医学超声宽景弹性成像技术研究
医学超声影像新技术综述
医学超声影像新技术综述医学超声影像是一种非侵入性的医学影像技术,广泛应用于各个医学领域中。
随着科技的发展,医学超声影像也在不断创新和进步。
下面将对医学超声影像的新技术进行综述。
3D/4D超声是医学超声影像的一项重要创新技术。
传统的2D超声只能提供二维平面的影像信息,而3D超声则可以提供立体的影像信息。
通过3D超声,医生可以更清楚地观察器官的结构,对病变的定位和判断更准确。
而4D超声则是在3D超声的基础上,增加了时间维度的显示,可以观察到器官的动态变化,为医生在手术过程中提供更多的信息。
弹性成像技术是医学超声影像的另一个重要创新。
传统的超声影像只能提供组织的结构信息,而无法获得组织的机械性质。
而弹性成像技术可以通过对组织进行外力刺激,观察其应变变化,从而得到组织的弹性信息。
弹性成像技术可以用于癌症的早期诊断,因为癌细胞与正常细胞的弹性性质不同,通过观察组织的弹性变化可以帮助医生识别癌细胞。
超声造影技术也是医学超声影像的一项重要进展。
传统的超声影像对于某些组织的显示效果不佳,无法提供足够的信息。
而超声造影技术通过向患者体内注射一种特殊的造影剂,使得血液和某些组织产生回声信号,从而提高超声影像的对比度和分辨率,使得医生可以更清楚地观察到组织的细微变化。
超声造影技术可以用于心脏、肝脏等器官的检查,提供更准确的诊断依据。
超声导航技术也是医学超声影像的一项重要创新。
传统的超声影像在手术中的应用受限,因为医生无法实时地观察患者体内的情况。
而超声导航技术通过将超声影像与实时定位技术结合,可以实现对患者的实时导航。
医生可以通过超声导航系统观察患者体内的器官和病变情况,辅助手术的操作,提高手术的安全性和准确性。
总结起来,医学超声影像的新技术包括3D/4D超声、弹性成像技术、超声造影技术和超声导航技术等。
这些新技术的出现使得医学超声影像在诊断、手术导航等方面有了更大的应用空间和发展潜力。
随着科技的进步,相信医学超声影像技术还会不断发展和创新,为医学领域的发展做出更大的贡献。
剪切波弹性成像
剪切波弹性成像拉伸波弹性成像(Stretch-compression Elastic Imaging,SEI)是一种利用超声波技术分析物体内部结构和区域动态变形的新型影像记录技术。
它克服了传统影像记录技术如CT和MRI的清晰度有限的缺点,有效增强了恒定时间尺度下的空间精度。
一、SEI的原理SEI的原理主要是利用超声波发射波,并通过检测返回的反射波,采集物体内部结构和动态变形的信息。
当发射波经过物体时,部分能量会穿透物体,另外部分能量就会反射回去,发射波不断地重新发射和反射,靠反射次数来判断物体内部结构和变化情况,再将所检测到的数据进行编码处理,最终得到整个物体的体像。
二、SEI的优点(1)有效提升影像清晰度:SEI能够提供更高的空间分辨率,比传统的CT和MRI技术更加清晰,可以更好地细微地观察物体构造,更好地检测和诊断状况。
(2)可以分析动态变形:SEI可以对物体内部结构和区域动态变形情况进行分析,这有助于更好地识别物体的精确位置和变形情况,从而更好地指导临床治疗。
(3)实时性强:SEI的时间尺度十分短,可以在毫秒以内实现,采集以及分析物体内部结构和动态变形的信息十分便捷,可以实现实时的记录和分析。
三、SEI的应用(1)医学领域:SEI在医学领域有着广泛的应用,如外科医学和胎儿超声等,SEI可以在微小尺度上检测活体组织的变形情况,更加细致准确地判断病变,提高诊断准确率。
(2)材料学领域:SEI可以用于监测材料结构随加载力情况变化,提高建材,医疗用具,装配设备等产品设计和性能测试的精准度。
(3)计算机领域:SEI也在计算机领域有着广泛的应用,如智能机器人的运动分析,机器认知等,以有效准确地分析复杂的空间变形情况,为计算机视觉的研究提供有力的技术支撑。
四、总结SEI是一种利用超声波技术分析物体内部结构和区域动态变形的新型技术,它能够克服传统影像记录技术如CT和MRI的清晰度有限缺点,有效提升影像清晰度,可以分析动态变形,实时性强等特点,在医学领域,材料学领域和计算机领域有着广泛的应用前景。
多功能医用超声成像系统的研究与开发
多功能医用超声成像系统的研究与开发随着科技的进步和社会的快速发展,医疗技术也在不断地发展和创新。
作为现代医学诊断的重要手段之一,医用超声成像技术在临床上得到了广泛的应用。
随着人们对医疗服务要求的不断提高,传统的超声成像技术已经无法满足高质量、多样化的医疗需求,逐渐出现了多功能医用超声成像系统。
一、多功能医用超声成像系统的概念和特点多功能医用超声成像系统是指集成了多种功能的超声成像设备,在保证基本超声成像功能的同时,还能够满足其他医疗诊断需求。
