超声诊断仪器技术趋势

超声诊断仪器技术趋势（一）

中国科学院上海科技查新咨询中心毛开云供稿2010-09-16

关键字：国际超声诊断仪器技术浏览量：42

随着科学技术的进步，特别是计算机技术的飞速发展，超声诊断和治疗设备取得突破性的进展。近几年，超声仪器各大公司致力于新产品、新技术的研发，医学超声成像系统向更高层次发展，其目标主要是利用更多的声学参数作为载体，以获取体内更多的生理、病理信息，提高图像质量，使图形清晰，显示更多细微的组织结构。

1.成像技术

（1）复合扫描成像技术（CompoundingImaging）

复合扫描成像技术通常是实时把不同频率的超声信号从几个不同的角度向受检组织发射，然后再将从组织返回的各种回声信号进行分析、配准、复合，最终得到高清晰影像。由于干涉、伪影、噪声等干扰信号被抑制和减少到最低程度，获得的图像空间分辨率显著提高。高清晰复合图像技术明显改善了组织边缘的显像，使具有不规则形态的结构显示更清晰，从而大大提高了精确诊断的信心。

（2）宽景成像（PanoramicImaging）

宽景成像又称超宽视野成像。通过探头的移动获取一列二维切面图像，然后利用计算机重建的方法，把这一系列二维图像拼接为一幅连续的切面图像。早期推出的宽景成像对操作者的经验与手法要求比较高。目前先进的宽景成像技术可以对整个图像的组织特征进行捕获和分析，以产生图像。这种技术和我们上面提到的复合扫描成像技术相结合，特点是提供的数据量更大，图像分辨率更高，伪差更少，探头可以往复扫描。在检查体表、颈部、阴囊、肌肉骨骼系统和腹部时，具有临床意义。

（3）血管壁回声跟踪技术（EchoTracking）

血管壁回声跟踪技术是一种可以精确测量血管硬度的全新技术。它采集来自血管壁的射频信号，如动脉血管在心脏收缩与舒张所产生的搏动等，通过相位跟踪方法自动检测血管壁运动，并连续测量管径表化，精度可达0.01mm。其参数包括血管硬度（β）压力应变弹性系数（Ep）顺应性（AC）膨胀系数（AI）和脉搏波速度（PWVβ）。在临床应用中，对血管弹性的量化分析，可以检测血管内皮功能，检测早期动脉硬化，评估药物疗效，监测和指导治疗，评估血管年龄，促进改善生活方式，预防动脉

硬化。

（4）组织弹性成像技术（TissueElastography）

组织弹性成像技术成像原理和成像方法与传统超声有所差别。它能将人体不同组织受压后变形的差别用不同的色彩显示出来。操作时在体表用探头施压，（根据情况在体表上加压迫板），系统根据压迫前后回声信号移动幅度的变化，计算出不同组织的弹性差别，根据弹性差别完成彩色成像。这项技术对于癌症的早期诊断、病变的良恶性判断、癌变扩散区域的确定、肿瘤放疗、化疗、治疗效果的确认有着临床意义，特别是对乳腺肿瘤的鉴定上有突出的效果。

（5）扩展信号处理系统（AdvancedESP）

扩展信号这项技术利用高速并行处理技术，把超声信号中1个Broadband主群信号转换成n个小群信号（SubBand），再将每个小群信号进行扩展分析。经过叠加和复合后得到的图像，大大降低了噪声，提高了组织对比分辨率。

（6）实时超声波图像与CT图像融合技术（RealtimeVir2tualSonography）

这项技术在进行常规超声扫查时，显示器上除了显示相应切面的超声图像外，同时显示与超声图像切面完全相同的CT图像。临床诊断时，首先在患者检查部位设立基准点，在探头上加装磁定位器。当患者进行超声检查时，磁定位检出装置同时获得探头位置信号，在传输过来的CT图像上找到相应位置，即可重建出同一层面的CT图像。在临床应用上，该技术对于肿瘤部位的确定以及超声介入治疗有重大突破。

