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三维超声成像的原理与应用作者：王云楠来源：《科学大众·教师版》2011年第03期摘要：由于传统的B型超声成像系统仅能提供人体断面的二维图像，临床医生是凭自己的经验在脑子里重构出人体的三维结构，这就在一定程度上影响了临床诊断的准确性与治疗的有效性，特别是对一些畸形的或病变的脏器，二维图像的诊断更显得欠缺。
关键词：三维超声；成像原理中图分类号：R445.1 献标识码：A 文章编号：1006-3315（2011）3-167-001三维超声是将连续不同平面的二维图像进行计算机处理，得到一个重建的有立体感的图形。
而最新发展的真正的实时三维超声，数据采集和显示的速率与标准的二维超声系统相接近，即每秒15～30帧，被称作高速容积显像。
技术的进步又推动了临床应用的发展，传统的二维成像就显得不能满足要求了。
一、与传统的二维超声成像相比，三维超声成像具有如下优势1.图像显示直观采集了人体结构的三维数据后，医生可通过人——机交互方式实现图像的放大、旋转及剖切，从不同角度观察脏器的切面或整体。
这将极大地帮助医生全面了解病情，提高疾病诊断的准确性。
2.精确测量结构参数心室容积、心内膜面积等是心血管疾病诊断的重要依据。
在获得了脏器的三维结构信息后，这些参数的精确测量就有了可靠的依据。
3.准确定位病变组织三维超声成像可以向医生提供肿瘤(尤其是腹部肝、肾等器官)在体内的空间位置及其三维形态，从而为进行体外超声治疗和超声导向介入性治疗手术提供依据。
这将有利于避免在治疗中损伤正常组织。
4.缩短数据采集时间成功的三维超声成像系统在很短时间里就可采集到足够的数据，并存入计算机。
医生可以通过计算机存储的图像进行诊断，而不必要在病人身上反复用二维探头扫查。
甚至在病人离开医院后，医生们还可以在一起从不同的角度观察病变的组织和脏器。
二、二维图像的采集和三维图像的重建进行操作时必须先采集二维图像，而后经数字化存储，再重建为三维图像，常用的方法有以下几种：1.平行扫查法扫描平面沿Z轴方向垂直移动，将采集的多幅二维图像数字化后予以存储，建立立方体形数据库，观察三维图像。
超声波透射成像技术在医学领域的应用一、引言超声波透射成像技术是一种非侵入性的成像技术，通过利用超声波的传播和散射原理，可实现对人体内部组织结构的高分辨率成像。
在医学领域，超声波透射成像技术已经广泛应用于诊断和治疗过程中。
二、超声波透射成像技术原理在超声波透射成像技术中，通过向人体组织中发送超声波脉冲，并接收反射回来的超声波信号，通过计算机处理得到具有空间分辨率的图像。
超声波的频率通常在2MHz到20MHz之间，对应不同的探头和成像深度。
三、超声波透射成像技术的应用1. 临床诊断超声波透射成像技术在临床诊断中得到广泛应用。
它可以用于检测和评估各种病变，如肿瘤、囊肿、结石等。
与传统的X射线成像技术相比，超声波透射成像技术无放射线，能提供更多的软组织信息，适合于儿童和孕妇等对辐射敏感的患者。
2. 心脏病诊断超声波透射成像技术在心脏病诊断中起到了重要的作用。
它可以用于观察心脏的大小和形态，评估心脏壁运动和心脏瓣膜功能，检测室间隔缺损和心脏肌梗死等病变。
此外，超声波透射成像技术还可用于心脏导管术和心脏手术的引导和监测。
3. 妇科检查超声波透射成像技术在妇科检查中常用于检测妇科病变和监测妊娠过程。
例如，它可以观察子宫、卵巢和盆腔器官的结构和功能，并帮助医生发现子宫肌瘤、卵巢囊肿、宫外孕等疾病。
