之一,它的诊断结果快速、准确,同时具有成本低廉、创伤小等优良特性。
下面介绍超声波成像技术在医学领域的临床应用。
1、超声心动图超声心动图技术是指利用超声波成像技术来观察人体心脏运动、结构的一种诊断手段。
它可以帮助医生检测心脏结构异常、心脏功能异常、心功能障碍等病情,快速准确地进行诊断定位,为治疗方案的选择提供依据。
2、肝脏病变的诊断肝脏是人体内最大的器官之一,肝脏疾病的诊断一直是医学中的难题。
超声波成像技术可以帮助医生观察肝脏的定位、表面、形态等状况,并对肝脏硬度进行测量,判断肝脏是否受到损伤。
此外,它还可以检查肝脏内部的血管、占位性病变等情况,早期诊断肝脏癌、脂肪肝等疾病,为治疗提供重要参考。
3、泌尿系统疾病的诊断泌尿系统疾病是医学中的一个重要领域,超声波成像技术可以对泌尿系统进行全面、准确的观察。
通过扫描,医生可以观察肾脏、输尿管、膀胱等器官的形态和功能,并对结石、肿瘤、肾积水等病变进行诊断,为治疗提供指导。
三、未来前景未来的医疗科技将会更加智能化、个性化、信息化。
超声波成像技术也将随着科技的进步逐渐发掘其应用的更多可能性。
未来,超声波成像技术将不仅只是一个观察器,还会通过更精确、更先进的技术手段,将更多的数据、信息、流程等整合在一起,达到更好的诊疗效果。
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。
超声波技术在医学影像诊断中的应用与发展超声波技术是一种基于声波特性的医学成像技术。
它可以通过超声波的反射和散射,产生人体内部器官的可视化影像。
超声波成像特点明显,具有无创、无辐射、操作简单、反应快速等优点。
因此,它已成为医学影像诊断中不可或缺的技术。
本文将介绍超声波技术在医学影像诊断中的应用与发展。
一、超声波技术的基本原理与研究进展超声波是高频声波,它在人体组织中传播时,会遇到不同介质的相互作用,反射和散射出不同的声波信号。
通过探头和超声波发射器的合作,就可以将这些声波信号转化为数字信号,然后再通过计算机的信号处理,生成一幅可视化的人体结构图像。
超声波技术自问世以来,不断地进行着技术改进和研究。
如今,超声波成像已实现三维成像和动态成像,可支持实时操作成像,而且其分辨率、空间分辨率和灰度分辨率等方面都有了很大的提高。
这些改进和进展都使得超声波技术成为医学影像诊断领域中应用最广泛的技术之一。
二、超声波技术在医学影像诊断中的应用(一)心血管超声诊断心血管超声是一种常用的心脏病检查和评估方法,可以用来检查心脏病患者的心脏结构、功能和瓣膜运动情况等。
通过心血管超声检查,医生可以得到患者心脏的图像、尺寸和各项功能指标,可以帮助医生诊断和评估心脏病患者的病情和治疗效果。
(二)妇科超声诊断妇科超声是一种用于妇科病变诊断的非侵入性检查方法,可以检查妇科疾病如子宫肌瘤、卵巢肿瘤、宫腔积液等病变的大小、形状、数量等信息,这对于妇科疾病的治疗和预后判断具有重要意义。
(三)肝胆胰脾等超声诊断肝胆胰脾等超声检查是一种用于诊断肝胆胰脾等肝内和周围脏器疾病的非侵入性检查方法。
通过这种方法可以检查肝脏的形态,大小及脂肪肝、肝囊肿、肝肿瘤等疾病,同时还可以检查胆体积、胆结石、胆囊壁增厚等疾病。
(四)泌尿超声诊断泌尿超声是泌尿系疾病检查的一种重要方法,可以通过超声波成像技术对肾、输尿管、膀胱等进行检查,可以发现肾囊肿、肾积水、输尿管结石、肾内结石等疾病。
医学超声调研报告医学超声调研报告超声技术作为一种重要的医疗影像技术,已经在医学领域中得到广泛应用。
本次调研就医学超声技术的应用情况、发展趋势和优势进行了深入了解和分析。
一、应用情况医学超声技术主要应用于以下领域:影像学、产科、儿科、心脏病学、肿瘤学等。