（7）宽带脉冲反转技术（BroadbandPulseInversion）

在传统的相位反转技术中，是先发射两个相位相反的超声脉冲，再把接收回来的回波信号进行叠加，在线性基频信号被相互抵消后，用于成像的是非线性的高频谐波信号。发展后的宽带脉冲反转成像技术，是在此基础上对发射的两个脉冲之间的频带进行调制。使用这些技术获得的图像，能大幅度地消除伪像，表现出突出的空间和轴向分辨率，以及明显的对比分辨率。即使是在高频的状态下工作，也能获得深部结构的更多信息。

（8）精确运动采集技术（AMC）

该技术在每个探头振元连接一个单独的多重并行信号处理通道，采用信号的全脉冲频谱，通过高度集成的高速处理器，并行处理二维成像。数据在获得的同时被实时完成分析，可在快速运动的解剖结构中提供超级的细微分辨率，并可以实时或以慢速回顾。该技术在心脏的二维成像上，增加细微和对比分辨率，改善血迟和心脏的分界，有利于心功能的评估。

2.彩色多普勒成像

彩色多普勒血流图CFM、彩色多普勒能量图CDE、多普勒组织成像DTI已经成为彩色多普勒成像的普遍技术。这些技术分别实现了对血流参数的测量，对很难探测到的低速血流和速度几乎为零的血液能够显示，对室壁运动进行定量分析，逐渐完成了超声诊断从形态学向血液动力学的过渡，从人体脏器解剖信息的获取向功能信息的获取的过渡。组织追踪成像TTI是一种新的用于测量收缩期各局部纵向心肌运动幅度的超声技术。它以原始数据采集和超高帧频技术为基础，克服了以往多普勒心肌成像受仪器低频限制，不能同时比较心肌多节段运动的局限。这是一种可能对冠心病心肌功能评价极有前景的方法。应变率SR和应变率成像SRI是另一种基于DTI的超声新技术。它根据实时测量心肌两点间的速度变化和距离变化得到心肌的SR，再将计算结果进行彩色编码显示，即为SRI。这种技术减少了心脏的摆动和相邻组织牵拉效应对结果的影响，可以更好地反映局部心肌功能，对诊断心肌缺血、定量评价局部心肌功能有重要的临床意义。

3.微波技术

组织谐波技术（THI）是较为先进的一种谐波技术。对于传统基波成像困难的病人，图像经常出现模糊状改变，这是由于超声束在表浅组织内表层与肋骨之间产生回响形成扭曲所致。组织谐波成像技术可以减少旁瓣水平和主瓣宽度，改善聚焦特征，同时二次谐波降低了旁瓣水平，亦可使伪影和紊乱消除，图像的质量得到了提高。对于肥胖、肺气过多、肋间隙狭窄、腹壁较厚等显像困难的病人，可采用组织谐波成像技术改善组织对比分辨力来提高图像清晰度。

4.三维成像技术

近年来，三维超声成像技术成了超声设备上的热点。由于它集计算机技术及图像后处理为一体，又有多种三维重建模式，所以它所提供的图像比二维图像在显示上更直观，信息更丰富，病灶的空间定位和容积测量更准确。目前市场上超声设备的三维成像功能通常分为静态、动态和实时三维成像几种方式。静态三维成像是指每扫查一次，只能重建一幅静止的图像，动态三维成像采用非自由臂方式进行扫查，由于扫查速度较快，且采集时间短，因而可以实现连续动态显示脏器的三维图像。实时三维成像是指三维成像速度达到24帧/秒，达到实时成像的效果。三维成像最突出的贡献在于对孕期胎儿的观察，此外，在心脏、子宫、小器官等也有较好的临床应用。

5.探头技术

（1）探头的多功能化（Multifunctionaltransducers）

新型多功能探头包括指型术中探头、显微手术探头、微型内窥探头、端扫腹腔镜探头、微型线阵探头、旋转平面经食道探头、高分辨率管腔内检查迷你探头、180度腔内宽景成像探头、经腹部/阴道/直肠介入探头等。