医学超声影像技术及其发展现状

医学超声影像技术及其发展现状

张秀芳

张秀芳（上海市南京西路社区卫生服务中心200041）

【中图分类号】R197.39【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）40-0062-02

【摘要】二十世纪以来随着医学、机械工艺、计算机、电子技术的快速发展，超声诊断仪器在性能上、功能上、用途上都不断地得到加强，全新的成像技术更是不断地出现并且被及时的应用到新型医疗设备中，这也拓展了超声成像技术的临床应用范围。超声影像技术由于有着高分辨率、高实时性、操作方法简便、无损伤、代价小等特点已成为临床中不可缺少的影像诊断技术之一。针对这种，本文对现有的成像技术进行了分析，并展望了其未来发展趋势。

【关键词】超声影像技术三维成像谐波成像彩色多普勒血流成像

1引言

超声医学是结合声学、医学和电子工程技术的一门新兴学科。具有医、理、工三种专业知识结合的特点，涉及的内容广泛，在预防、诊断、治疗、康复、监护和普查人体疾病中有较高的实用价值。医学超声影像技术是超声医学重要技术之一，它是指运用超声波的物理特性，通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析、处理和显象，从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创伤性检查方式。随着临床医学发展的要求，超声影像技术领域正在发生着巨大的变化，主要有性能得到提高、功能得到完善、范围得到拓展等。

2医学超声影像技术的现状

近几年来，医学超声成像系统向更高层次发展，有以下三个目标：(1).通过采集更多的声学参数来获取体内更多的病理信息；(2).通过提高图像质量来获得更为清晰的图形；(3).通过多种技术结合显示更细微的组织结构。下面对具有代表性的超声影像技术做出初步的评价。

2.1彩色多普勒血流成像技术

血流参数的测量依次历经了三种方法：连续多普勒(CWD)血流测量，脉冲多普勒(PWD)血流测量，彩色多普勒(CFM)测量。彩色多普勒血流成像技术是通过把得到了与血流信息有关的参数经过相位检测、自相关处理等多种信号处理方式，然后将得到的结果显示在B型灰阶图像上，可以很直观的显示血流，同时能够对血流的性质、流速的大小、血管内的分布等予以感官上的显示。彩色多普勒血流成像技术可以用在多种疾病的诊疗上，比如可以对肝癌结节的血管进行有效的分类、可以直观的分析心脏的功能等。

2.2谐波成像技术

医学超声中存在着很多的非线性现象，而传统的超声成像技术都是采用线性声学的原理，因此或多或少存在着一定的偏差。谐波成像技术应运而生。采用谐波成像技术时，由于入射波的频率比较低，衰减也相对比较小，与此同时由于被探头接收到的高频谐波分量的衰减只是在回程中才会产生，这些都使得谐波成像技术能够获得人体内部深层的极为细腻的图像。组织谐波成像技术和对比谐波成像技术是谐波成像技术中比较典型的两种，也得到了广泛的应用。此外，其他类的谐波技术也得到了深入的研究和迅猛的发展，呈现一片欣欣向荣之势。

2.3超声三维成像技术

临床超声正在蓬勃发展的另一项技术就是超声三维成像技术，它通过获得三维空间上的图像信息来弥补二维平面成像技术的不足之处。根据成像原理，可以分为静态三维成像(staticthree-dimensionalimaging)和动态三维成像(dynamicthree-dimensionalimaging)两种。静态三维成像通过对二维探头采用旋转扫描或者扇形扫面的方式，获得多个切面的图像，然后载入计算机并进行图像处理和重建，最终达到显示器官三维立体图的效果。主要用在对器官内有液体存在或探察检测对象周围有液体环抱者如肾积水和肿瘤等，对血管的三维重建可以了解内脏内部的血管走向、血栓形成、分枝状况等。这些都有助于提高和改善患者的临床治疗效果。动态与静态的三维超声成像技术原理基本相同。

2.4数字式波束形成技术

医学超声影像技术获得的包括图片分辨率等参数在很大程度上取决于波束形成的方法和技术。而常规的模拟声束形成器的工作模式可以归结为：延迟—求和—检波—采样。这种方式一方面不能实现连续的动态聚焦，另一方面通道数量的增加也会受到多重限制，此外还会存在参数漂移阻抗匹配等问题，这些都会导致难以获得高品质的图像。数字式波束形成技术把延迟和采样结合在一起，通过控制通道的不同采样时间来实现连续的动态聚焦，可以获得超高分辨率，同时可以消除旁瓣引起的伪像，此外还能实现动态孔径和连续动态聚焦。因此在临床上得到了广泛的应用。

3医学超声影像技术的发展

从工程技术角度看，医学超声成像在彩色血流测量技术、数字化波束形成技术、谐波成像技术、三维超声等方面的发展特别引人注目，也取得了一定的效果。相比较其它医学影像检查手段，超声影像技术是一种集发射、接收为一体的双程反射成像技术。因此，从某总程度而言，目前的超声影像技术所能得到的图像只能算是粗匹配的准真实像。从医学影像技术的发展历程来看，技术发展的最终目的还是为了通过提高图像的质量从而能够显示更为细微的组织和结构，这也是决定超声影像技术发展的关键因素。而在对图像质量产生影响的众多因素之中，成像参数的作用尤为明显，因此，寻找一种更能反映人体生理、病理等状态的成像参数将在今后很长一段时间内成为重要的研究方向。与此同时，作为一门多学科结合的技术，医学超声影像技术的发展和提高与其他学科相关技术的发展有着直接的联系，如何更好的把其他学科的知识运用到超声成像技术中以改善成像效果也是未来研究的一大趋势。

在临床医学上，超声影像技术由于可以提供全方位的优质诊断信息而得到亲睐。随着医学科学和其他相关学科技术的发展，医学超声影像技术的作用也会进一步提升达到一个前所未有的水平。

参考文献

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