三维超声成像技术的发展及临床应用

三维超声成像技术的发展及临床应用(1)

自超声技术应用于临床诊断60多年来，随着临床需求和现代电子技术尤其是计算机技术的发展，使超声影像技术，从应用初期的一维A型和M型超声成像

发展到了实时灰阶二维B型超声成像，到目前的全数字能实时回放的三维超声影像系统。超声影像具有无创性，高灵敏度，应用面广，低成本和操作方便等优点，发展速度和普及程度近年已成为医学影像之首。可以预计实时三维（四维）超声成像必将成为二十一世纪医学影像系统临床应用中一项最为有效的诊断工具而造福于人类。

正是由于这种市场需求，世界上许多知名的有远见的厂商竟相投入高科技开发全数字技术的实时三维（四维）超声影像系统。东软数字医疗股份有限公司以独特的视角推出了具有世界领先实时三维（四维）技术和软件技术的NAS-2000a，使超声医学影像与当代计算机尖端技术完美结合，在软件上采用了目前临床要求的最新专业软件，实现了动态三维实时回放、实时三维（四维）成像，简化了本来十分复杂的处理过程，提高了效率。

原理与方法

成像原理：

三维超声成像分为静态三维成像和动态三维成像，

动态三维成像由于把时间的因素加进去，

用整体显像法重建感兴趣区域准确实时活动的三维图像（又称四维）。

1、立体几何构成法：将人体脏器假设为多个不同形态的几何组合，需要大量的几何原型，因而对于描述人体复杂结构的三维形态并不完全适合，现已很少应用。

2、表面轮廓提取法：将三维超声空间中一系列坐标点相互连接，形成若干简单直线来描述脏器的轮廓，曾用于心脏表面的三维重建。该技术所用计算机内存少，运动速度较快。缺点是：

（1）需人工对脏器的组织结构勾边，既费时又受操作者主观因素的影响；

（2）只能重建左、右心腔结构，不能对心瓣膜和腱索等细小结构进行三维重建；

（3）不具灰阶特征，难以显示解剖细节，故未被临床采用。

3、体元模型法：是目前最为理想的动态三维超声成像技术，可对结构的所有组织信息进行重建。

在体元模型法中，三维物体被划分成依次排列的小立方体，一个小立方体就是一个体元。

一定数目的体元按相应的空间位置排列即可构成三维立体图像。

4、随着高档超声仪器软件的不断开发，

三维成像不经过工作站可直接启动设备软件包进行三维重建或三维电影回放来完成。

成像方式：动态三维超声成像原理与静态基本相同。

1、表面成像：提取组织结构的表面灰阶信息，然后采取表面拟合的方式进行图像重组。

2、透明成像：采用透明算法实现三维重建，淡化组织结构的灰阶信息，使之呈透明显示

，从而显示实质性脏器内部结构的空间位置关系。

派尔SCANNER450型B超电容不良维修一例

故障现象：开机后，灰阶度及超声边缘有毛刺，其它均正常。

分析检修：通过分析，造成此故障的原因有以下几种：①外界电源有干扰进入机内；②显示器故障；

③机内电源故障；④其它。针对以上四条进行检测，用净化稳压电源代替市电，故障依旧，排除故障原因①；对于②，最简单方法为外接监视器，观察图像，未见好转，故障原因②排除；对于③，用数字万用表测+13伏，+5伏及其它电源，未见异常；对于④，范围比较广，一时无法下手，只好重新拔插线路板插头，查地线是否好，如此多次，未见好转，至此，对以上步骤进行分析，未见不当之处，问题出在哪里？本机有超声，灰阶段，各控制正常，说明电源，信号通道，字符显示部分正常，最后，根据进一步分析及以往经验，决定对电源进行重新测量，用示波器观察各输出电压，当观察到5伏电压时，发现电压为5伏，但输出不光滑且有纹波，B超边框毛刺随之扭动，问题是否出在此处？试着用一电容并在5伏后电容上，当并到33μF/63V电容上时，故障消失，换下该电容，故障消除。

体会：由于该机为进口机，量少，无资料，修理难，便钽电容出现此种故障较少见，钽电容出现短路常见，通过此例维修，望引起同行注意，同时在测量电压时，万用表靠不住，建议最好用示波器。

影像之星彩色超声系统基本操作指南

进行常规检查前，需进行以下四个步骤；

2、机器的各种调节方式；

3、预设置的存储与删除；

进行常规检查前，需进行以下四个步骤：

1 打开电源开关在机器下部的底座上，将其向上扳为"开"，向下为"关"

等待机器自检完毕进入如下图所示的画面:

2 选择合适的探头

在操作面板上找到按钮"Probe"（更换探头键），反复按下直到选中将要使用的探头。

腹部：肝，胆，脾，胰，肾，子宫和附件等-- 凸阵探头

心脏，TCD ------------------------------- 扇形探头

血管，表浅器官-------------------------- 线阵探头

3、选择合适的频率

在操作面板上找到按钮"Frequency"（频率键），反复按下，直到选中将要使用的探头频率[ 所选的探头类型（虚箭头）和频率信息（实箭头）均显示在屏幕上

凸阵探头：

成人腹部---------------------------- 3.5MHz

肥胖成人腹部------------------------ 2.5MHz

小儿和较瘦的成人腹部---------------- 5.0MHz

线阵探头：

血管--------------------------------- 二维7.5MHz

彩色 5.0MHz

表浅器官（眼睛，甲状腺，乳腺等）------ 二维10MHz

扇形探头：

心脏-------------------------------- 2.5MHz

TCD ------------------ -------------- 2.0MHz

4、选择合适的预设置

在操作面板上找到并按下按钮"Preset"（预设置键），进入预设置菜单