超聲成像的發(fā)展

1、超聲成像的發(fā)展,,超聲檢查的意義,為什么要做超聲檢查？EX. 超市如何挑選西瓜？透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)超聲檢查作為影像顯示的一種方式內(nèi)部結(jié)構(gòu)探查體檢、產(chǎn)科畸形篩查病變性質(zhì)辨別腫瘤的良惡性質(zhì),四大影像檢查,超聲,X光機(jī),CT(斷層掃描),MR(核磁共振),,超聲檢查的優(yōu)勢(shì),對(duì)身體無(wú)創(chuàng)傷或損傷機(jī)器技術(shù)門(mén)檻低，普及率高檢查費(fèi)用低廉,什么是超聲波？,超聲波是聲波的一種，是機(jī)械波，是縱波次聲波 頻率20,00

2、0 Hz醫(yī)學(xué)超聲診斷儀器所用頻率 2--10 MHz人體軟組織平均聲速：1540m/s,超聲成像發(fā)展史,1942年，奧地利 KT Dussik首先采用穿投式超聲探測(cè)腦腫瘤，開(kāi)創(chuàng)了超聲醫(yī)學(xué)診斷新領(lǐng)域。1950年，美國(guó)JJ Wild等開(kāi)始用脈沖反射式A型超聲診斷儀分析。1952年，美國(guó)D H Howry和Bliss開(kāi)始研究超聲顯像法，B型成像首先應(yīng)用在肝臟、頸部及四肢，后又在乳腺及直腸等獲得成功。1954年，瑞典Edler首先用

3、超聲M型光點(diǎn)掃描法診斷心臟疾病 A型、B型、M型超聲成像方式,A型（Amplitude）,A 型：幅度調(diào)制以幅度的高低顯示組織回波信號(hào)的強(qiáng)弱。特點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單，成像粗糙操作者個(gè)人經(jīng)驗(yàn)依靠性強(qiáng)容易引起誤診,,A型（Amplitude）,,,,,,,,a,b,c,,,,運(yùn)動(dòng)目標(biāo),從幅度到亮度,,,,,,,M型（Motion）,以亮度的強(qiáng)弱顯示回波信號(hào)的強(qiáng)弱連續(xù)地描跡并時(shí)間軸展開(kāi)顯示運(yùn)動(dòng)的軌跡特點(diǎn)：

4、一維時(shí)間運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖，主要用于分析心臟和大血管的運(yùn)動(dòng)幅度。,,,B型成像方式,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,電子掃描,探頭陣元,B型成像,線(xiàn)陣探頭,,,探頭方向,凸陣探頭,B型（Brightness）,B型以亮度的強(qiáng)弱顯示回波信號(hào)的強(qiáng)弱將各掃描線(xiàn)組成二維灰度圖像。二維幀圖像以時(shí)間展開(kāi)，形成動(dòng)態(tài)電影。特點(diǎn)二維斷面圖像實(shí)時(shí)顯示輪廓、結(jié)構(gòu)相對(duì)A、M超而言，形象直觀(guān)。,B超圖像的識(shí)別,超聲成像發(fā)展史,195

5、7年，連續(xù)式D型超聲的方式從頻移信號(hào)中診斷心臟瓣膜病的論文發(fā)表1959年，F(xiàn)ram Kein制成脈沖多普勒超聲。1964年，Calagan用D型超聲探測(cè)胎兒和血管。1973年，Johnson等用D型超聲診斷室間隔缺損1982年，挪威Aaslid首次報(bào)道經(jīng)顱多普勒技術(shù)的應(yīng)用 D型多普勒超聲成像方式為主,多普勒效應(yīng),D型成像,用以探測(cè)血流（紅細(xì)胞）的運(yùn)動(dòng)速度血流速度越快，頻率偏移越高可以較準(zhǔn)確地測(cè)量血

