医学成像设备论文.docx

医学成像设备论文.docx

《医学成像设备论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医学成像设备论文.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

医学成像设备论文

研究生课程论文

（2012-2013学年第一学期）

医学超声成像新技术

研究生：

林业翔

提交日期：

2021年6月16日研究生签名：

学号

2958

学院

电子与信息学院

课程编号

S0001001

课程名称

医学超声成像新技术

学位类别

工程硕士

任课教师

林春漪教授

教师评语：

成绩评定：

分任课教师签名：

年月日

说明

1、课程论文要有题目、作者姓名、摘要、关键词、正文及参考文献。

论文题目由研究生结合课程所学内容选定；摘要500字以下，博士生课程论文要求有英文摘要；关键词3～5个；参考文献很多于10篇，并应有必然的外文文献。

2、论文要求自己动手撰写，如发觉论文是从网上下载的，或是剽窃剽窃他人文章的，按作弊处置，本门课程考核成绩计0分。

3、课程论文用A4纸双面打印。

字体全数用宋体简体，题目要求用小二号字加粗，题目行要求用小四号字加粗，正文内容要求用小四号字；经学院同意，课程论文能够用英文撰写，字体全数用TimesNewRoman，题目要求用18号字加粗；题目行要求用14号字加粗，正文内容要求用12号字；行距为2倍行距（方便教师批注）；页边距左为3cm、右为2cm、上为2.5cm、下为2.5cm；其它格式请参照学位论文要求。

4、学位类别按博士、硕士、工程硕士、MBA、MPA等填写。

5、篇幅、内容等由任课教师提出具体要求。

三维彩色超声诊断仪

林业翔

摘要：

本文介绍一种医学成像设备，四维彩色超声诊断仪，包括该设备的操作性能、用途、临床应用范例和对该设备以后的技术革新展望。

关键词：

超声；医学；

1.引言

超声成像以其利用平安、成像速度快、价钱廉价和利用方便等优势在临床诊断被大量利用，是临床诊断的重要工具之一[1]。

随着超声在医学诊断领域的普遍而深切的应用，和微电子技术、运算机技术、图像处置技术和探头技术等工程技术的进步，增进了超声诊断技术不断进展。

不仅仪器的图像质量明显提高，而且诊断的模式和方式也加倍丰硕。

国内外很多研究人员从事着超声的研究，是超声技术从模拟技术进展到数字技术，即数字声束形成技术[2]；从低帧率成像到扩展到弄帧率成像[3]；从二维成像扩展到三维成像[4]；从线性技术进展到非线性技术[5]；以适应临床不同的需求。

