【毕业设计】实时三维超声心动图的研究

学号4109005012泰山医学院毕业设计（论文）题目实时三维超声心动图的研究院（部）系放射学院所学专业生物医学工程年级、班级2009级1班完成人姓名史金平指导教师姓名专业技术职称王晓艳副教授2013年6月1日论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。专业生物医学工程班级2009级一班签名2013年6月1日摘要随着超声技术的不断发展，实时三维超声成像早已成为超声医学界关注的热点。与二维超声相比，特别是在心血管疾病方面，实时三维超声不仅能够显示组织结构的立体解剖形态和空间关系，而且能够体现出心脏随时间变化的动态变化情况，在疾病的诊断方面具有独特的优势。随着电子计算机技术和声学理论研究的深入,超声换能器的研制和显示方法已取得长足的进步,实时三维超声心动图REALTIMEORLIVETHREEDIMENSIONALECHOCARDIOGRAPHY是心脏超声成像领域内的一项重大的技术突破,它为临床医师提供了一个能无创地观察心脏解剖立体形态的新视窗。这一技术不仅对于心脏疾患的诊断具有巨大意义,而且在介入治疗方面也将发挥重要作用。GE公司VIVIDE9采用单晶体技术与面阵技术的融合，能完美地解决分辨率和穿透力之间的矛盾，并可获得无与伦比的心脏三维图像和更好的血流。GE公司VIVIDE9具有优异的血管、腹部、小器官成像系统，能进行精确的心肌定量分析和全面的组织DOPPLER分析，具有遥遥领先的斑点追踪技术。这些技术都是获得良好的实时三维超声心动图必不可少的条件。关键词实时三维；超声；心动图；心脏ABSTRACTALONGWITHTHEDEVELOPMENTOFULTRASONICTECHNOLOGY,REALTIMETHREEDIMENSIONALULTRASOUNDIMAGINGHASBECOMETHEFOCUSOFULTRASONICMEDICINECOMPAREDWITHTHETWODIMENSIONALULTRASOUND,ESPECIALLYINTERMSOFCARDIOVASCULARDISEASE,REALTIMETHREEDIMENSIONALULTRASOUNDCANNOTONLYDISPLAYTHEANATOMYSHAPEANDSPATIALRELATIONSHIPSOFTHEORGANIZATIONALSTRUCTUREITCANALSOREFLECTTHEDYNAMICCHANGEOFHEARTCHANGEOVERTIME,WHICHHASUNIQUEADVANTAGESINTHEDIAGNOSISOFTHEDISEASEWITHTHEDEVELOPMENTOFCOMPUTERTECHNOLOGYANDTHEACOUSTICTHEORY,RESEARCHANDDISPLAYMETHODOFULTRASONICTRANSDUCERHASMADECONSIDERABLEPROGRESSREALTIMETHREEDIMENSIONALULTRASOUNDHEARTBEATGRAPHREALTIMEORLIVETHREEDIMENSIONALECHOCARDIOGRAPHYISAMAJORTECHNOLOGICALBREAKTHROUGHINTHEFIELDOFCARDIACULTRASOUNDIMAGINGITPROVIDESANONINVASIVECARDIACANATOMYSTEREOSCOPICOBSERVATIONFORMWINDOWFORCLINICIANSNOTONLYTHISTECHNOLOGYHASGREATSIGNIFICANCEFORTHEDIAGNOSISOFHEARTDISEASES,BUTALSOINTHEINTERVENTIONALTHERAPYWILLALSOPLAYANIMPORTANTROLEGEVIVIDE9ADOPTSFUSIONSINGLECRYSTALTECHNOLOGYANDARRAYTECHNOLOGYITCANSOLVETHECONTRADICTIONOFBETWEENTHERESOLUTIONANDTHEPENETRATIONPERFECTLYTHEINCOMPARABLETHREEDIMENSIONALIMAGESANDBETTERBLOODFLOWCANBEGOTITSVASCULAR,ABDOMINAL,SMALLORGANIMAGINGSYSTEMISEXCELLENTITCANCARRYOUTQUANTITATIVEANALYSISOFMYOCARDIALACCURATELYANDDOPPLERTISSUEANALYSISCOMPLETELYITHASBEWAYAHEADOFTHESPECKLETRACKINGTECHNIQUEALLOFTHESEARETHENECESSARYCONDITIONSFORTHEGOODREALTIMETHREEDIMENSIONALULTRASOUNDHEARTBEATGRAPHKEYWORDSREALTIMETHREEDIMENSIONAL；ULTRASOUND；HEARTBEATGRAPH；HEART目录第一章绪论11课题来源12论文结构1第二章实时三维超声成像的发展、原理与临床应用21三维超声成像的发展历程22实时三维超声成像原理321实时三维超声探头的结构322声束的转向与三维图像数据库的形成423实时三维图像显示方法53实时三维超声成像心动图的临床应用831在瓣膜病诊断上的价值832先天性心脏病的诊断833能准确测量心室容积及心功能934心内血流的实时三维彩色多普勒显像935测量心肌梗死后坏死心肌的重量1036确诊心腔肿物1037心脏手术的监护10第三章VIVIDE9的结构及在实时三维超声成像上的临床优势121VIVIDE9的主要结构122VIVIDE9在实时三维超声成像上的临床优势13第四章总结与展望15参考文献17致谢18第一章绪论1课题来源心脏为一结构复杂，腔室繁多，层次叠覆，活动快速的立体器官。检查者为了了解各个房室、瓣口及大血管的形态、立体方位与连续关系，只能进行多方位二维超声探查，在自己的头脑中“构想”出一幅立体图像，才能做出正确的判断。但这种想象中的立体图像往往与实际结构形态有很大差异，也难以在检查者与临床医师之间互相交流与沟通。随着技术进步及计算机处理能力的提升，三维超声心动图3DE将会越来越为人们所接受并成为一项常规的临床医疗工具。与传统的二维超声心动图（2DE）相比，3DE所提供的图像能够更加精确评价复杂的心脏解剖结构和心功能，同时也能与核磁共振相媲美。随着探头换能器和后期处理软件技术的显著改进使3DE成为越来越普遍的常规临床检查手段。目前，实时三维超声心动图对于心脏超声的诊断和治疗评估能力有了进一步提升。在心脏临床工作中，尤其是涉及到对于左室容量及功能的评价时，二维超声心动图是一种普遍的诊疗手段。然而，传统的2DE依赖于几何形态假设上的限制导致其对于容量的定量测量存在不精确性。由于三维成像消除了几何假设的不足与成像平面的位置误差，因此能够更加精确的评价复杂的心脏解剖和功能。早期人们试图通过手动由多片面的二维图像重建获取空间示踪信息从而得到三维图像，最初这些有关左室重量和射血分数的三维图像的产生是基于二维超声的结果，它和核磁共振有一定可比性。2论文结构论文基于三维超声成像技术的原理及有关实验数据，以所在实习公司的三维超声机机型VIVIDE9为例，来讨论此款机型的临床优势。论文内容包括绪论、实时三维超声成像的发展、原理与临床应用、VIVIDE9的结构及在实时三维超声成像上的临床优势。第二章实时三维超声成像的发展、原理与临床应用1三维超声成像的发展历程11974年DEKER，1977年MATSUMOTO等开始进行心脏三维图像重建的研究，但由于数据采集的难度大，处理与现实过程复杂，很难应用于临床。直至20世纪80年代后期到90年代，经过PANDIAN、NANDA、ROELANDT、GHOSH等相继努力探索，由静态薄壳样图像发展到动态灰阶三维超声心动图，在临床应用上初见功效，故受到重视。国内哈尔滨医科大学1987年首先开展静态三维成像研究，建立起网格样静态左心室三维图像（图21）。1991年武汉协和医院率先建立起静态薄壳样立体效果鲜明的经食管三维心脏图像（图22）。1994年山东大学齐鲁医院成功建立了动态三维心脏薄壳样表面图像。1995年武汉协和医院、上海中山医院应用TOMTEC三维工作站开展动态三维灰阶超声成像检查，可清晰显示心脏全层各个结构的立体灰阶图像，以及心壁和瓣膜的活动状态（图23）。图21左心室静态网格样三维超声成像图22静态网格样三维超声成像图23二尖瓣脱垂动态三维鸟瞰观实时容积超声成像系统（REALTIMEVOLUMETRICULTRASOUNDIMAGINGSYSTEM）2由美国杜克大学的VONRAMM等于1990年研制成功，作者应用新的矩阵式排列的相控阵探头（MATRAXPHASEDARRAYTRANSDUCER）建立起能实时显示心脏的三维图像。20002002年，KISSLO，OTA及PHILIPS公司在此基础上精心研制，推出实时三维超声心动图（REALTIMEORLIVETHREEDIMENSIONALECHOCARDIOGRAPHY）3,这是心脏超声领域内的一项重大的技术突破，它为临床医师提供一个能无创观察心脏解剖立体形态的新视窗。