6、流速度，用于檢測(cè)心臟及血管的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。血流運(yùn)動(dòng)所引起的頻差一般在人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)，頻譜的聲音具有一定的臨床診斷意義。脈沖多普勒（常規(guī)D型)，測(cè)量范圍一般在3m/S以下連續(xù)多普勒（硬件實(shí)現(xiàn)），可達(dá)16 m/SHPRF 高脈沖重復(fù)頻率多普勒 (軟件算法），介于兩者之間,D型（脈沖多普勒）,速度軸,時(shí)間軸,,,連續(xù)多普勒,超聲成像發(fā)展史,1982年，美國(guó)Bornner和日本的Namekawa、Kasai最先研制CDFI技術(shù)成功

7、90年代，C型成像（彩超）得以迅速發(fā)展，并擴(kuò)展了多種新技術(shù)和成像模式梯形成像、寬景成像、三維成像解剖M型、彩色M型HPRF高脈沖重復(fù)多普勒、組織多普勒、組織多普勒M型組織諧波成像、造影劑諧波成像彈性成像、灰階血流成像 彩色多普勒超聲成像和新技術(shù)的發(fā)展,C型（Color）----彩超,在B型黑白圖像的基礎(chǔ)上,顯示運(yùn)動(dòng)目標(biāo)(主要是紅細(xì)胞)的速度和方向,用彩色來(lái)表示。迎向探頭運(yùn)動(dòng)為正方向，一般用紅色表示離向探頭運(yùn)動(dòng)為負(fù)方

8、向，一般用藍(lán)色表示,,,,速度小,40cm/s,不同的顏色代表不同的方向,顏色的深淺反映速度的大小,0,速度大,黑白圖像和彩色血流顯示,黑白二維圖像,彩色血流顯示,,C型（CDFI）,,偽彩并不是彩超,超聲成像發(fā)展史,1950s~1980s，以完善和發(fā)展超聲成像基本成像模式為主，B型、C型、D型90年代以后，則主要是創(chuàng)新全新的成像模式梯形成像寬景成像三維、四維解剖M型、彩色M型組織多普勒造影諧波成像彈性成像,寬景成像

9、,將圖像進(jìn)行橫向拼接擴(kuò)大視野是一種圖像處理技術(shù)廣泛應(yīng)用與衛(wèi)星偵查和天文拍攝,寬景圖像的處理過(guò)程,原始圖像,寬景圖像的處理過(guò)程,拼接（圖像一致的區(qū)域進(jìn)行覆蓋）,寬景圖像的處理過(guò)程,補(bǔ)充和完善,寬景圖像的處理過(guò)程,后處理（修飾、潤(rùn)色、平滑）,,,寬景成像,,彩色寬景成像,,三維成像,重建三維（靜態(tài)三維）手動(dòng)采圖自由臂采圖實(shí)時(shí)三維自由臂實(shí)時(shí)三維二維探頭,重建(自由臂)三維,圖像采集,,三維重構(gòu),,區(qū)域提取,,融合成像,重建(自

10、由臂)三維,3D和4D,解剖M型,任意角度的M型可以任意角度設(shè)置取樣線(xiàn)，M型取樣線(xiàn)可以和心室長(zhǎng)軸完全垂直，減小了測(cè)量的誤差 可以同時(shí)設(shè)置多條M型取樣線(xiàn)，同時(shí)比較多個(gè)心肌節(jié)段的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 可以對(duì)存儲(chǔ)的B型圖像電影回放進(jìn)行回顧性的解剖M型分析,解剖M型,組織多普勒,彩超是顯示血流的運(yùn)動(dòng)，而不顯示血管壁、心肌的運(yùn)動(dòng)組織多普勒，相反地，不顯示血流的運(yùn)動(dòng)，而顯示血管壁或心肌的運(yùn)動(dòng)用于評(píng)價(jià)心肌的運(yùn)動(dòng)機(jī)能，判斷是否存在心肌梗死的情況,造影