本文着重对三维成像技术作一下介绍，并对在临床方面的应用进行归纳。

2.三维超声成像技术

三维超声成像的概念最初由Baun和Greewood在1961年提出[6]。

他们在搜集一系列平行的人体器官二维超声截面的基础上，用叠加的方式取得了器官的三维图像。

在这以后，很多人进行了这方面的研究工作。

随着运算机技术和图像处置技术的进展，三维超声成像取得了明显的进展，一些有效的系统开始进入临床应用。

2.1.三维超声成像技术原理简介

三维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[7]。

三维超声成像是在搜集二维图像的基础上进行重建而成。

要取得理想而准确的三维成像，需要清楚地了解图像的位置及角度，还需尽快扫查以幸免运动伪像。

经常使用机械驱动扫查、自由扫查、一体化容积探头扫查等方式获取[8]。

获取二维图像数据后，即可形成三维立体数据库。

被选择一个参考切面对三维立体数据库进行任意方向的切割和观看时，即可完成对感爱好结构的三维重建与显示。

经常使用的重建方式为[8]：

基于特点的三维图像重构法、基于体素的三维图像重构方式。

显示方式有：

断面成像、表面成像、透明成像。

3.三维超声成像的应用

三维超声在产科领域的应用较早，技术也较成熟[7]。

不仅能够对胎儿体表结构进行表面成像，还能够利用透明成像对胎儿体内进行三维重建，从而对胎儿整体形态结构进行观看。

Voluson730是一套完整的超声检查系统，如图1所示，可用于乳腺成像、介入性泌尿外科和一样性医疗成像。

作为一套完整的超声设备，可用来进行以下研究：

（1）测定胎儿年龄

（2）分析胎儿的发育情形

　　（3）评判多胞胎或/和高危怀胎

　　（4）检测胎儿异样

　　（5）检测子宫的结构异样

　　（6）检测胎盘异样

　　（7）检测异样的出血

　　（8）检测异位怀胎和其它的异样怀胎

　　（9）检测卵巢的肿瘤和纤维瘤

（10）胎盘定位

图1

在妇产科方面，Voluson730拥有非常优越的性能：

（1）在高分辨率大小（HD-Zoom）状态下胎儿手臂的高分辨率血流显像（HD-Flow）

（2）应用斑点噪声抑制技术（SRI）显示胎儿肺、肝和肠管

（3）彩色多普勒显示胎儿的脐动脉和胎盘血流

（4）胎儿肾脏的高分辨率血流显像（HD-Flow）

（5）应用高分辨率放大（HD-Zoom）和斑点噪音抑制技术（SRI）显示胎儿颈后透明层及其测量

（6）VCI-C平面技术和最大模式显示鼻骨和前额骨

（7）STICH技术和断层超声成像（TUI）显示胎儿心脏

（8）反转模式显示胎儿心脏（上）、胃（下）及血管空间比领关系

（9）三维成像技术显示正常盆底结构

（10）VCI-C平面显示宫内节育环位置及形态

怀胎初期——技术领先的4D经阴道探头能够快速获取怀胎初期胎儿的容积图像，并很方便对所搜集的图像进行分析。

例如，要进行胎儿颈后透明层的测量，只需搜集胎儿容积图像，将感爱好区设置在的Voluson730Expert“画中画”窗口中，并进行倍放大即可进行。

所有原始数据可自动传输到ViewPoint数据库治理系统进行脱机分析。

怀胎中、末期——采纳最轻便的4D腹部探头和GE的STIC技术，能够在很短时刻内进行全面而标准的胎儿超声检查，包括胎儿心脏流出道的显示，同时还可将所有容积数据存储与Voluson机械上，进行后期处置；也可利用4DViewPC系统和ViewPoint系统进行脱机存储和分析。

4.三维超声成像临床应用范例

三维超声能够对早孕胎儿体积和重量的精准测量可准确判儿的情形或估量孕周。

利用三维透明成像最

回声模式或X线模式，可整体显示胎儿体内的骨性结构而不受其复杂曲率转变的阻碍，成功率达100%。

研究结果说明，三维超声对产

胎儿畸形诊断水平比二维超声水平明显提高，其检出率

79%～%［9］。

下面对三维胎儿颜脸部、脊柱、四肢、等畸形做一综述。

4.1.胎儿颜脸部

三维超声在胎儿脸部的观看中具有重要价值。

胎儿脸部观看是超声检查的重要组成部份。

某些性脸部畸形，一般是或胎儿其它异样的一

指征。

三维超声比二维超声更能清楚地观看胎儿脸部及其彼此关系，国学者的研究说明，利用三维超声表面和容积模式检查胎儿头脸部畸形，对评判（）、眼距过宽（近）、Down、Apert征、下颌过小、长鼻、单侧、单眶不良、化缺点、前及儿等多

脸部畸形有重要的诊断价值。

据报导，经三维超声可在孕9～11周对

些畸形进行诊断。

采纳三维超声观看30例孕18～40周的胎儿脸部，如图2所示，其中%的胎儿能取得中意的脸部图像，以为优于二维超声。

而有些资料说明，胎儿唇腭裂诊断（图3所示），孕周在24～40周的胎儿，二维超声与三维超声显示率相差无几，但孕周小于24周的胎儿唇部观看，三维超声明显优于二维超声，这是由于胎龄过小脸部尚未发育之故。

图2

图3

4.2.