在影像学中,医学超声技术可以直观显示人体组织和器官的结构和形态,辅助医生进行诊断,如检测肿瘤、观察胎儿发育等。
在产科中,医学超声技术可以进行胎儿的观察和评估胎儿的成长。
在儿科和心脏病学中,医学超声技术可以检测儿童器官的异常情况和心脏病的发展情况,指导治疗。
二、发展趋势随着科技的进步,医学超声技术也在不断发展和创新。
未来医学超声技术的发展趋势可能包括以下几方面:1. 高清晰度影像:通过提高超声探头和图像处理设备的分辨率,使医学超声影像更加清晰,提高诊断的准确性。
2. 与其他影像技术的融合:将医学超声与其他影像技术(如CT、MRI等)相结合,可以更全面地观察患者的病情,并提供更精确的诊断结果。
3. 三维和四维超声:通过增加超声机的数据处理能力,实现对人体器官的三维和四维观察,更好地评估疾病的程度和发展趋势。
4. 移动超声设备的发展:随着移动医疗的兴起,将医学超声设备小型化、便携化,方便医生进行随时随地的检查和诊断。
三、优势医学超声技术相对于其他影像技术具有以下优势:1. 无辐射:与X射线等影像技术相比,医学超声不会产生辐射,对患者和医护人员更加安全。
2. 简便快速:医学超声可以快速地获取患者的影像信息,不需要特殊的准备和操作步骤,对患者来说更加方便。
3. 可重复性:医学超声可以反复进行,无任何副作用,可以根据病情的发展情况进行多次观察和评估。
4. 成本低廉:医学超声设备相对于其他影像技术来说成本较低,适合在医院的各个科室进行应用。
综上所述,医学超声技术在医学领域中发挥着重要作用,具有广泛的应用领域和发展前景。
同时,医学超声技术相对于其他影像技术具有无辐射、简便快速、可重复性和成本低廉等优势,对患者和医生来说更加便利和安全。
超声在医学中的应用与发展随着现代医学技术的不断发展,超声已经成为医学领域中最常用的影像学工具之一。
超声是一种无创的检查方法,可以通过声波穿越人体或者物体来获取影像,其安全、快速、可重复性高以及成本较低的特点,使得超声在医学诊断、治疗和科研方面有着很大的应用价值。
本文将从超声的原理、超声检查技术、超声在不同场景下的应用和未来发展方向等角度来阐述超声在医学中的应用与发展。
第一部分超声原理超声是指具有超过20kHz频率的声波,其频率比肉眼能够听到的声音高出很多。
超声的产生是靠“压电效应”,即将电压施加在压电晶体上,使得晶体在电场的作用下产生变形,从而产生声波。
另外,超声是具有“反射波”特性的,当声波穿过物体时,会遇到密度较大的物体或边界处反射回来,从而形成影像。
通过超声机将声波发射出去,然后再将反射波接收回来,并转化为可见光或数字信号,即可形成超声影像。
第二部分超声技术超声技术已经成为了医学诊断的重要手段,其检查范围涵盖了人体的各个部位,不同技术也会有不同的应用。
下面介绍几种常见的超声技术:1. B超:即超声心动图,它是一种基于超声原理的无创心血管成像技术。
可以通过超声机将声波发送到心脏,通过心脏反射的声波,将心脏的内部结构、心脏瓣膜和血管进行成像。
B超广泛应用于心血管疾病的诊断,包括心肌梗塞、心室肥厚和瓣膜疾病等。
2. 超声内镜:该技术是将超声探头嵌入体内,通过超声波成像技术来进行病灶的检查。
可以用于人体内部器官和组织的检查,例如胃肠道、肝脏、脾脏以及前列腺等。
3. 三维超声:该技术是一种基于B超技术的三维图像成像技术。
它可以精确地显示人体内部结构的三维解剖图像,有助于医生在疾病治疗过程中进行更准确的诊断和治疗规划。
4. 儿科超声:儿科超声是一种专门用于检查儿童的超声技术。
它可以检查一些常见的儿童疾病,如婴儿肿瘤、胆汁淤积症以及腰椎变形畸形等。
第三部分超声在医学领域中的应用除了以上介绍的技术之外,超声在医学领域中还有许多其他应用,包括但不限于以下几种场景。
