聚焦式超声成像技术在临床检查中的应用研究

超声波在医学和工业中的应用超声波被广泛应用于医学和工业领域。

它是一种高频机械波，其频率远高于人类耳朵能感受的范围。

超声波可以通过机械装置产生，在液体、气体和固体中传播，并与它们相互作用。

在医学领域，超声波可用于诊断和治疗，而在工业中，超声波可用于清洗、测厚、焊接等多种应用。

I. 超声波在医学中的应用在医学领域中，超声波被广泛用于诊断和治疗。

以下是几项超声波在医学中的应用：1. 超声诊断超声波可以用于观察人体内部的器官和组织。

这种非侵入性的检查技术是较为常见的一种，能够发现一系列问题，包括癌症、肝脏疾病、心脏病等等。

另外，超声波的成像非常清晰，能够显示出组织结构和血管的情况，且较为安全，没有放射性。

2. 超声治疗有些医疗领域使用高强度的超声波治疗人体疾病。

目前已有一些研究表明，超音波治疗在肿瘤治疗中也证明有效。

3. 超声造影剂在超声诊断中，有时需要注射超声造影剂，以增强超声波对身体内部的显示。

这些造影剂是安全的，并没有放射性。

II. 超声波在工业中的应用在工业领域中，超声波也起到了重要的作用。

以下是几项超声波在工业中的应用：1. 非破坏性检测超声波可用于检测金属、玻璃等物件是否存在缺陷，对生产质量的控制非常重要。

2. 清洗超声波清洗比传统的手动清洗更加彻底，还可实现脱胶、脱脂、除锈等不同的目的。

3. 聚焦超声波聚焦超声波可以将高频声波聚焦在点上，从而将大量的声能集中在一个较小的区域中，可以完成一些高难度的工作，如精密加工、零件焊接等。

III. 超声波的发展方向随着科技的不断发展，超声波也在不断进化。

以下是两个令人兴奋的领域：1. 三维超声波成像技术三维超声波成像技术是最近的一项发展。

它可以提供更全面的图片，以供医生更准确地诊断疾病。

2. 超声治疗目前的超声治疗仍然需要非常高强度的超声波。

未来的超声波治疗也可能会使用较低强度的声波和声波振动模式来完成治疗。

结论超声波在医学和工业中的应用非常广泛，有很高的实用价值，随着科学技术的不断发展，相信会有更多的应用领域被超声波所覆盖。

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。

高强度聚焦超声治疗过程中测温技术的研究进展刘正　侯树勋　任东风作者单位：100048 北京，解放军总医院第一附属医院骨科doi:10.3969/j.issn.1671-1971.2010.01.023高强度聚焦超声(h i g h i n t e n s i t y f o c u s e d ultrasound，HIFU)是一种既能聚焦定位，又能瞬间产生高温的局部治疗肿瘤的高新技术，是近年来国际医学界非常看好的治疗手段[1-2]。

HIFU治疗过程中，焦区温度的有效实时监控可以使肿瘤组织精确有效地凝固，同时避免对皮肤等正常组织的伤害，是确保治疗安全高效的重要手段。

现有HIFU治疗温度的监控和测量方法主要有有损测温和无损测温两种方法。

有损测温在HIFU实验研究和临床应用中有损测温的仪器主要有微型热电偶针式测温法和微型热敏电阻测温法。

一、微型热电偶针式测温法微型热电偶针式测温法是将热偶探头置入人体内与被测组织接触，通过热平衡法测出温度。

龚忠兵等[3]用微型热电偶针测量HIFU下离体猪后腿肌肉组织的温度，结果表明焦域中心温度最高，远离焦域中心，温度快速下降。

Solomon等[4]采用多通道的电偶装置测量HIFU 辐照下兔肌肉组织的温升，其热电偶针的外径为125μm，采样频率为60Hz，获得了有关肌肉组织温度变化的三维温场图，并得到了治疗后组织温度维持在43℃以上的时间。