4. 产前检查超声波透射成像技术在产前检查中是一项重要的工具。
它可以用于评估胎儿的生长发育和解剖结构，发现胎儿的异常情况，预测胎儿的出生缺陷，并进行胎盘位置的评估。
5. 指导手术超声波透射成像技术可以在手术过程中提供实时的影像引导。
医生可以通过超声波图像明确手术目标的位置、大小和形态，帮助他们进行精确的手术操作。
这在肝脏手术、肾脏手术和甲状腺手术等领域得到广泛应用。
四、超声波透射成像技术的优势与挑战超声波透射成像技术具有许多优势，如低成本、非侵入性、实时性等。
然而，它也存在着一些挑战，如成像深度受限、图像分辨率有限等。
·述评·积极推动实时三维超声心动图在临床和科研中的应用李治安自上世纪50年代初至今的半个多世纪以来，随着超声换能器的设计和计算机处理能力的提高，超声心动图成像技术发展迅速，尤其是实时三维超声心动图的出现，为评价心脏复杂的解剖结构和生理功能提供了重要的检查工具。
如果说多普勒（Doppler）技术的出现是超声技术发展的里程碑，那么实时三维超声心动图，尤其是实时三维经食管超声心动图（real-time three-dimensional transesophageal echocardiography，RT-3D-TEE）的问世可谓是超声心动图技术发展的又一里程碑。
由于RT-3D-TEE克服了经胸实时三维超声心动图容易受检查声窗的限制、图像质量常常不佳等缺点，近距离心脏成像，得到的图像清楚、分辨率高，因此在临床应用和科研方面已倍受关注，并取得了可喜的成就。
由于心脏结构空间位置关系复杂，在进行传统二维超声检查时，检查医师首先在脑海里将多切面扫查的二维图像构建形成三维结构，才能够对病变部位进行正确定位；另一方面，检查医师应具有扎实的解剖学知识和丰富的临床经验。
而三维超声心动图可以直接显示病变部位和邻近重要解剖结构的空间位置关系，有利于外科医师更好地制定手术计划。
三维超声心动图的概念最早在上世纪70年代提出并仅局限于研究阶段［1］，直到上世纪90年代，在二维超声心动图的基础上，利用呼吸和心电门控的方法，连续在不同角度上采集同一结构的二维图像，然后进行三维重建得到心脏三维立体结构［2，3］。
但是这种方法容易产生运动伪影，限制了其在临床和科研方面的广泛应用。
2002年高分辨率实时三维探头应用于经胸超声心动图，2007年秋季，RT-3D-TEE应用于临床，为临床研究和科学研究掀开了崭新的一页。
至今，实时三维超声心动图已经应用于心脏功能的三维定量、二尖瓣瓣器结构的三维定量、心脏自体瓣膜疾病的诊断和指导介入治疗、心脏人工瓣膜术后并发症的诊断和指导介入治疗、先天性心脏病的诊断和指导介入治疗等方面的研究并逐渐为临床所接受。
三维超声断层成像技术在胃部常见病诊断中的应用张鑫;薛红红;侯静【摘要】目的探讨超声断层成像(TUI)技术在胃部常见病诊断中的应用价值.方法对55例门诊疑似有胃部疾病的患者行TUI技术的胃部超声造影及胃镜检查,并将检查结果与病理结果进行对照,对比分析两种方法对胃部常见病诊断的符合率、敏感度、准确率、特异度、阳性预测值、阴性预测值.结果 55例经病理检查确认的患者中,TUI技术和胃镜对疾病的检出率分别为94.5％和98.2％.TUI技术诊断胃部恶性占位性病变的敏感度为80.0％(4/5)、特异度为96.0％(48/50)、阳性预测值为66.7％(4/6)、阴性预测值97.9％(48/49);胃镜诊断胃部恶性占位性病变的敏感度为80.0％ (4/5)、特异度为98.0％(49/50)、阳性预测值为80.0％ (4/5)、阴性预测值98.0％(48/50),两种检查方法对胃部常见病诊断差异无统计学意义(P＞0.05).