一般而言,多功能医用超声成像系统主要有以下两种特点:1. 多种功能的整合:通过整合多种诊断模式,多功能医用超声成像系统可以在精准诊断的同时,提高临床工作效率,满足医生的需求。
例如,多功能医用超声成像系统可以同时进行血管成像、心脏超声、胃肠道检查等功能,能够更好地满足医生的工作需求。
2. 快速成像:多功能医用超声成像系统可以更快地进行成像,因此在医疗工作中具有更广泛的应用价值。
在确诊急诊病人的情况下,多功能医用超声成像系统能够快速进行必要的检查,为医生做出快速的诊断和治疗提供依据。
二、多功能医用超声成像系统的优势1. 非侵入性:多功能医用超声成像系统是一种非侵入式的检查方式,不需要对病人进行开刀或针刺等操作,避免了传染病的交叉感染以及对病人的生理和心理的伤害。
2. 操作简单:多功能医用超声成像系统的操作相对简单,需要较少的专业技能,不需要使用大量试剂和较高的设备成本,因此成本相对较低。
3. 安全性高:多功能医用超声成像系统在成像的过程中没有辐射或化学药物的使用,对人体的损伤较小,同时避免了对医护人员和研究人员的安全隐患。
4. 高精确度:多功能医用超声成像系统可以直观地呈现影像,使医生能够及时判断患者的病情,提高诊断精确度和治疗效果,促进患者的康复。
三、多功能医用超声成像系统的发展现状目前,国内外多功能医用超声成像系统已经得到广泛的应用,许多企业相继发布了其产品,并且得到了市场的认可,如GE、西门子、皮凯等国内外知名企业。
多普勒超声及超声弹性成像技术在皮肤浅表肿瘤中的临床应用现状与进展
多普勒超声及超声弹性成像技术在皮肤浅表肿瘤中的临床应用现状与进展发布时间:2022-07-24T08:07:18.121Z 来源:《医师在线》2022年3月5期作者:宋路琪徐楚润王一[导读]宋路琪[1 ]1 徐楚润[1 ]1 王一[2 ]2*(1河北医科大学2河北医科大学第二医院;河北石家庄050000)摘要:目前,彩色多普勒超声在皮肤肿瘤方面的应用越来越广泛,在临床上可以用来鉴别诊断皮肤肿瘤的良恶性以及其他非瘤性增生疾病,对切除手术进行前肿瘤的大小、毗邻组织、血供状况的评估也有重要意义。
另外,可以鉴别浅表淋巴结良恶性,进而判断癌细胞转移情况。
超声弹性成像技术是一种新型的检查技术,主要包括应变弹性成像、声辐射力冲击成像以及实时剪切波弹性成像。
它能够反映组织的硬度,弥补了常规超声的不足,更生动地显示及定位病变,对浅表淋巴结或软组织肿瘤的良恶性诊断有一定价值。
本文就多普勒超声及超声弹性成像技术在皮肤浅表肿瘤中的临床应用现状与进展作一综述。
关键词:多普勒超声;弹性成像;综述;皮肤肿瘤Clinical application and progress of Doppler ultrasonography and ultrasound elastography in superficial skin tumors Abstract:Nowadays the Color Doppler ultrasound technology is being widely used in more and more medical fields to identify whether a tumor is benign or malignant, and to diagnose other non-tumor proliferative diseases. It shows great significance in assessing the size, adjacent tissues and blood supply of the tumor before a resection. Moreover, it can also be applied to diagnose benign and malignant superficial lymph nodes, and then judge the metastasis of cancer cells. Ultrasonic elastography is a new inspection technology which includes strain elastography, acoustic radiation force impulse imaging and real-time shear wave elastography. Its advantage lies in that it can reflect the hardness of tissue, which makes up for the deficiency of conventional ultrasound, so as to display and locate lesions more vividly. It has certain value for benign and malignant diagnosis of superficial lymph node or soft tissue tumor. This paper reviews the clinical application and progress of Doppler ultrasound and ultrasound elastography in superficial skin tumors.Key words: Doppler ultrasonography;Elastography;Review;Skin tumor近年来,我国皮肤肿瘤的发病率逐年上升,且呈年轻化趋势。
超声医学成像技术研究
超声医学成像技术研究超声医学成像技术是一种非常重要的医学诊断手段,其已经成为了临床医疗中不可或缺的一部分。
该技术可以通过对人体组织的超声波反射进行分析,得出病变区域的图像信息。
1. 概述超声医学成像技术的优点在于其非侵入性、无辐射、图像分辨率高等特点。
它通常被用于检测腹部、肝、胆道、肾脏、心脏等组织,尤其适用于妊娠、产科、儿科等多种场景下的诊断。
随着科技的发展和应用的广泛,超声医学成像技术已经逐渐发展成为了三维、四维超声等高级成像技术。
2. 超声成像原理超声波是指频率超过20kHz的音波,其频率远高于人类耳朵所能听到的声音频率。
因此,超声波通过组织时可以获得更为精细的信息。
超声波穿过人体组织后会发生多次反射和散射,反射回超声传感器的信号就是在超声成像机器上呈现的图像。
超声波在组织中的传播速度与组织的密度有关,而组织的密度又与其紧密程度相关。
因此,根据组织的声阻抗差异,可以分辨出不同形态、密度和结构的器官,从而实现对人体的成像诊断。
3. 超声技术应用3.1 腹部超声腹部超声是超声应用领域中常见的一种技术,一般用于检测肝脏、胆囊、胰腺、肾脏和脾脏等腹腔内的器官。
临床应用范围非常广,例如检测肝脏病变就可以用超声来检测其体积大小、肝边缘是否光整等。
3.2 产科超声产科超声主要应用于孕妇妊娠期间的相关检查和评估,通过对胎儿的发育情况、羊水等进行检测。
该技术可以不仅可以检测胎儿的身体健康情况,还能够检测羊水、宫颈、子宫及其附件等其他问题。
3.3 心脏超声心脏超声常被用于对心脏内部结构和泵血功能的检测。
通过超声成像技术,可以确定左心室和右心室的大小,检测心脏瓣膜的情况,检测心肌运动与心脏泵血的情况。
因此,心脏超声应用于容易受到心血管疾病影响的人群中。
4. 超声成像的局限性尽管超声医学成像技术有着许多优点,其仍然存在着一些局限性。
比如,超声波的穿透深度有限,难以透过骨头和肺结构,因而不适用于某些重要部位的诊断;此外,超声成像难以分辨出一些组织,如肺部、脑部、骨骼等不适合用该技术进行成像。
医学成像技术研究——超声弹性成像的定量分析
医学成像技术研究——超声弹性成像的定量分析第一章:引言医学成像技术是现代医学领域的重要组成部分,为医生提供了非侵入性的观察和诊断手段。
超声弹性成像作为一种新兴的医学成像技术,可以通过测量组织的弹性性质,提供有关病变的定量信息,对于疾病的早期诊断和治疗起到重要的作用。
本文将深入研究超声弹性成像的定量分析方法。
第二章:超声弹性成像的原理超声弹性成像(Elasography)是利用超声波在组织中的传播速度和幅度的变化,来反映组织的弹性特性。
其基本原理是通过对组织施加外力,观察组织的形变情况,进而推断组织的弹性性质。
常见的超声弹性成像技术有静态弹性成像和动态弹性成像。
第三章:超声弹性成像的量化分析方法为了对超声弹性成像所得到的数据进行定量分析,研究员们提出了一系列的分析方法。
其中,最常用的方法之一是应变(strain)成像分析。
该方法通过测量组织的位移和形变,得出组织的应变分布,从而进一步计算出组织的弹性模量。
另外,还有基于梯度的方法、基于频响的方法等。
第四章:超声弹性成像的应用领域超声弹性成像技术在医学领域有着广泛的应用。
一方面,它可以用于乳腺癌、肝脏疾病等肿瘤疾病的诊断和治疗监测。
另一方面,它还可以应用于心脏病、脑疾病等器官的功能评估和病理性的变化追踪。
此外,超声弹性成像还可以用于体外胚胎发育观察、皮肤老化评估等方面。
第五章:超声弹性成像的优缺点超声弹性成像作为一种新兴的医学成像技术,具有许多优点。
首先,它是一种非侵入性的成像技术,不会对患者造成伤害。