二、微型热敏电阻测温法微型热敏电阻测温法是将热敏电阻探头置入人体内，利用电阻半导体材料随温度变化特性测出温度的测量方法。

三、有损测温的缺点有损测温的缺点有：(1)微型热敏电阻测温法和微型热电偶针测温法都需要将测温针插入组织内，是一种有损伤的测温技术，失去了HIFU微创的优点。

(2)不仅会给患者带来痛苦，还有可能引起肿瘤细胞的转移等问题。

(3)HIFU声场与探针作用导致测量精度下降，测温针越多，对组织的热性能的影响越大。

(4)探针插入组织时难以准确定位，温度监控点少，无法精确得到整个焦域内的温度分布。

超声波成像技术在医学领域中的应用近年来，随着超声波成像技术的不断发展和完善，其在医学领域中的应用已经越来越广泛。

超声波成像技术是一种非侵入性的检查方式，它不会对人体造成伤害，也不需要借助放射线等有害物质，因此在医学中应用非常广泛，被广泛地应用于诊断、治疗和手术等领域。

一、超声波成像技术的原理超声波成像技术是利用一种特殊的装置，称为超声波探头，向人体内部发送声波。

这些声波会被人体的组织、器官等部位反射回来，然后被超声波探头所接受。

接收到的声波会被转换成电信号并传输到计算机中进行处理，最终就可以形成一张人体内部的图像。

这种图像可以清晰地显示出人体内部的组织、器官等部位，可以为医生提供很多有用的信息。

二、超声波成像技术的应用在医学领域中，超声波成像技术的应用非常广泛。

下面我们分别介绍一下超声波成像技术在诊断、治疗和手术等方面的应用。

1. 诊断方面超声波成像技术在临床诊断中的应用非常广泛。

它可以被用来检查心脏、肝脏、胆囊、肾脏、脾脏、子宫等器官和组织的形态、大小、位置、结构、功能及血流情况。

例如，在妊娠检查中，超声波成像技术可以清晰地显示出胎儿和母体的情况，可以用来确诊双胞胎等多胎妊娠，还可以检测胎儿是否有畸形等情况。

2. 治疗方面超声波成像技术在治疗方面的应用也越来越广泛。

例如，它可以被用来治疗肿瘤等疾病。

具体地说，利用超声波成像技术，医生可以清晰地看到肿瘤的位置、形态、大小等信息，并可以通过高强度聚焦超声波等技术将肿瘤破坏掉，达到治疗的效果。

此外，超声波成像技术还可以被应用于物理治疗和声波焦化等领域。

3. 手术方面在手术方面，超声波成像技术也被广泛地应用。

例如，在肝脏切除手术中，超声波成像技术可以被用来识别肝脏的肝门、肝静脉、肝内器官等位置，可以帮助医生快速准确地找到肝脏肿瘤的位置，并进行精准的手术切除。

此外，在干预性操作和微创手术等领域，超声波成像技术也可以被广泛应用。

三、超声波成像技术的优缺点虽然超声波成像技术在医学领域中的应用非常广泛，但是它也存在一些优点和缺点。

健康讲座-磁共振引导高强度聚焦超声（MRgHIFU）技术在无创、精准治疗子宫肌瘤及腺肌症中的应用无创、微创治疗模式在临床治疗中越来越受重视，成为医学发展的潮流和趋势。

磁共振引导高强度聚焦超声 (MR-guided high intensity focused ultrasound, MRgHIFU) 是采用磁共振引导下的体外选择性破坏体内组织的一项新技术，已成为医学领域的研究热点。

相对传统有创的外科手术而言，该革命性治疗手段被誉为未来新一代无创手术。

传统外科手术、甚至是微创的腔镜手术，均需要传统手术室内的麻醉及器械操作的过程，病人术后至少需要住院3-5天才能出院，还需要出院后长短不等的恢复时间（4-56天）才能正常生活、上班。

而MRgHIFU技术可以实现部分疾病的随治随走，无需住院，治疗后即可回家，第二天就照常上班，是无创、无离子辐射、可重复的个性化治疗手段。

磁共振引导高强度聚焦超声（MRgHIFU）治疗系统于2004年获得美国食品药品监督管理局（FDA）认证，2013年8月获得中国食品药品监督管理局（CFDA）批准进入中国市场。