结论应用TUI技术诊断胃部常见病具有很高的准确性及敏感性,且为无创、可重复检查,对临床有重要指导意义.【期刊名称】《延安大学学报（医学科学版）》【年(卷),期】2018(016)004【总页数】4页(P55-57,60)【关键词】超声断层成像;胃部疾病;超声造影;胃镜【作者】张鑫;薛红红;侯静【作者单位】延安大学附属医院超声医学科,陕西延安716000;延安大学附属医院超声医学科,陕西延安716000;延安大学附属医院超声医学科,陕西延安716000【正文语种】中文【中图分类】R735;R445胃部疾病是指因器质或功能改变而发生于胃部的疾病，虽然随着人们健康意识的提高、饮食结构的调整而减少，但慢性胃炎、胃溃疡和胃癌等疾病在临床上仍然比较常见、多发，且病因十分复杂，不仅受遗传、感染、手术的影响，还受精神、理化等因素的影响。
20世纪70年代以前，胃部疾病的检查一直依靠X线造影[1]。
80年代，随着纤维内镜的不断发展，可以更直观的显示病变的大小、形态及位置等，同时可以直接取材送病检，使得人们更趋向于此种检查方法[2]。
三维超声成像的新技术及其临床应用【摘要】随着医学影像技术的发展，超声成像已经成为临床上应用最广泛的医学成像模式之一。
近年来，随着电子技术、计算机技术的发展，超声成像设备在成像方法和技术等层面上不断得到改进，临床诊断能力也得到进一步提高。
本文主要介绍三维超声成像的新技术及其临床应用。
【关键词】超声成像；临床应用
【中图分类号】r 445.1 【文献标识码】a 【文章编号】1004-7484（2012）12-0440-02
随着社会科学技术的进步与人们生活水平的提高，医学影像学作为医生诊断和治疗重要手段已成为医学技术中发展最快的领域
之一，它使得临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰，确诊率更高。
而超声成像技术在医学成像领域中以其特有的优势发挥了巨大的作用，在临床上得到了广泛的应用。
20世纪40年代初就已探索利用超声检查人体，50年代已研究、使用超声使器官构成超声层面图像，70年代初又发展了实时超声技术，可观察心脏及胎儿活动。
三维超声成像技术与传统二维超声成像相比，具有明显的优势：首先三维超声成像技术能直接显示脏器的三维解剖结构；其次还可对三维成像的结果进行重新断层分层，能从传统成像方式无法实现的角度进行观察；再有还可对生理参数进行精确测量，对病变位置精确定位。
因此，近几年来三维超声成像已经成为医学成像领域备受关注的方面。
1 三维超声的成像技术
可靠的数据提取是得到精确三维超声图像的前提。
采用二维面阵超声探头，使超声束在三维扫查空间中进行摆动，即可直接得到三维体数据。
但二维面阵换能器的制作工艺限制了阵元数，使得三维图像的分辨率受到了一定的限制。
目前已有使用二维阵列的超声成像系统面世。
目前三维超声数据的提取仍广泛采用一维阵列探头。
用一维阵列探头提取三维超声数据，需要外加定位装置，如目前临床广泛采用的一体化探头。
该探头是将一个一维超声探头和摆动机构封装在一起，操作者只要将该探头放在被探查部位，系统就能自动采集三维数据。
还有一种新型探头专门用于解决定位问题。
该探头有三个阵列，中间的主阵列用于超声成像，与主阵列垂直的两个侧阵列用于提取定位图像。