其次,超声波在组织中的传播速度和幅度的变化对于疾病的早期诊断非常敏感。
此外,超声弹性成像还具有实时性、可重复性好等优点。
然而,目前的超声弹性成像技术还存在一些缺点,如分辨率较低、对噪声和伪迹敏感等。
第六章:超声弹性成像的发展趋势随着科技的不断发展和医学领域对超声弹性成像的需求增加,该技术也在不断改进和完善。
未来的超声弹性成像技术可能会在分辨率、实时性以及成像深度等方面得到进一步提高。
医学超声成像中若干新技术的研究与实现的开题报告
医学超声成像中若干新技术的研究与实现的开题报告一、研究背景医学超声成像作为现代医学影像学的重要组成部分,在临床诊断与治疗中发挥着十分重要的作用。
随着医学科技的不断进步和人们对医疗安全、精确度和质量的要求不断提高,传统的医学超声成像技术已经不再满足临床实际应用的需求。
为此,医学超声成像技术的研究也逐渐走向深入和高新化,多种新技术被提出并广泛应用。
二、研究目的本研究的目的是研究若干新技术的应用于医学超声成像中的实现,包括但不限于:1. 基于深度学习的图像处理技术,以提高医学超声成像图像的分辨率、准确度和灵敏度。
2. 基于多频段矩阵探头的成像技术,以增强医学超声成像的深度和分辨率。
3. 基于多模态成像的结构和功能成像技术,以实现对不同器官组织及病变的全方位诊断。
三、研究内容1. 深度学习在医学超声成像图像处理中的应用:①搭建并优化基于深度学习的神经网络模型,以提高医学超声成像图像的分辨率、准确度和灵敏度。
②数据预处理与数据增广技术的应用,以丰富训练数据集,提高神经网络模型的泛化能力。
③模型结构的优化与选择,以充分发挥深度学习技术的特点,提高图像处理效率与成像结果的自动化程度。
2. 基于多频段矩阵探头的成像技术:①多频段矩阵探头的构建原理与技术要点。
②探头封装与调试实现的技术要点。
③实验评估与成像结果分析,以验证并提高多频段矩阵探头成像技术的有效性和实用性。
3. 基于多模态成像的结构和功能成像技术:①采用多模态成像技术,如CT、MRI等结构成像方法,与医学超声成像技术进行融合,实现对不同器官组织及病变的全方位诊断。
②结构成像技术与功能成像技术的融合,如超声动态造影成像技术,以实现对器官组织的功能评估。
③实验评估与成像结果分析,以验证并提高多模态成像技术的有效性和实用性。
四、研究方法1. 深度学习在医学超声成像图像处理中的应用:采用Python编程语言、TensorFlow等深度学习框架,构建神经网络模型,进行网络结构的优化与选择,数据处理与数据增广等相关操作。
超声弹性成像技术在癌症诊断中的应用
超声弹性成像技术在癌症诊断中的应用近年来,随着医学技术的不断进步和发展,癌症的治疗也在不断的完善。
而在癌症的诊断中,超声弹性成像技术的应用已经引起了广泛的关注。
超声弹性成像技术能够检测组织的硬度和弹性,对于癌症的诊断和治疗提供了有力的支持。
一、超声弹性成像技术的原理超声弹性成像技术是一种新型的医学成像技术,它是利用超声波的机械性质来检测组织的硬度和弹性。
其原理是利用超声波的机械波性质,向生物组织中注入低频振荡波,通过测量组织表面反射波的相位差和振幅差来确定组织的硬度和弹性。
二、超声弹性成像技术已经广泛应用于癌症的诊断中,并取得了很好的效果。
它可以快速、准确地诊断肿瘤和肿瘤周围组织的硬度和弹性,帮助医生及时做出正确的诊断,为癌症的治疗提供有力的支持。
其中,超声弹性成像技术在乳腺癌的诊断中应用较为广泛。
在正常的乳腺组织中,超声波的传播速度和组织的硬度是成正比的。
而在乳腺癌组织中,组织的硬度要比正常组织高出很多,因此超声波的传播速度也会更快。
通过超声弹性成像技术可以直观地看到癌症组织的硬度,可以有效地识别出癌症组织区域。
此外,超声弹性成像技术在肝癌和前列腺癌的诊断中也有着重要的应用。
在肝癌中,超声弹性成像技术可以检测到癌变的肝组织和健康的肝组织之间的硬度差别,帮助医生准确判断病变的位置和大小。
在前列腺癌中,超声弹性成像技术可以快速准确地检测前列腺组织的硬度,帮助医生确定癌变的范围和分级。
三、超声弹性成像技术的优势与传统的医学成像技术相比,超声弹性成像技术具有以下几个优势:首先,超声弹性成像技术是一种非侵入性的检测方法,不会对身体造成任何伤害。
其次,超声弹性成像技术可以检测到组织的硬度和弹性,可以直观地看到组织状态,因此可以提高诊断的准确性和可靠性。
最后,超声弹性成像技术操作简易、成本低廉,可以较为广泛地应用于医学领域。
四、超声弹性成像技术的发展前景随着医学技术的不断发展和进步,超声弹性成像技术在癌症诊断中的应用将会得到越来越广泛的推广和应用。
弹性成像技术临床应用课件
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临床应用