目前累计全球20个国家、一百多家医院使用该设备，大约有10000名患者已接受治疗，证明的不良反应率仅为0.03%，远较传统的手术及腔镜手术低。

该技术被《时代周刊》杂志评为2011年度全球50大发明之一。

MRgHIFU目前临床应用治疗的疾病有子宫肌瘤及腺肌症，骨肿瘤（骨的原发及转移肿瘤），乳腺肿瘤，肝脏肿瘤、胰腺癌，前列腺癌、脑功能疾病等。

1. MRgHIFU原理：高强度聚焦超声通过将超声能量聚集于特定靶区并消融靶区组织，利用热效应和空化效应使聚焦焦点区域温度瞬间升高至65℃以上，发生凝固性坏死，而不损伤周围正常组织。

磁共振引导聚焦超声结合了高强度的聚焦超声波和实时磁共振成像两种技术，使用高强度的聚焦超声波无创地加热并破坏靶组织，而实时磁共振成像使医生能够识别并瞄准肿瘤，并提供相位成像，可对接受治疗的组织进行实时温度监测。

Vol.41No.1Jan.2021上海交通大学学报（医学版）JOURNAL OF SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY(MEDICAL SCIENCE)经颅聚焦超声刺激治疗精神障碍的研究现状及展望翟兆琳，刘登堂上海交通大学医学院附属精神卫生中心早期精神病性障碍科，上海200030［摘要］经颅聚焦超声刺激作为一种非侵入性的大脑调控技术，具有无创安全、聚焦区域精准、穿透部位深、易兼容神经影像同步记录的优势。

经颅聚焦超声刺激已在治疗特发性震颤、帕金森病、脑肿瘤等疾病中得到应用，但在精神科领域仍发展缓慢。

该文对经颅聚焦超声刺激治疗精神障碍的研究现状进行综述，分析目前该技术应用所面临的困境，并对未来做出展望。

［关键词］经颅聚焦超声刺激；物理治疗；神经调控；精神障碍［DOI］10.3969/j.issn.1674-8115.2021.01.017［中图分类号］R749.05［文献标志码］AResearch status and prospect of transcranial focused ultrasound stimulation in treatment of psychiatric disordersZHAI Zhao-lin,LIU Deng-tangDivision of Psychotic Disorders,Shanghai Mental Health Center,Shanghai Jiao Tong University School of Medicine,Shanghai200030,China[Abstract]As a non-invasive neuromodulation technique,transcranial focused ultrasound stimulation has the advantages of safety,high focused accuracy,deep penetration depth and easy compatibility with the synchronous recording of neuroimaging.Transcranial focused ultrasound stimulation has been used in the treatment of essential tremor,Parkinson's disease,brain tumors,etc.However,the progress in the area of psychiatry is still limited.The current research status of transcranial focused ultrasound stimulation in the treatment of psychiatric disorders is reviewed in this article,including the analysis of difficulties in its application and the prospect for the future direction.[Key words]transcranial focused ultrasound stimulation(tFUS);physiotherapy;neuromodulation;psychiatric disorders近年来兴起的经颅聚焦超声刺激（transcranial focused ultrasound stimulation，tFUS）作为一种非侵入性的大脑调控技术，相较于目前常用的神经调控技术，具有诸多优势。

未来医疗超声技术的发展趋势随着医疗技术的不断进步和医疗设备的不断更新，超声技术逐渐成为了医学领域中不可或缺的一部分。

随着科技的不断发展，未来医疗超声技术也将会有着更加广阔的发展前景。

一、人工智能技术加持，超声临床应用更加便捷随着人工智能技术的广泛应用，超声技术也开始被赋予更多属性。

人工智能技术可以智能化诊断，通过分析大量数据来辅助临床医生做出更为准确的判断，可以对医学图像进行特征提取、精确分析等，帮助医生快速捕捉病灶和诊断结果，使超声诊断更加科学化和精准化。