超声诊断技术在医学领域的应用与发展超声诊断技术作为一种常见的医学检查手段,已经成为现代医学中不可或缺的一部分。
它利用超声波来获取人体内部不同组织及器官的图像,能够帮助医生快速、准确地诊断病情,缩短疾病治疗的时间,降低医疗成本,对医疗工作和科学研究都具有重要的推动作用。
一、超声诊断技术的应用1. 临床医学在人类疾病诊断和治疗方面,超声诊断技术的应用十分普遍。
它可以被用于检测人体内部的器官、组织和主要血管的结构,如心脏、肝、肺、胃肠道、生殖系统等。
此外,它还可以被用于诊断儿童脏器病变、孕产妇等高危群体的相关疾病,如唐氏综合症、胎儿窒息、胎盘异常等。
2. 科学研究超声诊断技术在医学研究中也发挥了重要作用。
例如,在心血管研究领域,超声诊断可以用于对心脏结构和功能进行定量和动态的评估,以便研究不同疾病的发病机制和治疗方法。
此外,在癌症研究领域,超声诊断技术也被用来评估肿瘤的位置、大小、形态和内在特征,帮助医生做出临床决策。
二、超声诊断技术的发展自超声技术的出现以来,随着医学发展和科技进步,超声诊断技术也得以不断发展。
当前,超声技术已经分为多种形式,涉及到各个医学领域。
1. 三维、四维超声三维、四维超声是现代超声技术的一种进步形式,它是通过将多个二维超声图像结合起来,在三维、四维空间中显示图像。
它可以用于任何器官的立体成像,如脑、心脏、肝脏、肾脏等,可以在任何方向上更准确地描述器官的形态和位置。
此外,它还可以非常方便地帮助医生进行手术设计和真实精准的定位。
2. 组合超声、MRI技术组合超声、MRI技术是将超声技术和 MRI 技术结合起来,旨在为医生提供更为全面和准确的人体影像。
这种技术可以为医生提供 3D 成像和显微血管血流成像等详尽信息,对诊断和治疗效果的提升具有非常大的帮助。
3. 医疗器械超声探头随着 3D 打印和医疗器械技术的不断进步,医疗器械超声探头也得到了极大的改进。
当前,医疗器械超声探头的分辨率、对比度等参数都有了非常大的提升,使得医生在使用超声技术进行检查时,可以获取更加准确的数据,提高治疗效果并缩短检查时间。
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。
超声波影像技术在医学中的应用近年来,医学技术发展迅速,其中超声波影像技术得到广泛应用。
据统计,目前全球有超过40万台超声波诊断仪器。
一、超声波影像技术简介超声波影像技术是一种无创检测方法,利用声波的高频振动来形成图像。
它可以观察人体内部组织、器官、血管及心脏的运动情况,对疾病的早期发现、诊断和治疗起着重要作用。
超声波影像技术不仅具有无侵入性、简单易操作的特点,还能够多次观察同一部位,而且辐射量小,不会对人体造成伤害,不受孕妇、儿童等限制。
二、超声波在医学上的应用1. 产科领域超声波可以在孕前和孕期对胎儿进行检查。
孕前检查可以发现患者是否有子宫畸形、子宫瘢痕等问题;孕期检查可以识别胎儿是否发育正常、有没有异常情况等。
超声波检查还能够实时观察胎儿的生命体征,及时发现出生缺陷,提高婴儿出生的健康率。
2. 心脏病领域心脏是人体最重要、最复杂的器官之一。
优良的超声心动图技术可以精细地显示心脏结构和功能,通过观察心室的收缩和舒张情况,判断心脏运转是否正常。
利用彩色多普勒技术,还可以显示血流的速度和方向,从而识别心脏病的类型,提升诊断率。
3. 内窥镜领域内窥镜技术可以无创地通过人体腔道进入体内,对器官疾病进行检查和治疗。
超声波在内窥镜技术中也起到了至关重要的作用。
内窥镜的最大优点在于直观、全面地了解人体内部情况,定位准确,操作简单。
若与超声波技术结合使用,可以提高诊断准确度和手术成功率。