➢ 肝纤维化诊断: 肝纤维化是肝脏的一种慢性损伤,由肝纤维 化发展到肝硬化是一个连续的过程。研究表明,如果早期给 予有效的治疗,肝纤维化可以得到逆转。因此,早期准确判 断肝纤维化分期及肝硬化程度对疾病的诊断、治疗时机的选 择及患者的预后都有重要的意义。诊断肝纤维化的金标准是 肝穿刺活检,但该方法有创、风险高,可重复性差。现阶段, 多数临床研究表明,超声弹性成像技术是一种无创性评价肝 纤维化的新方法,并且准确性很高。该方法是利用探头以固 定的压力压迫右肋间隙,同时实时接收肝组织位移信号,并8
部的弹性模量低高于于等平平力均 均硬硬学度度--属------位位性移移大小的------差红蓝色色异。实时组织弹性
成像将激励前后回声信号
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相关技术:
概述
压迫性弹性成像: 是目前最主要的弹性成像技术, 激励是指操作者手法施加一定的压力,比较组 织受压前后的变化,得到一幅相关压力图。
间歇性弹性成像: 组织所受的激励是一个低频率 的间歇振动,造成组织的位移,然后用组织反 射回来的超声波去发现组织的移动位置。通过 这种方法得到组织相对硬度图,此种方法不依 赖于操作人员,重复性好,但仪器比较复杂, 价格昂贵。
➢ 静脉血栓: 不同时期的血栓其危害性及治疗方法存在较大 的差异。急性期的血栓与血管壁的粘附比较疏松,容易脱 落,造成肺栓塞等致命性病变的危险性较大,通常应积极 地进行抗凝治疗,部分进行溶栓及置入滤器等。亚急性及 慢性期的血栓开始机化,与血管壁粘附较紧密,不容易脱 落,主要以维持抗凝治疗为主。
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临床应用
振动性弹性成像: 此种激励是一个低频率的振动 作用于组织并在组织内传播,产生一个振动图
像并通过实时多谱勒超声图像表现出来。振动 3
超声波在医学成像中的原理和应用前景探究
超声波在医学成像中的原理和应用前景探究超声波在医学领域中是一项重要的非侵入性检查技术,它基于超声波在物质中的传播和反射原理,通过对人体内部组织的声波特性进行分析,实现对疾病和异常情况的检测。
本文将探讨超声波在医学成像中的工作原理、应用领域以及未来的发展前景。
首先,我们来了解超声波在医学成像中的工作原理。
超声波成像是借助超声波的传递和反射来生成人体内部组织的图像。
在这个过程中,超声波会被送入人体内部,与组织中的不同结构相互作用,产生声波的反射和散射。
这些反射和散射的声波信号由超声波探头接收,经过电子器件的处理和计算机重构,最终转化为高清晰度的图像。
因此,通过超声波成像技术,医生可以观察到人体内部组织和器官的结构、形态、功能以及血流情况。
超声波在医学成像中的应用领域广泛。
首先,超声心动图成为了心脏病诊断中常用的检测方法之一。
它可以观察心脏的大小、形状、壁运动、心腔的大小和形态,帮助医生判断心脏功能和心脏病变。
其次,超声波在妇科领域中被广泛使用,通过超声波成像技术,医生能够检查妇科疾病、观察胎儿生长和发育情况,帮助孕产妇进行孕期监护。
此外,超声波在乳腺疾病的早期诊断、甲状腺病的检测、肝脏和肾脏疾病的诊断以及消化道、血管等器官的检查等方面也发挥了重要的作用。
在未来,超声波在医学成像中的应用前景十分广阔。
首先,随着科技的发展,超声波成像仪器的技术和性能将会继续提升,图像分辨率将会更高、图像质量将会更好,从而能够更精确地观察人体内部组织和器官。
其次,超声波在新兴领域的应用也将得到提升,例如在肿瘤诊断和治疗中的应用,超声引导下的微创手术等等。
此外,超声波在医学成像中与其他技术的结合也将会有更多可能,例如与人工智能算法的结合,提高诊断准确性,辅助医生进行诊断。
然而,超声波在医学成像中也面临着一些挑战。
首先,成像深度限制仍然存在,超声波的传播距离有限,对深层组织的成像具有一定的限制。
其次,信号的干扰和噪音问题也是需要解决的难题。
211053159_超声弹性成像在妇产领域中的应用进展
·综述·超声弹性成像是近年来发展迅速的一种新兴成像技术,其可以客观测量组织弹性这一基本生物学特性,从而评估炎症、肿瘤等可能导致组织弹性改变的病理和生理变化。
目前,超声弹性成像已广泛应用于甲状腺、乳腺、肾脏、肝脏、淋巴结、血管、皮肤和肌肉系统等领域。
2006年超声弹性成像开始用于测量宫颈弹性,以评估宫颈功能不全和早产;随后该技术在妇产领域中的应用逐渐广泛。
本文就超声弹性成像在妇产领域中的应用进展进行综述。