二、智能化的设备加强了诊疗效果未来，智能化的超声设备也将会成为一种趋势。

这种设备不仅仅可以完成基本的超声检查，它还可以智能化地整合相关的诊疗信息，为医生提供综合的诊疗支持。

同时，它还可以根据不同的医学场景，智能化地快速调整成不同的检查模式，为医生提供更加全面的超声图像信息。

三、超声技术逐渐实现3D成像目前，超声技术在医学成像领域中所处的位置日渐重要。

传统的2D超声成像虽然能够获得人体内部结构的清晰图像，但它只能提供某一截面的信息，而无法相关不同截面的信息进行整合。

未来，随着3D超声、4D超声、3D/4D心脏超声和3D/4D经食管超声等技术的出现，医学图像将更加精准、直观，临床的诊疗效果也将会更加优越。

四、新型的超声技术连通了医疗行业和AI行业人工智能技术和超声技术的结合还将为医疗行业带来一大益处。

未来，智能超声技术将会吸纳更多AI技术，在AI算法的帮助下，开发出针对不同器官、不同病种的智能超声诊断辅助工具和智能超声图像分析系统。

这种深度学习技术将能够不断优化超声图像，并能够进行智能化诊断和立体观察。

辅助医生，进一步提高诊断准确率和精度。

总之，未来医疗超声技术的发展趋势是大有可为的。

除了上面提到的一些发展方向，未来的超声技术还有很多新的研究方向，例如应用于癌症治疗、心脏病、血管和神经系统等领域的高强度聚焦超声技术等等。

超声技术的更新换代和技术创新，将带来诊断和治疗手段的变革。

超声聚焦原理一、超声聚焦原理概述超声聚焦技术是一种利用超声波在介质中传播的特性，将超声波的能量汇聚到一个指定区域，从而实现对该区域进行高强度声场作用的技术。

超声聚焦技术的核心原理是将声波的能量聚焦在一个较小的空间范围内，以达到对目标物体进行无损检测、治疗、清洗等应用的目的。

在超声聚焦过程中，声波通过换能器产生，经过声学透镜或特殊设计的声学路径，将声波的能量汇聚到目标区域。

声波在传播过程中与介质相互作用，产生压力波动和微观力学效应，这些效应与声波的频率、振幅和波形等参数密切相关。

在目标区域，超声波能量产生力学、热学、化学等作用，从而实现对目标物体的处理。

二、超声聚焦技术的优势1.非侵入性：超声聚焦技术无需对目标物体进行创伤或侵入，可以在保持物体完整性的同时进行无损检测或治疗。

2.高效性：超声聚焦技术能够将能量汇聚到一个较小的区域，实现高强度声场作用，提高了作用效果和效率。

3.环保性：超声波在传播过程中产生的声能可以被介质吸收并转化为热能或其他形式的能量，不会产生有害的副产品，因此具有环保性。

4.可重复性：由于超声波具有较好的穿透性和方向性，因此可以在同一位置进行多次聚焦作用，提高了处理的可靠性和可重复性。

5.适用范围广：超声聚焦技术可以应用于各种不同的介质和材料，如液体、固体、生物组织等，因此在多个领域都有广泛的应用前景。

三、超声聚焦技术的应用领域1.无损检测：超声聚焦技术可以用于对各种材料进行无损检测，如金属、陶瓷、玻璃等。

通过将超声波能量聚焦到目标区域，可以对材料的内部结构、缺陷等进行高精度检测。

2.医疗诊断和治疗：超声聚焦技术在医学领域的应用广泛，如超声成像、超声碎石、肿瘤治疗等。

通过将超声波能量聚焦到病变区域，可以实现无创、无痛、无副作用的治疗效果。

3.清洗和表面处理：超声聚焦技术可以用于清洗各种材料表面，如金属、玻璃、陶瓷等。

通过高强度声场作用，可以去除表面的污垢、油渍等杂质。

此外，超声波还可以用于表面涂层处理、金属焊接等应用。

超声波在医疗领域中的应用研究随着科技的不断发展和人们对健康的重视程度的不断提高，医疗领域的技术和设备也在不断进步和更新。

其中，超声波技术在医疗领域中的应用尤为广泛。

本文将详细介绍超声波在医疗领域中的应用研究，并探究其优势和未来发展方向。