4. 肿瘤领域肿瘤是人体最威胁生命的疾病之一。
超声波又称高频声波,其能量可以穿透体内柔软的组织结构,被生物组织吸收后转换成热量,使组织发生坏死。
因此,高能量激光束结合超声波也成为现代医学领域的一种疗法,被广泛应用于治疗肿瘤、去除异物等。
三、超声波技术的发展趋势目前,超声波影像技术的涵盖范围越来越广泛,检测精度越来越高。
随着医疗技术的不断发展,也在逐渐深化和完善。
1. 超声波多模式成像技术超声波多模式成像技术是近年来超声波影像技术的新发展方向。
超声技术在医学的发展及应用摘要: 随着声学原理和电子计算机科学的迅速发展,医学超声影像学的新技术层出不穷,从B型、M型、彩色多普勒超声发展到三维、声学造影、血管内超声等多种技术,极大地拓展了超声影像学的临床应用范围,几乎包括对所有疾病的超声诊断、结构成像和运动成像,医学超声诊断技术已成为临床诊断中必不可少的甚至是首选的方法。
关键词:超声;影像学;临床应用医学超声诊断技术产生于20世纪40年代,其发展主要依赖于声学原理、探头技术、电子电路、计算机技术、实验研究及临床应用的紧密配合。
由于其操作无创伤及对患者无电离辐射损伤而深得医学界推崇。
目前医学超声影像学的新技术层出不穷,诸如三维超声成像、谐波成像、腔内超声已广泛应用于疾病诊断、治疗和预后评估。
现对医学超声的进展和临床应用作一综述。
1 医学超声技术的发展及其临床应用1.1 二维超声成像 B型超声应用回声原理,即发射脉冲超声进入人体,然后接受各层组织界面的回声作为诊断依据。
由于B超能直观地显示脏器的大小、形态、内部结构,并可将实质性、液性或含气性组织区分开来,故医生根据得到的一系列人体切面声像图进行诊断。
它所构成的二维(2D)实时动态图像具有真实性强、直观性好、无损伤、操作方便等优点,目前应用最广泛。
主要用于心脑血管疾病、腹部脏器损伤、肿瘤、儿科和妇产科疾病及其它疾病的诊断。
如二维超声诊断感染性心内膜炎时可清楚地观察到心内膜赘生物的形状大小及部位,检查率达80%~100%,特异性达80%以上,还可以发现腱索断裂瓣周脓肿、心包积液等并发症[1]。
但二维超声对含气空腔(胃、肠)和含气组织(肺)以及骨骼显示不清,还由于切面范围和扫查深度有限,对病变所在脏器或组织的毗邻结构显示不清。
1.2 三维超声成像三维(3D)超声成像的基本原理主要有立体几何构成法、表现轮廓提取法和体元模型法。
3D超声成像的基本步骤是利用二维超声成像的探头,按一定的空间顺序采集一系列的2D图像存入3D重建工作站中,计算机对按照某一规律采集的2D图像进行空间定位,并对相邻切面之间的空隙进行像素补差平滑,形成一个3D立体数据库,即图像的后处理,然后勾划感兴趣区,通过计算机进行3D重建,将重建好之3D图像在计算机屏幕上显示出来。
3D超声成像技术包括数据获取、三维图像重建和三维图像的显示。
1961年Baum和Greewood最先提出3D超声的概念,但其后的30年发展比较缓慢。
近十年来,随着计算机技术与超声影像技术的不断发展,3D超声成像技术已由实验研究阶段走向临床应用阶段[2],可分为(1)静态3D:收集一定数量的2D图后作3D组图,然后作各种3D显示,其中又分脏器实质3D和血管流道3D。
(2)动态3D:在不同时间点取不同空间的多幅2D图输入存储,然后用心电统一时间点,将原不同时间中取得的图形作3D组图,依心电图时间序列组图后回放。
目前在心脏、妇产科、小器官、血管、泌尿生殖系统等各系统与部位都有广泛应用[3]。
与2D超声相比,3D超声能够显示组织结构的立体解剖形态和空间关系,具有图像显示直观、能精确测量医学诊断参数等优点。
1.3 介入性超声介入性超声是在超声显像基础上,应用超声显像仪通过侵入性方法达到诊断和治疗的目的。
