宋春歌

醫(yī)學(xué)技術(shù)系第六章超聲成像新技術(shù)第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)第二節(jié)超聲造影成像技術(shù)第三節(jié)介入性超聲成像技術(shù)第四節(jié)超聲治療技術(shù)目錄第五節(jié)彈性成像技術(shù)第六章超聲成像新技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)第一章超聲診斷成像技術(shù)的理論基礎(chǔ)

掌握三維超聲成像技術(shù)的原理和實(shí)現(xiàn)方法

熟悉

超聲造影成像技術(shù)

介入超聲成像技術(shù)的基本原理。

了解

超聲治療的范圍

超聲彈性成像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與特性。

課前引入：第一章超聲診斷成像技術(shù)的理論基礎(chǔ)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，超聲成像設(shè)備取得突破性的進(jìn)展。近幾年，國家提出精準(zhǔn)醫(yī)療，臨床科室對影像學(xué)輔助診斷的要求也越來越高，在常規(guī)超聲檢查領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了很多成像新技術(shù)。三維超聲成像技術(shù)第一節(jié)第六章超聲成像新技術(shù)第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)三維超聲成像技術(shù)最初用于婦科胎兒成像用于心臟、腦、腎等器官的診斷20世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)20世紀(jì)80年代飛速發(fā)展發(fā)展應(yīng)用顯示組織結(jié)構(gòu)的解剖特征和空間關(guān)系第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)三維超聲技術(shù)的發(fā)展手動采集不足：僅限于表面成像，且不能進(jìn)行定量的測量不能進(jìn)行動態(tài)成像，圖像獲取的不穩(wěn)定，很難獲得理想數(shù)據(jù)供計(jì)算機(jī)處理機(jī)械驅(qū)動掃描將探頭固定于機(jī)械臂，由馬達(dá)帶動探頭做平行、扇形或旋轉(zhuǎn)掃描，由此構(gòu)成三維重組所需的數(shù)據(jù)流。但操作復(fù)雜，應(yīng)用較少。圖像采集方式優(yōu)化第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)自由臂定位掃查法利用電磁位置傳感器進(jìn)行定位的自由臂掃查法。不足之處是易受外部電磁場干擾，影響定位位置和方向的準(zhǔn)確性。容積探頭掃查成像原理與自由臂三維成像的原理相同，區(qū)別在于設(shè)計(jì)了專門的容積探頭，提高了成像速度，所以也稱為實(shí)時三維。但在心臟領(lǐng)域的檢查方面還存在局限。二維面陣探頭采集圖像采集方式優(yōu)化是一種用電子學(xué)的方法，采用矩陣排列換能器，目前在成像角度上還要限制，成像的質(zhì)量也有待提高。第四節(jié)多普勒頻移信號的顯示

練習(xí)

1、實(shí)時三維（或四維成像）采用（

）探頭A、線陣B、凸陣C、相控陣

D、容積第四節(jié)多普勒頻移信號的顯示

練習(xí)

2、三維空間參數(shù)能更好地顯示組織結(jié)構(gòu)的（

）關(guān)系A(chǔ)、解剖特征和空間B、解剖和空間C、解剖和時間

D、解剖特征和時間第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)三維超聲成像原理數(shù)據(jù)采集三維重建三維影像可視化三維影像操作第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)三維重建數(shù)據(jù)采集間接三維數(shù)據(jù)采集直接三維數(shù)據(jù)采集第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)間接三維數(shù)據(jù)采集以二維超聲技術(shù)為基礎(chǔ)，三維數(shù)據(jù)的采集是借助已有的二維超聲成像系統(tǒng)完成的。即在采集二維圖像數(shù)據(jù)的同時，采集與該圖像有關(guān)的位置信息，再將圖像與位置信息同步存入計(jì)算機(jī)，重建出三維圖像。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)間接三維數(shù)據(jù)采集020301傾斜式旋轉(zhuǎn)式平移式

第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)間接三維數(shù)據(jù)采集不是真正的實(shí)時，而是多個心動周期圖像后處理的結(jié)果；取樣費(fèi)時煩瑣，成像速度緩慢；受呼吸、心律不齊或聲軸位移的干擾，常常出現(xiàn)偽影，影像圖像的質(zhì)量；缺點(diǎn)第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)直接三維數(shù)據(jù)采集保持超聲探頭完全不動，直接獲得三維體積的數(shù)據(jù)，比在獲得二維圖像的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)三維圖像重構(gòu)更為理想。矩陣探頭的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了三維數(shù)據(jù)的直接獲取，矩陣探頭用電子學(xué)的方法控制超聲束在三維空間的指向，形成三維空間的掃描束，進(jìn)而獲取三維空間內(nèi)的回波數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后形成三維影像。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)直接三維數(shù)據(jù)采集解決了間接三維成像的缺陷；采用矩陣型多方位聲束快速掃描探頭，能夠?qū)崿F(xiàn)超大數(shù)據(jù)快速處理，成像速度快；優(yōu)點(diǎn)第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)三維影像可視化三維重建立體幾何構(gòu)成法表面輪廓提取法體元模型法第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)立體幾何構(gòu)成法將人體臟器假設(shè)為多個不同形態(tài)的幾何組合，需要大量的幾何原形。因而對于描述人體復(fù)雜結(jié)構(gòu)的三維形態(tài)并不完全適合，現(xiàn)在已經(jīng)很少應(yīng)用。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)表面輪廓提取法將三維超聲空間中一系列坐標(biāo)點(diǎn)相互連接，形成若干簡單直線來描述臟器的輪廓，曾用于心臟表面的三維重建。需人工對臟器的組織結(jié)構(gòu)勾邊，既費(fèi)時又受操作者主觀因素的影響；只能重建左、右心臟結(jié)構(gòu)，不能對心瓣膜和腱索等細(xì)小結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維重建；不具灰階特征，難以顯示解剖細(xì)節(jié)，故未被臨床采用。缺點(diǎn)第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)體元模型法是目前最為理想的動態(tài)三維超聲成像技術(shù)，可對結(jié)構(gòu)的所有組織信息進(jìn)行重建。三維物體被劃分成依次排列的小立方體；一定數(shù)目的體元按照相應(yīng)的空間位置排列即可構(gòu)成三維立體圖像。實(shí)現(xiàn)方法第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)三維影像操作三維影像可視化灰度渲染彩色渲染第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)灰度渲染表面模式多平面模式透明模式倒置模式第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)灰度渲染表面模式