一、基础原理超声波是一种高频声波，其频率通常在1-20MHz之间。

超声波的传播速度比空气中的声速快得多，具有高频、高能量、高速度、高强度等特点，因此在医疗领域中有着广泛的应用前景。

超声波的成像原理是利用超声波在不同组织中传播速度和反射能力的差异来获得人体内部的图像。

二、在影像学中的应用超声波在医疗领域中最常见的应用就是在影像学中。

其成像技术主要分为B超和彩色多普勒超声。

B超是通过超声波来探测人体内部的组织结构，并形成图像，通常用于检查妇产科、泌尿科、肝脏、肾脏等疾病的诊断。

而彩色多普勒超声则可以在B超的基础上，同时检测血流速度和方向，以帮助诊断血管疾病，如动脉瘤、血栓等。

三、在治疗学中的应用超声波在医疗领域中的一个重要应用是在治疗学方面。

其主要分为两种方式：高强度聚焦超声（HIFU）和低强度超声。

1. 高强度聚焦超声（HIFU）高强度聚焦超声技术能够产生高功率的超声波，通过将超声波集中在一个点上，使该点处的温度达到60-80℃，从而达到破坏癌细胞、杀灭肿瘤的目的。

HIFU广泛应用于肝癌、胰腺癌、前列腺癌等癌症的治疗中。

2. 低强度超声低强度超声是指超声波能量比HIFU低很多的一种超声波治疗技术，它不会产生明显的热效应，主要用于治疗骨折、软组织损伤等。

四、优势和挑战超声波技术在医疗领域中的应用具有很多优势。

例如，无辐射、无创、安全、成本低、操作方便等。

但是，其也存在着一些挑战。

例如，在成像方面，B超分辨率较差；在治疗方面，HIFU技术的治疗效果和范围还有待提高等。

五、未来发展方向超声波技术在医疗领域中的应用越来越广泛，未来其发展方向主要包括以下几方面：1. 更好的成像技术和模式：如3D/4D超声，引入人工智能、机器学习等技术来提高诊断准确性和效率。

聚焦式超声在生物医学领域中的应用研究随着生物医学学科的不断发展，越来越多的新技术应用于医学领域，其中聚焦式超声技术是近年来备受关注的一项重要技术。

聚焦式超声技术在医学领域中有着广泛的应用，它可以用来诊断疾病、治疗疾病甚至用来研究生物医学领域中的基础问题等。

本文将就聚焦式超声技术在生物医学领域中的应用研究进行探讨，希望能够对聚焦式超声技术在医学领域的贡献有一个全面的了解。

一、聚焦式超声技术简介聚焦式超声技术是一种基于加工定位的非侵入性超声成像技术。

它使用声波探测器扫描区域内的超声波，并将所获得的信号信息转化为图像来显示。

与传统的超声技术不同，聚焦式超声技术可以使用高度定位化的设备，能够以不同的畸变度在不同深度的组织中进行高清覆盖成像，同时也能够对组织进行定位，进行精确的病理检查。

聚焦式超声技术可以用于治疗疾病，因此被大量应用于癌症治疗、深部治疗、腹部和脑科学中的手术中等诊疗领域。

此外，聚焦式超声技术也可以在生物医学科学方面应用，以研究组织的信号发射和接收、不同病理和生理状态下的组织微分、组织介电散射等基础科学问题。

二、聚焦式超声技术在医学领域的应用2.1 诊断聚焦式超声技术是临床医生诊断癌症的常用方法之一。

聚焦式超声技术可以非侵入性地研究癌肿的生物学特征，导航医生进行精确定位和定向诊疗。

使用聚焦式超声技术能够有效地减少手术创伤并加快肿瘤的治疗时间。

与传统的放射性溶液注射技术相比，聚焦式超声技术可以减轻化疗副作用且不会损害健康的组织部位。

除了靶向癌细胞的治疗，聚焦式超声技术也可以用于诊断骨折。

它可以在手术前，精确、直观地确定断裂部位的位置、形状及其周围的裂纹范围。

聚焦式超声技术可以准确快速地检测出小型骨折线，较大程度上减少了骨骼医生判定骨折难度的问题。

2.2 治疗在癌症治疗方面，聚焦式超声技术可用于定向放疗。

癌症治疗使用高强度聚焦式超声技术可破坏癌细胞的细胞结构和抑制癌细胞生长，同时保留周围健康组织的形态和功能。