可在实时超声引导下完成各种穿刺活检、X线造影、抽吸、插管、局部注射药物等[4]。
伴随着各种导管、穿刺针、活检针及活检技术的不断改进和发展,介入性超声使超声导向细胞学诊断提高到组织病理学诊断的水平。
由此,将介入性超声学推向了“影像和病理相结合,诊断与治疗相结合”的新阶段,为促进现代临床医学的发展,发挥了不可替代的重要作用。
现主要应用的领域有超声引导下穿刺活检、经皮穿刺造影、经皮穿刺引流、手术中超声、腔内超声(经直肠、经阴道、经食管、血管内超声)等。
1981年日本创用了超声内镜,目前临床开展的有膀胱镜、直肠镜、阴道镜、十二指肠镜、腹腔镜超声等的超声内镜检查。
由于腔内超声避免了体表超声检查难以克服的气体或骨骼干扰、位置较深等缺陷,并且能使用更高频率(5-30MHz)的探头检查,所以图像质量更清晰,使诊断更为准确。
余奇侠对103例腹腔脏器囊肿患者采用超声引导经皮穿刺针吸细胞学检查,超声引导经皮穿刺针吸细胞学检查对腹腔脏器囊肿的诊断率为95.2%,明显高于单纯超声扫描的诊断率85.44%;28例手术病理对照其诊断符合率为96.4% [5]。
1.4 M型超声该技术在心脏形状和定位异常的情形下,采用M模式解剖成像取代探头成像产生更为准确的信息。
自上世纪80年代起,M型超声心动图测量房室平面的移动作为一种简单指标评价左室功能,左侧的房室平面的移动与二维超声心动图、核素左室造影以及左室造影计算的左室射血分数之间已经显示很好的相关性,它被用于所有不同疾病患者左室功能的评价。
而解剖M型超声是近几年发展起来的超声新技术,应用这一技术可克服传统M型超声取样线仅能在扇形角90度内取样的限制,可在360度内任意取样,对任意点、任意角度的M型超声心动图进行分析,从而极大地扩展了M型超声精确定量时间、空间分辨率的优势,引起国内外学者的广泛关注。
解剖M型超声可应用于对心室收缩和舒张功能的分析研究、正常人心房功能的分析研究以及检测心房功能、房室旁道、肺动脉高压等方面。
采用解剖M型超声后处理系统,李越等人观测21例合并有三尖瓣返流的肺动脉高压患者以及21例年龄和性别与病变组配对的正常人的肺动脉干运动曲线并测定肺动脉干前侧壁搏动幅度(PAWPA),同时用常规超声心动图测定肺动脉干内径、右心房内径、肺动脉瓣血流频谱上升支加速时间(ACTpv)、三尖瓣返流峰值流速,并根据后者推算肺动脉收缩压(PASP)。
结果发现,肺动脉高压组的PAWPA低于正常组,肺动脉高压组PAWPA与PASP呈中度负相关、与ACTpv呈中度正相关。
提示,解剖M型超声心动图可用于观测PAWPA,该参数有可能作为一个新的简便易行评估肺动脉高压的定性或半定量指标[6]。
1.5 彩色多谱勒血流显像彩色多普勒血流显像(CDFI),它的全称是实时二维彩色多普勒血流显像,它是使用多频道法获取断面不同深度的脉冲多普勒信号,用高速计算机进行相位检测、自相关处理、彩色灰阶编码,把平均血流速度以彩色显示,实现解剖断面和血流空间与时间分布的实时二维重叠显示。
这是彩色多普勒血流显像技术发展的第一阶段,也是多普勒技术发展的里程碑[7]。
CDFI作为近年来影像学检查的一项新技术,包括彩色多普勒能量图(CDE),已应用于颅脑疾病、急性肾功能衰竭、下肢静脉血栓、肿瘤、非典型性宫外孕、不完全流产的检查与诊断。
如经阴道彩色多普勒(TVS-CDFI)检测,常在4~4.5孕周间即可发现孕囊[8]。
彩色血流信号的显示为滋养层周围性血流,即单相或双相、频谱增宽的高速低阻动脉血流频谱,或比目鱼状怪异频谱。
在附件区非特异性包块中检测到的与卵巢分离的低阻血流,代表了异位妊娠囊的滋养血流,其发现可以提高异位妊娠诊断的敏感性[9]。