一、超声弹性成像的概述超声弹性成像的基本原理是对组织施加一个激励,使其在形态、位移、速度等方面发生变化,通过收集组织变化所产生的不同信号,获得组织的弹性信息。
目前,应用于妇产领域的超声弹性成像可分为应变弹性成像和剪切波弹性成像(shear wave elastography ,SWE )。
1.应变弹性成像:其包括外部由手动压缩引起的变形和内部由器官运动引起的变形,由于其未监测成像组织中的任何振动或波,因此也被称为“静态”技术。
当组织被探头压缩时超声换能器可以检测其变形,通常用来量化组织应变的指标为应变比(strain ratio ,SR ),即病变部位的平均应变指数与周围正常组织的比值。
该方法可以在一定程度上量化病灶的相对硬度,但不能提供硬度的绝对值;超声图像上的应变标度通常用彩色编码表示,根据不同颜色进行弹性评分,用于评估组织硬度。
2.SWE :该方法是基于运动波创建的图像,因此被称为“动态”技术。
声波能量作用在组织上引起微小局部位移,诱发剪切波,利用超声成像监测剪切波的传播,并计算弹性模量值。
该方法检测结果相对独立于操作者,更具客观性。
此外,SWE 无需周围正常组织作为对比,因此可以用于研究弥漫性和局灶性病变。
基金项目:重庆医科大学未来医学青年创新团队发展支持计划项目(W0122);重庆医科大学附属第二医院“宽仁英才”项目(13-003-003);2023年重庆市妇幼保健科研培育项目作者单位:400010重庆市,重庆医科大学附属第二医院妇产科通讯作者:董晓静,Email :超声弹性成像在妇产领域中的应用进展唐紫露董晓静摘要超声弹性成像可以客观测量组织弹性这一基本生物学特性,具有重要的临床意义和广阔的应用前景。
超声弹性成像
临床专家看好超声弹性成像发展前景生物组织的弹性(或硬度)与病灶的生物学特性紧密相关,对于疾病的诊断具有重要的参考价值。
目前,一种对生物组织弹性(或硬度)特征成像的新技术——超声弹性成像成为临床研究的热点。
作为一种全新的成像技术,它扩展了超声诊断理论的内涵和超声诊断范围,弥补了常规超声的不足,能更生动地显示、定位病变及鉴别病变性质,使现代超声技术更为完善,被称为继A型、B型、D型、M型之后的E型超声模式。
在不久前召开的第59届中国国际医疗器械春季博览会“超声弹性成像技术论坛”上,来自广州市中山大学附属第二医院超声科的罗葆明等专家表示,超声弹性成像技术尽管起步伊始,但该技术提供了与传统影像学不同的、有助于临床诊断的新信息。
“相信随着弹性成像设备的不断完善及临床应用技能的不断成熟,超声弹性成像将在临床工作中发挥更加重要的辅助作用”。
关于超声弹性成像技术据罗葆明教授介绍,超声弹性成像的基本原理是对组织施加一个内部(包括自身的)或外部的动态/静态/准静态的激励。
在弹性力学、生物力学等物理规律作用下,组织将产生一个响应,例如位移、应变、速度的分布产生一定改变。
利用超声成像方法,结合数字信号处理或数字图像处理技术,可以估计出组织内部的相应情况,从而间接或直接反映组织内部的弹性模量等力学属性的差异。
超声弹性成像可大致分为血管内超声弹性成像及组织超声弹性成像两大类。
血管内超声弹性成像是利用气囊、血压变化或者外部挤压来激励血管,估计血管的运动即位移(一般为纵向),得到血管的应变分布,从而表征血管的弹性。
它是一种对血管壁动脉硬化斑局部力学特性进行成像的技术。
我国研究人员曾以超声成像为基础的血管壁弹性显微成像试验在世界上首次获得了实际血管壁真正意义上的横断面弹性显微图像。
血管弹性成像可用于估计粥样斑块的组成成分、评价粥样斑块的易损性、估计血栓的硬度和形成时间,甚至观察介入治疗和药物治疗的效果,具有重要的临床价值。
组织超声弹性成像多采用静态/准静态的组织激励方法。
超声成像新技术及其临床应用
万方数据
第5期
超声成像新技术及其临床应用
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在图像上表现为彩色,而癌变部位由于几乎不动,在图像 中为非彩色。 超声造影剂成像技术的发展使得实时超声可用于参量 成像。例如,通过测量造影剂中的微泡在心肌中消失的速 度,可以得到局部区域的血流速度以评估冠状动脉狭窄的 程度¨“。由于心肌局部位置手工定位费时容易出现偏差, 该方法还没有进入实用阶段。 随着超声技术、靶向造影剂等的进一步发展,可望开 发出更多的超声功能成像技术。分子成像和代谢成像均有 望成为可能,关键在于确定超声在基因层面的作用并设法 对其进行成像和测量n’“]。
1.2编码激励
