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基于超快超声平面波成像的医学超声探头改进郭宁;王丛知;郑海荣;叶为镪【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2016(035)004【摘要】目的基于平面波发射/接收原理的超快超声成像技术近年来已成为国际医学超声领域的研究热点,有望取代传统的聚焦扫描式超声成像技术.传统方式受其成像模式的限制,无法实现高帧频成像,而通过平面波发射以及相干复合方法,可大大提高超声成像的帧频.本文提出一个新的设想,即采用高程方向无聚焦换能器(non-elevation-focused probe,NEFP),相对于传统的高程方向有聚焦换能器(elevation-focused probe,EFP),可能有助于进一步提高超快超声成像技术的成像效果.方法首先简要介绍平面波相干复合成像的原理和方法,进而通过FieldⅡ软件仿真,验证相干复合成像方法对平面波成像图像质量的提升效果.最后,通过仿真和实验实现探头高程方向的发射声束聚焦模式,并对上述2种模式换能器的平面波成像效果进行了对比分析.结果使用平面波复合成像算法得到很好的成像效果,两种探头经对比,NEFP探头成像图像的对比度相对于EFP探头明显增强.结论对于超快超声成像方法,使用NEFP超声探头可以取得更优的成像效果.【总页数】7页(P353-359)【作者】郭宁;王丛知;郑海荣;叶为镪【作者单位】中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055;中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055;中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055;中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055【正文语种】中文【中图分类】R318.04【相关文献】1.基于GPU并行运算的超声平面波成像仿真 [J], 徐琛;王迁;张建国;刘东权2.基于改进DMAS的平面波超声成像算法及其GPU实现 [J], 鲍喜荣;沈晓燕;张石;苏婷3.基于微型阵列换能器的复合多角度\r平面波超快速超声成像 [J], 唐雨嘉;崔崤峣;李章剑;杨晨;蔡黎明;吕加兵;焦阳4.一种基于Casorati-奇异值分解的超快平面波超声多普勒自适应时空域杂波抑制算法 [J], 徐依雯;杨晨;徐杰;焦阳;崔崤峣5.基于USB2.0的医用内窥镜超声探头旋转扫描成像系统 [J], 陈晓冬;温世杰;郁道银因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
超声波成像技术在医学中的应用研究超声波成像技术（Ultrasound Imaging Technology）是一种无创性的诊断技术，其通过向人体部位注入超高频的声波，利用其在体内的反射、折射、透射等变化来获取人体内部结构的影像。
随着医学技术的不断进步，超声波成像技术也在医学领域中有了更广泛的应用，本文将主要探讨超声波成像技术在医学中的应用研究，并对其发展前景进行一定的展望。
一、超声波成像技术的基本原理超声波成像技术是一种利用超声波在各种介质中传播、反射、折射、透射等各种物理现象，采集与处理信号后，根据人体组织的声波反射特性形成图像的技术。
医学中主要采用的是超声波的回波模式和探头的阵列激发式。
通常，超声波成像仪器所发声的频率为2MHz ~ 16MHz，此范围的声波频率可穿透人体各个器官并形成声像，因为声波频率越高，其穿透人体组织的能力就越强，但其对越小的组织细胞发出的细小反射声也就越灵敏，因此其分辨率也就越高。
超声波对于不同物质的声波反射系数差异不同，利用此原理可得到不同的声像，并进行诊断。
二、超声波成像技术在医学中的应用1.临床诊断超声波成像技术可以应用于多种医学领域中的临床诊断，如妇科（盆腔炎、子宫肌瘤等）、泌尿外科（肝胆疾病、肾上腺等）、血管科（血栓、动脉瘤等）以及前列腺、甲状腺、心脏等疾病的诊断。
其成像速度快、无辐射、无痛苦等特点，被广泛用于儿科诊断、妇产诊断、泌尿外科等临床领域。
2.细胞和组织学研究超声波成像技术可用于细胞和组织学研究中，如乳腺纤维瘤的诊断、判断癌细胞的集聚和肿瘤血管的数量等。
