超声成像在医学中的应用

超声成像在医学中的应用

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。而超声成像是利用超声声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图像的技术。

一、超声成像在医学中的应用

超声成像以其使用安全、成像速度快、价格便宜和使用方便等优势在临床诊断中被大量使用，是临床诊断的重要工具之一。随着超声在医学诊断领域的广泛而深入的应用，以及微电子技术、计算机技术、图像处理技术和探头技术等工程技术的进步，促进了超声诊断技术不断发展。不仅仪器的图像质量明显提高，而且诊断的模式和方法也更加丰富。国内外很多研究人员从事着超声的研究，使超声技术从模拟技术扩展到数字技术，从二维成像扩展到三维成像；从线性技术扩展到非线性技术，以适应临床不同的需求。

在医学实践中，常用的超声仪器有多种：A型，即幅度调制型，是以波幅的高低表示反射信号的强弱，显示的是一种“回声图”。M型，光点扫描型。是以垂直方向代表从浅至深的空间位置，水平方向代表时间，显示为光点在不同时间的运动曲线图。B型，辉度调制型。即超声切面成像仪，简称“B超”。是以亮度不同的光点表示接收信号的强弱，在探头沿水平位置移动时，显示屏上的光点也沿水平方向同步移动，将光点轨迹连成超声声束扫描的切面图，为二维成像。至于D型是根据超声多普勒原理制成。

近年来，超声成像技术不断发展，如灰阶显示和彩色显示、实时成像、超声全息摄影、穿透式超声成像、超声计并机断层圾影、三维成像、体腔内超声成像等。这些超声成像在医学上的应用，给医生在病情诊断及治疗方面带来了极大的方便，同时也给无数人带来了健康的希望。

二、二维技术与三维技术对比

二维多普勒组织成像技术是将低速高振幅的心肌运动信息进行彩色编码显示心脏运动信息的图像诊断的技术。该技术能够直观的观察心动周期内各时相的室壁运动方向，并定量分析心脏各节段的室壁运动速度。与传统超声目测分析室壁运动相比，能够更为客观地评价心脏的运动特点。但多普勒组织成像无法克服多普勒声束与室壁运动方向夹角所产生的影响，该技术对甲状腺良恶性肿瘤的鉴别有一定的诊断价值。

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。三维超声成像是在采集二维图像的基础上进行重建而成。要获得理想而准确的三维图像，需要清楚地了解二维图像的位置及角度，还需尽快扫查以避免运动伪像。常用机械驱动扫查、自由扫查、一体化容积探头扫查等方式获取。获取二维图像数据后，便可形成三维立体数据库。当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察时，即可完成对感兴趣结构的三维重建与显示。常用的重建方法有基于特征的三维图像重构法、基于体素的三维图像重构方法。显示方式有断面成像、表面成像、透明成像。

与传统二维超声成像相比，三维超声成像具有明显的优势。主要表现在以下几个方面：直接显示脏器的三维解剖结构；可对三维成像的结果进行重新断层分层，从而能从传统成像方式无法实现的角度进行观察；可对生理参数进行精确测量，对病变位置精确定位。

当然，三维超声成像还存在不足之处。如成像速度慢、空间分辨力低、成像效果未达到临床诊断要求等也制约着三维超声技术的应用。

三、超声成像技术医学应用展望

微创介入技术、基因诊断和治疗技术以及组织工程技术是未来医学发展的方向。所有上述医学高技术均需要在精确的时空定位和丰富的病理生理信息的环境中才能实现其应有的诊断和治疗价值。精确的、可靠的人体解剖和病生理信息可视化技术是实现上述技术的根本保证。超声医学技术具有在实时动态高分辨率地提供直观地整体和局部组织器官解剖和功能诊断信息的无与伦比优势。超声多维多参数现象技术、虚拟现实技术微创介入超声诊断和治疗技术以及超声医学技术与其他医学高技术的交叉融合已经成为未来超声医学技术和医学技术发展的前沿方向。相信随着科技的进步，超声成像技术也会帮助更多的人回复健康的身躯。