超声波的频率越高,轴向分辨率越好,但在人体中的 衰减也越快,探查深度也就越浅。编码激励成像发射长编 码超声脉冲,由于入射长脉冲的能量大,由此提高了图像 的信噪比,还增加了探查深度。接收到的长码信号经过脉 冲压缩解码后成为窄脉冲,从而保证轴向分辨率¨】。编码 激励成像在探查深度和图像质量上均优于常规超声成像系 统得到的图像乜’“,目前已用于一些高档超声诊断仪中。 在编码激励成像系统中,编码方法和脉冲压缩算法对 图像质量的影响很大№’,也是该系统的主要研究热点。
1.3超声图像的处理
超声图像是超声束与组织微细结构相互作用的结果。 由于成像过程十分复杂,其图像中的噪声结构也呈现出多 样性。在处理超声图像时,必须根据图像的局部特征判定 该区域是噪声区还是组织结构。若是噪声则可采用滤波方 法加以去除;若是组织结构则做增强处理。这种处理图像
1二维超声成像技术的进展
1.1数字化超声仪器 超声成像设备自问世以来,人们就一直在寻找各种途
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【l。1;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。
超声弹性成像定量分析,可以这样理解
超声弹性成像定量分析,可以这样理解发表时间:2020-12-15T08:26:20.001Z 来源:《航空军医》2020年9期作者:刘宁[导读] 在这样的背景下就出现了一种新的诊断技术,辅助医生对患者进行诊断和治疗,这种技术就是超声弹性成像技术。
(平昌县人民医院 636400)在生物组织里面最基本的属性就是硬度和弹性。
硬度和弹性和生物组织有着密切相关的联系。
传统在评价组织硬度的时候都是通过临床医生触诊的方式来进行诊断,这样的诊断方式对医生的工作经验要求非常高,在这样的背景下就出现了一种新的诊断技术,辅助医生对患者进行诊断和治疗,这种技术就是超声弹性成像技术。
1.什么是超声弹性成像定量超声弹性成像是一种新型超声诊断技术,根据不同组织间弹性系数不同,在受到外力压迫后组织发生变形的程度不同,将受压前后回声信号移动幅度的变化转化为实时彩色图像,弹性系数小、受压后位移变化大的组织显示为红色,弹性系数大、受压后位移变化小的组织显示为蓝色,弹性系数中等的组织显示为绿色,借图像色彩反映组织的硬度。
弹性成像技术,使超声图像拓宽,弥补了常规超声的不足,能更生动地显示及定位病变。
2.超声弹性成像技术的作用超声弹性成像技术的出现能够更好的帮助医生研究肿瘤的扩散情况,现在已经在检查乳腺癌、甲状腺癌等疾病中广泛的应用。
医生在检查的时候能够通过触诊定性评价和诊断乳腺肿块来判断病情。
超声弹性定向技术的出现给医生提供了很多关于患病者的病变组织特征,超声弹性成像技术也弥补了常规超声图像的不足,更生动的显示出定位的病变情况。
超声弹性成像主要利用生物组织的弹性信息来帮助医生诊断疾病,主要的原理就是利用各组织之间的不同弹性系数,加上外力或者振动之后收集测试出现的片段信号,在使用自相关法进行分析,最后利用编码进行成像。
在成像的时候,弹性系数大的时候应变就小,相反,弹性应变小的时候弹性就大。
3.超声弹性成像定量分析的优点超声弹性成像定量分析的主要优点就是能够更好的显示出病变的性质,在临床工作的时候也起到了一个重要的保护作用。
超声剪切波弹性成像关键技术及应用中国科学院深圳先进技术研究院
超声剪切波弹性成像关键技术及应用二、推荐单位意见医学超声既是临床疾病诊断旳重要手段,也是医疗影像设备产业中旳重要支柱。
该项目针对肝硬化和乳腺癌初期无创诊断旳重大需求和技术瓶颈,发明了基于超声波力学效应旳超声剪切波弹性成像技术,实现了剪切波弹性成像理论创新、技术突破和仪器研制。
关键技术与器件通过临床测试和转化,形成了具有自主知识产权旳专用超声弹性成像以及融合弹性成像旳高端超声影像产品,广泛用于临床诊断,获得了突出旳经济效益和社会效益。
该项目受到专家和行业旳高度评价,是源于基础、技术创新开发和产业转化旳链条式重大创新成果。
该项目曾获得2023年度“广东省科学技术奖技术发明一等奖”和“中国科学院科技增进发展奖”。
中国科学院决定推荐该项目申报2023年度国家技术发明奖。
推荐该项目为国家技术发明奖二等奖。
项目属生物医学工程学领域。
肝脏和乳腺疾病是危害数以亿计国民健康旳重大公共卫生问题,尤其是肝硬化和乳腺癌会引起很高致死率,初期诊断是提高治愈率和改善预后旳关键。
医学超声是肝脏和乳腺重大疾病初期影像筛查旳首选措施,但老式B超成像存在肝硬化检测敏感性差、乳腺癌检测特异性差旳瓶颈。
超声弹性成像运用超声波力学效应实现对人体组织生物力学参数旳无创定量测量,是超声影像技术旳重大革新,可认为肝硬化和乳腺癌等疾病旳临床初期诊断提供关键根据。
研发符合我国国情旳新一代超声弹性成像技术和装备,推进新型医疗检测诊断技术旳广泛应用,对创制高端医疗设备和提高我国重大疾病防治水平均具有重大意义。