在细胞的特定频率下，超声波成像技术可以观察细胞的外形与内部结构，并可在细胞表面上形成互为镜像的图像，从而得到更为准确的观测。
3.治疗超声波成像技术应用于医学治疗中，主要包括超声波消融治疗和超声波再生治疗等。
超声波消融治疗即是通过超声波导引下安装一个导管，将能量传送到人体特定器官或部位，让病变组织坏死、减少肿瘤体积。
超声波成像技术的研究与应用第一章超声波成像技术的概述超声波成像技术是一种利用超声波测量物体内部结构的技术，它是利用超声波在材料中传播时发生的反射、散射、吸收等特性对物体进行检测和成像的技术。
超声波成像技术具有非侵入性、不破坏性、灵敏度高等优点，被广泛应用于医学、工业、地质、材料科学等领域。
第二章超声波成像技术的原理超声波成像技术是利用超声波在材料中的传播和反射原理进行成像的技术。
具体来说，将超声波信号发射至被检测物体内部，这些信号在物体内部遇到材料性质不同的界面时，会发生反射和散射，这些反射、散射信号经由接收器进行接收和分析，最终以图像的形式显示在屏幕上。
第三章超声波成像技术的应用3.1 医学超声波成像技术在医学领域中有着广泛的应用，并且一直处于开发和改进中。
超声波成像技术通过超声波高频振动对人体进行诊断，检查器官的结构和组织的状态。
在临床上，常用的有肝、胆、胰、肾、脾、心、脑等部位的超声检查。
超声波成像技术也可以在手术中应用，借助于超声波特殊的物理性质，能应用在很多具有深度、大小、形状、组织密度不同的扫描对象上，如常见的肝脏、胰腺、乳腺、甲状腺、脾、心脏、血管、泌尿系统及前列腺等器官。
3.2 工业超声波成像技术在工业中的应用越来越广泛，其中最主要的应用领域在检测和控制。
超声波成像技术不仅适用于传统的金属材料和混凝土结构物的无损检测，而且在新型材料、异质材料及纳米材料等方面的无损检测方面也得到了广泛的应用。
3.3 材料科学超声波成像技术在材料科学中的应用可以追溯到20世纪70年代，主要应用是对金属、非金属等材料的检测。
超声波成像技术通常用于材料的生产控制和无损缺陷检测。
具体来说，超声波成像技术可以用于评估材料中的纤维方向、发现表面质量的缺陷以及粒子大小分布。
在comp搅拌、塑料挤出成型、电影薄膜制造、合成材料及半导体制造等领域都可以利用超声波成像技术进行生产控制。
第四章超声波成像技术的新研究4.1 三维超声成像三维超声成像是指在医学检测领域中，利用体积扫描技术将人体内部结构以三维图像的形式呈现。
超声波成像技术的原理和应用超声波成像技术是一种医学图像学方法，利用声波传播在物体内部时的反射和散射特性来形成图像。
它已成为现代医学中最常用的成像技术之一，因为它非侵入性、安全、无副作用，可以在实时、高分辨率的情况下得到详细的解剖信息。
超声波成像的原理是基于超声波在介质中传播时产生的反射和散射。
超声波是高频机械波，其频率通常在1-20MHz之间，比可见光的频率还高。
当超声波遇到两个不同介质的边界时，部分超声波被反射回来，部分超声波被穿透到新的介质中。
这些反射和散射的声波信号被超声探头捕获并转换为电信号，然后通过计算机处理形成图像。
超声波成像技术有多种应用。
最常见的应用是肝、胰腺、乳腺、甲状腺、心脏等内脏器官的成像，因为这些器官无法通过其他成像方法得到详细的解剖信息。
此外，超声波成像也用于检测畸形儿的出生缺陷，以及女性妊娠期间的孕妇健康状况。
超声波成像技术有两种主要类型。
第一种是二维超声技术，它在病灶部位以不同角度产生扫描，用计算机将这些图像整合在一起，形成一个整体图像。
第二种技术是多普勒超声技术，它使用声波的多普勒效应来检测血流速度和方向，用于评估器官的血流情况。
超声波成像技术的一大优势是它是非侵入性的，不需要使用放射性物质或注射剂，因此不会对受检者造成任何副作用。
此外，它可以提供实时的图像，使医生可以及时看到病变的位置和形态。
它也是一种相对便宜的成像技术，对于那些无法承受昂贵成像技术，如核磁共振成像（MRI）和计算机断层扫描（CT）的患者尤其重要。
尽管超声波成像技术在医学领域得到广泛应用，但它也具有其他领域的应用。
例如，它可用于检测材料的质量和裂缝，用于生物研究中对生物组织的分析、评估和测量。
由于它的非侵入性和实时性，也被用于生物医学工程、机器人技术和虚拟现实等领域的研究。
总之，超声波成像技术是一种非常重要的成像技术，已广泛应用于许多医学领域和其他领域。
它的发展使医生能够获得诊断和治疗疾病所需的详细解剖信息，帮助提高疾病的识别和治疗水平。
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