1.6 定量组织速度成像定量组织速度成像技术(QTVI)是近年来发展起来的一项多普勒组织成像新技术,可对左心室壁各节段心肌运动进行速度取样,获得全心动周期的速度图,达到定量测定左心功能的目的。
QTVI可在组织灰阶信息的基础上迭加色彩(血流速度)信息,可与心室功能的某一方面进行比较,如对来自某一区段心肌的速度、应力与应力比和通过多重心搏周期与另一心肌区段进行比较研究。
QTVI克服了多普勒心肌成像只能在低帧频率下获得二维彩色多普勒的心肌速度和回声信息的局限性,可于同一时相对不同节段的心肌进行多点取样,同时可以显示出2~8个点的心肌运动曲线,也可以对同一患者不同时期的心肌组织彩色成像中心位置取样,对得出的运动曲线进行对比分析,找出其运动异常的特点,定量测定室壁运动异常节段心肌运动速度,所以可应用于正常心室壁、心肌运动检测及各种心脏疾病如心肌梗塞、冠心病、高血压、肥厚型心肌病、心肌缺血的检查与诊断。
Garcia-Fernandez MA等应用脉冲波多谱勒组织成像技术评价缺血性心脏病患者左室收缩功能,结果表明缺血性心肌局部室壁收缩功能受损,脉冲波多谱勒组织成像可用于评价左室收缩功能和左室心肌运动情况[10]。
邓劲松等[11]采用QTVI技术评价30例心衰患者左室收缩与舒张功能,结果表明心衰患者左室壁各节段心肌运动的速度明显降低,该技术为临床快速、无创的早期诊断心衰提供了影像依据。
1.7 组织追踪显像组织追踪显像(TTI)是基于组织多普勒显像的一种新的超声心动图技术,能迅速评价收缩期左室所有心肌组织向心尖方向的运动距离,用7种层次颜色表示。
组织追踪显像提供了一种全新的、快速的评价左室功能的方法,特别在图像质量差的患者中,它比传统的方法更敏感。
采用TTI技术,看到了实时的左心室活动图像,在收缩期应用了基于图象的组织运动速率测量技术、彩色编码技术、定量组织图等来说明心肌运动的局部变化,为评价左心室收缩功能开辟了一种新的途径。
已有研究证实TTI测定的收缩期二尖瓣瓣环下移距离与左室射血分数有很好的相关性[12]。
为明确TTI技术在评价心肌梗塞患者左室功能是否较谐波超声心动图更适用,Borges AC等[13]对40例健康对照者和40例心梗患者做了组织追踪成像和谐波超声心动图检查,并与磁共振成像进行了比较。
结果表明,TTI能定量评价心梗患者局域心肌收缩功能。
朱梅等人[14]观察了组织追踪显像技术评价经皮冠状动脉介入术后左室室壁运动和左室功能变化,发现TTI技术对冠心病心肌缺血治疗后局部血运改善的评价具有较高的应用价值。
TTI通过定量检测组织位移来判断左室壁节段性运动能够无创、快速、客观和较为准确地评价左室节段性收缩功能和心肌缺血,并可以对冠心病室壁节段运动异常进行量化[15]。
TTI能定量、准确快速评价左室节段性收缩功能和左室壁心肌运动异常,在临床上具有一定的应用价值[16]。
1.8 声学造影显像新型声学造影剂结合超声新技术能有效增强心肌、肝、肾、脑等实质性器官的二维超声影像和血流多普勒信号,反映正常组织和病变组织的不同血流灌注,明显提高超声诊断的敏感性和特异性,是目前很重要的研究方向。
理想的新型声学造影剂应具备以下特点:高散射性、低弥散性、低溶解性、无生物学活性(对人体无害),可自由通过毛细血管,组织显影好,微泡大小均匀,直径5μm左右,有类似红细胞的血液动力学特点。
新一代声学造影剂多以含氟气体为微泡的核心,因含氟气体为惰性气体,分子量大,在血液中的溶解度和弥散性差,故稳定性好。
包裹超声造影剂微气泡的物质有人体白蛋白、脂类物质、棕榈酸、聚合物。
国内研究的声学造影剂有南方医院研制的“全氟显”,为白蛋白包裹的含氟微气泡,已进入临床实验阶段。
另有为数很少的单位在实验室初步研制的声学造影剂用于动物实验研究。