提取出感興趣結(jié)構(gòu)的表面灰階信息，采用表面擬合的方式進(jìn)行圖像重組，以顯示表面輪廓圖像。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)灰度渲染透明模式

該模式能夠淡化周圍組織結(jié)構(gòu)的灰階信息，使之呈透明狀態(tài)，著重顯示感興趣組織的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)灰度渲染多平面模式

該方法對三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同方向的剪切，生成信的平面圖，這種模式主要是用來獲得冠狀面的結(jié)構(gòu)信息，克服二維B超僅能對與超聲束平行的平面成像的限制。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)灰度渲染倒置模式

這種模式用于顯示無回聲結(jié)構(gòu)，如血液或空腔，允許三維顯示胎兒心血管的狀況，而不顯示其周邊節(jié)后。與透明模式相比較，區(qū)別在于不保留周圍組織的灰階信息。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)彩色渲染0201聯(lián)合應(yīng)用透明灰度渲染與單色渲染模式，顯示三維灰度結(jié)構(gòu)和彩色多普勒信息，輔助醫(yī)師觀察血管，判斷血管的走向及與周圍組織的關(guān)系，并對感興趣部位的血流灌注進(jìn)行評價玻璃體渲染模式僅使用彩色多普勒信號的色彩信息，對血流的方向、范圍進(jìn)行三維成像。單色渲染模式第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)三維影像操作多平面重建超聲斷層圖像電子刀三維動態(tài)測量第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)多平面重建

多平面重建要求可對結(jié)構(gòu)從不同方面進(jìn)行分割，通過旋轉(zhuǎn)、剪切可以在目標(biāo)結(jié)構(gòu)的任何選中的平面上成像，包括傳統(tǒng)二維超聲所不能得到的冠狀面成像。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)超聲斷層圖像

超聲斷層圖像又稱為多切片視角。這種操作通過選擇切片數(shù)和切片之間的距離，像CT一樣將目標(biāo)結(jié)構(gòu)顯示為一系列二維切片圖，實(shí)現(xiàn)全范圍的準(zhǔn)確成像。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)電子刀

在目標(biāo)結(jié)構(gòu)被相鄰結(jié)構(gòu)遮蔽的情況下，電子刀可以幫助醫(yī)師在切片圖像或者三維圖像中移去遮蔽的結(jié)構(gòu)，采用電子刀技術(shù)，可以充分顯示病變范圍、空間位置及表面結(jié)構(gòu)，與二維超聲相比有較高的敏感性和特異性。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)三維動態(tài)

為了更好地顯示目標(biāo)結(jié)構(gòu)的空間位置關(guān)系，我們把快速顯示幾個不同角度的成像圖像的方式稱為三維動態(tài)，運(yùn)用此方法，醫(yī)師和患者可在顯示屏上不同方位、角度觀察目標(biāo)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行分析。第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)三維超聲影像優(yōu)勢圖像顯示直觀精確測量結(jié)構(gòu)參數(shù)準(zhǔn)確定位病變組織有利于排除胎兒畸形第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)圖像顯示直觀第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)精確測量結(jié)構(gòu)參數(shù)第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)準(zhǔn)確定位病變組織第一節(jié)三維超聲成像技術(shù)有利于排除胎兒畸形第四節(jié)多普勒頻移信號的顯示

練習(xí)

1、（

）是三維超聲成像的第二步A、彩色渲染B、三維重建C、三維影像可視化

D、數(shù)據(jù)采集第四節(jié)多普勒頻移信號的顯示

練習(xí)

2、間接三維數(shù)據(jù)采集通過探頭的移動來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)探頭移動軌跡的不同，采集方式又分為平移式、傾斜式和（

）A、旋轉(zhuǎn)式B、螺旋式C、縱向螺旋式

D、縱向旋轉(zhuǎn)式第四節(jié)多普勒頻移信號的顯示

練習(xí)

3、三維重建成像技術(shù)有立體幾何構(gòu)成法、（

）、體元模型法等技