由于探头移动的连续性，所以定位图像两两重叠部分很大，可以通过两侧的定位图像确定两次采样间的位移、旋转，从而确定图像的空间位置。
此外，还有一些文献提供了通过相邻图像的相关和图像的斑点噪声统计规律来确定探头侧向位移的方法。
2 三维超声的临床应用
2.1 三维超声在空腔脏器中的应用
2.1.1 胃、肠道疾病嘱受检者适量饮水或灌肠后可建立良好的透声窗。
清楚显示胃肠道隆起性病变与溃疡的大小、深度、边缘形态，观察恶性肿瘤的浸润深度、范围及与邻近组织、血管的立体位置关系，进行术前tnm分期，对协助临床制定相应的治疗方案，具
有重要意义。
3d-cde对溃疡出血和胃底静脉曲张的诊断，也可提供较大的帮助。
2.1.2 膀胱疾病膀胱充盈后可形成极佳的透声窗，三维超声与二维超声一样清晰显示病变的形态、大小、数目、内部回声，同时三维超声还能显示病变的整体、表面形态及肿瘤对膀胱壁的浸润情况，从而提高了其诊断的准确性，并有助于肿瘤术前方案的抉择。
对慢性膀胱炎症、憩室、结石、凝血块等膀胱疾病的诊断，也显示出优越性。
2.2 在实质性脏器中的应用
肝脏疾病肝囊肿与肝脓肿二维超声诊断准确性较高，而肝癌与肝内其它性质占位性病变相互间的鉴别有时较为困难。
三维超声可从不同方位观察肝表面和边缘轮廓，肿三维超声成像在临床上有广泛的应用前景。
可用于精确测量和定位在产科临床上，三维超声成像可用于鉴别早期胎儿是否存在畸形以及检查各个孕期胎儿的生长发育情况；在心血管疾病诊断中，可用于多种心脏疾病以及血管内疾病的检查。
随着实时三维超声成像（一般要求帧频必须大于20帧/s）的研究成功，三维超声有望在心脏疾病检查中发挥更大的作用。
尽管如此，由于价格和技术上的原因，目前三维超声成像尚未达到临床广泛应用的水平，也还有不少值得研究的问题。
2.3 在妇科的应用
三维超声对子宫实质性肿瘤的断，有一定辅助作用。
对卵巢和输卵管病变（特别囊性变），可清晰显示其立体外形轮廓、内部结
构、有无分隔与性突起、液体浑浊度等。
对盆壁转移性病灶合并腹水的人，三维较二维超声的诊断价值更大。
文献报道三维超声诊断附件区恶性肿瘤时，其敏感性由二维超声的80%增87%。
此外，三维超声于术前可清晰显示恶性肿瘤浸及围脏器的情况，评价肿瘤与子宫、盆壁及髂血管的关系，为中能否切除肿瘤提供有价值的资料。
与此同时，应用3cde可以显示肿瘤内血管空间结构，并计算单位体积内的瘤血管密度，为肿瘤的定性诊断增加新的参考指标。
2.4 在心血管系统的应用
心脏为具有复杂三维形态的动态器官三维超声心动图能够提
供心脏的三维立体结构，直观显示心脏内部结构的解剖形态、空间关系、立体方位及血流变化等，为各种瓣膜疾病、心肌疾病和先天性心脏复杂畸形的诊断与治疗提供帮助。
rt-3de能实时总体评估一个心动周期心脏的解剖、功能及活动状况，测定心腔容量，估测心室重量及各项心功能指标，分析室壁节段运动等，在冠心病、先天性心脏畸形等心血管疾病的定性和定量诊断方面发挥重要作用。
3 结论
超声成像是临床上广泛使用的一种成像模式，在某些场合甚至是最好乃至唯一可用的成像模式。
各种新技术新方法的开发和利用，使超声仪器的检测和诊断更为有效，应用范围也不断延伸，如用于观察病程的发展情况、细胞的代谢情况等。
超声成像技术在过去、现在和将来都是医学影像研究的重点内容之一。
随着技术的发展、研究的深入，将会有更多新发现和新技术用于超声成像。
参考文献：
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