该项目在国家自然科学基金和科技支撑计划等支持下,历经八年攻关,率先在我国创立了具有完全自主知识产权旳“超声剪切波弹性成像关键技术及应用体系”,获得重要技术发明点如下:1.发明了声辐射力诱导剪切波及定量超声弹性成像理论和措施,为成像设备研发提供理论基础和关键技术支持。
首创基于时域有限差分法结合动量张量理论旳生物组织中声辐射力计算措施,实现了对声辐射力诱导剪切波旳精确控制;建立了基于剪切波传播速度旳生物力学参数测量模型;发明了运用尺度不变特性点和希尔伯特变换旳实时弹性成像措施,弹性模量测量精度可达±0.5kPa。
超声弹性成像技术研究现状
超声弹性成像技术研究现状李斌;李德来;杨金耀;张琼【摘要】超声弹性成像(ultrasound elastography,UE)是以软组织的弹性参量为对象的一种新的成像技术,它弥补了传统超声成像技术不能提供生态学特性的不足,拓宽了超声图像在肿瘤探测及扩散疾病成像方面的应用,具有非常重要的临床应用价值.本文详细介绍了超声弹性成像技术的实现原理、研究现状以及常用的临床衡量指标,如对比度传输率、应变滤波器、时间延时等,并对其发展做出展望.%Ultrasound elastography is a new medical imaging technology taking the information of tissue elasticity as object. It compensates for the deficiency and broadens the application of the conventional media ultrasound imaging. Therefore, it is of significant clinical value. This review introduces in detail the principle and technology of the ultrasound elastography, the research status of ultrasound elastography and the common quality measure index.【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2017(036)005【总页数】5页(P535-539)【关键词】超声弹性成像;应变;弹性;应变滤波器;时间延迟【作者】李斌;李德来;杨金耀;张琼【作者单位】汕头市超声仪器研究所有限公司广东汕头515041;汕头市超声仪器研究所有限公司广东汕头515041;汕头市超声仪器研究所有限公司广东汕头515041;汕头大学医学院广东汕头 515063【正文语种】中文【中图分类】R318.04医学超声成像由于其具有实时、无辐射、价格低等优点,已经成为主流的医学成像手段之一。
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医学超声宽景弹性成像技术研究
医学超声成像技术经过不断的发展,以其实时性好、对患者无创、操作简便、无电离辐射等优点广泛应用于临床诊断中,已经成为一种重要的医学成像技术。
超声弹性成像通过获取组织的弹性信息进行成像,弥补了传统超声成像不能提供组织硬度信息的不足,成为对疾病诊断的有效辅助手段。
因此,超声弹性成像技术一经提出便成为医学超声成像研究中的热点。
超声弹性成像的视野通常受到探头宽度的限制,为获得较大的视野通常采用的是计算的时间复杂度较高的三维超声弹性成像技术,超声宽景成像技术的出现使获得较宽视野的超声图像成为可能,但宽景成像技术通常应用于二维或三维B超图像,因此本文着重研究实现超声弹性图像宽景成像的方法。
本文详细介绍了超声弹性成像的基本原理,着重介绍了超声宽景成像的步骤,包括图像采集,图像配准以及图像融合。
本文采用自由臂法进行超声射频(Radio Frequency,RF)信号及B超图像采集,使用基于动态规划的位移估计算法实现超声弹性成像。
本文实现了一种改进的基于位置信息的超声宽景成像算法,其基本原理是通过获取超声图像及其空间位置信息,通过获得的位置信息计算得到一系列连续空间区域,求出每个区域对应的图像信息并根据其位置进行拼接显示得到超声宽景成像图。
本文对提出的宽景成像算法增加弧度测量功能,将其应用于脊柱侧弯检查,并进行相关实验;针对提出的超声宽景成像方法应用于弹性成像分别进行了超声体模实验和人体实验。
体模实验结果表明该成像方法可以获取较为准确的弹性宽景图像,人体手臂实验结果表明成像方法可以准确的获取较大范围的组织应变信息分布。