三维超声透明成像模式评判胎儿骨骼、及脊柱（图4所示）

的正常结构、发育异样是超级有效的，国内外已有报导。

它比二维超声、形象，而且不受胎儿胸廓及脊柱生理曲率阻碍，能清楚显示脊柱和之间的连接关系及其自身曲率转变，同时能清楚的观看它们之间空间位置关系。

利用三维超声透明成像最大回声模式，能全面观看胎儿颅骨板的结构，能够显示二维超声很难获取的胎儿颅骨板结合处及等结构而没必要担忧对胎儿可能造成的损伤。

这些发觉有可能显示二维超声不能发觉的一些先本性畸形，如胎儿颅骨、脊柱、胸廓和四肢先本性畸形（、脊柱侧弯、、骨缺损、胸廓、先本性足内翻或外翻等）。

图4

4.3.胎儿泌尿系统

通过三维超声三个平面的平行移动，能够清楚显示、发育不良等疾病。

而三维超声表面成像那么能直观准确地显示胎儿外生殖器的立体形态，对判定及裂等疾病有重要价值。

图5为胎儿外生殖器官表面成像。

图5

4.4.肢端

观看胎儿指趾是高危超声检查必不可少的部份，因指趾畸形尤其是第5指、趾太短、重叠指或指异样弯曲常在胎儿三体综合征发觉。

故胎儿指趾的清楚显示有助于鉴定胎儿染色体畸形。

三维超声可选择旋转贮存在取样框内的任何平面，直至取得所检查结构的最正确图像，并通过利用表面重构使胎儿指趾图像更易。

文献报导［10］，三维超声完整显示所有指、趾较二维超声明显有效，为%对%，评判具有结构畸形高危因素的胎儿和染色体畸形很有帮忙。

图6为胎儿手、脚表面成像

图6

三维成立在二维超声基础上，能具体、实时三维立体及结构，使超声诊断从平面图像上升至立体图像水平，为超声诊断提供了原平面超声所不能解决的问题，关于胎儿畸形的产前诊断是一个有前途的新，有良好的进展前景。

目前三维超声仍存在一些局限性，对胎儿的体表结构进行三维重建时，要求感区前方有羊水存在因此限制三维超声的观看方向;羊水少时，胎儿体表感爱好结构可能显示不完全;可致使三维图像显现扭曲，因此可能进行多次采样才能保证三维图像的准确性。

相信随着运算机技术的进一步提高和的积存，三维超声与二维超声联合应用在产科诊断中能发挥愈来愈重要的作用。

5.展望

从初期超声诊断技术到目前的超声多普勒成像技术、三维成像技术和谐波成像技术的进展历程来看，超声图像诊断技术的进展目的是为了提高图像质量，准确反映疾病信息。

超声成像技术在过去、此刻、以后都是医学影像研究的重点内容之一。

随着技术的进展、研究的深切，相信以后会有更多新发觉和新技术用于超声成像中。

参考文献

[1]王艳丹，高上凯.超声成像新技术及其临床应用[J].北京生物医学工程，2006，25（5）；553-556.

[2]伍于添.超声诊断方式和设备的前沿技术[J].中国超声医学杂志，2004，20（6）；470-475.

[3]彭虎，韩雪梅，杜宏伟.高帧率超声成像系统中一种高信噪比扇形成像模式的实现[J].生物医学工程学杂志，2006，23

（1）；25-29.

[4],,Theimpactoftwo-dimensionalversusthree-dimensionalultrasoundexposureonmatermal-fetalattachmentandmaternalhealthbehaviorinpregnancy[J].UltrasoundObstetGynecol,2006（27）;245-251.

[5]杜宏伟，彭虎等，吸收媒质中非线性gauss聚焦超声场的仿真研究[J].中国科学技术大学学报，2007，37（9）；1120-1124.

[6]

郝晓辉，高上凯.三维超声成像的进展现状及假设干关键技术分析[J].生物医学工程杂志，1998，15（8）；311-316.

[7]王建红.三维超声成像的临床应用现状与进展[J].医学影像杂志，2004，14

（1）；858-860.

[8]黄志远.三维超声成像的新技术及进展趋势[J].武汉科技学院学报，2006，19（10）；5-8.

[9]徐辉雄，吕明德.二维及三维超声评判胎儿畸形的对照研究.中华超声影像学杂志，2002，7:

409-412.

[10]HamperUM，TrapanottoV，ShethS，etUS∶preliminaryclinical，1994，191∶397-401