我国武汉协和医院、山东大学齐鲁医院于2002年10月开始对这一技术进行实验研究和临床应用，其后北京、上海、广州、成都、西安、福州等地相继开展，证明实时三维超声心动图不仅对于心脏疾患的诊断具有巨大意义，而且在介入治疗方面也将发挥重要作用。2实时三维超声成像原理421实时三维超声探头的结构实时三维超声成像的的探头为矩阵换能器（MATRIXARRAYTRANSDUCER）,由纵向、横向多线均匀切割为矩阵排列的多达60603600个直径细如发丝的微小阵元构成（图24）。矩阵型换能器的阵元置于探头的顶端，能接触体表，便于超声的发散和接收；在换能器阵元的后侧，探头内密布150多个微型线路板；所有阵元分别经过10000多条通道与探头内的微型线路板及主机相连接。图24实时三维超声探头的换能器图解22声束的转向与三维图像数据库的形成矩阵换能器由计算机控制，依据多方位声束快速扫描原理进行工作，发射时由电子计算机控制着每一发射脉冲通向各阵元的时间，使每一阵元产生一小的点状声源，依HUYGENS原理，这些点状声源在前进时渐次形成一共同的波阵面。如发射脉冲同时激励所有阵元，声束前进方向与探头的法线方向平行。如果调解不同的延迟时间，发射脉冲经电子计算机延迟装置处理后在相位上有所差异，波阵面的方向可有所改变，使声束的倾斜角可上可下，可左可右，声束的焦距深浅也可变化，故探头虽然固定不动，指向不变，但所发出的声束却能自动转向，到达靶区域内的任何方向。当发射的声束沿预定方向X轴前进时，可形成一条扫描线（即一维显示）；按相控阵方式沿Y轴进行方位转向形成二维图像；再使二维图像沿Z轴方向扇形移动进行立体仰角转向（图25）。由于声束在互相垂直的三个方向进行扫描故最后形成一个覆盖靶区各个部位立体结构的金字塔形图像三维数据库。为了克服成像扫描速度缓慢这一技术瓶颈，设计者采用了一种全新的“微电子技术”，其特点是矩阵换能器在发射扫描线时，不是按通常的11方式每次发射一条声束扫描线，而是以161并行处理的方式获取扫描金字塔型容积，能同时发射多条声束扫描线（图26）。发射脉冲数虽然增多，但仍有足够长的脉冲间期，超声透入人体组织的深度随之增大。快速发射的声束能沿Y轴作方位转向，另沿Z轴作仰角转向，单位时间内可获得更多的金字塔型图像三维数据库，因而能在较大容积内提供相当于二维图像扫描线密度的实时三维心脏结构动态图像。图25实时三维成像声束扫描示意图图26矩阵换能器的扫描方式23实时三维图像显示方法实时三维超声成像所用的扫描方法主要有四种类型（一）实时窄角显示（LIVENARRAWANGLE3D）矩阵探头扫描时，声束扫描线在Y轴上作60方位转向、在Z轴上作30仰角转向扫描获取结构大小为6030的立体数据库（图27），并实时显示出此扫描范围内心脏结构的三维超声心动图。这种方法为真正的实时成像，快速清晰，图像直观，伪像很少，对临床诊断有重要价值。通过旋转图像，可对所显示的三维图像进行任意方向任意角度的旋转，从而可从多个方位对感兴趣区结构进行多方位的实时观察。不足的是图像范围小，不宜显示较大范围结构的全貌。2004年GE公司推出的商用仪器实时三维成像模式的宽度与深度可调节。即根据显示结构的需要，可将6030调整为4540等大小，但立体数据库的总体大小不变。图27实时三维现象示意图（二）全容积宽角三维成像（FULLVOLUMEWIDEANGLE3DIMAGING）全容积显像即“宽角金字塔样显示”扫描，图像由紧密相邻的四个1560实时窄角“瓜瓣图”组合相加，形成Y轴方向方位转向与Z轴仰角转向均为60，即6060的“金字塔形”数据库（图28）。这种成像的优点是获取的数据范围大，能包含较图28“全容积”现象示意图大范围内的结构，显示探测目标的全貌，各结构的毗邻关系显示清楚，心壁残缺现象较少，对观测心搏量、心肌重量、心壁动态、心肌灌注造影等有很大帮助。不足之处是图像是由先后4个心动周期的4个实时三维图像组成，属于“准实时显示”，衔接可有错位，检查时应嘱患者静卧勿动，短暂屏气，避免心脏移位，借以改善图像的质量。如果采集图像时不需获取完整的心动周期时，即由R波开始，在舒张中后期结束，连续4个心动周期进行扫描可在短时内完成图像获取，移位与失真亦少。（三）彩色多普勒窄角方锥形显示（COLORDOPPLERNARRAWANGLEPYRAMIDDISPLAY）彩色多普勒窄角方锥形显示为最近推出能显示三维彩色多普勒血流信息的新方法，其扫描方式和操作方法与“全容积”扫描的成像方法基本相似。不同的是采图时是在连续心动周期中选取相间的7个紧密相邻的纵宽约30，厚度约43的实时动态窄角薄片状立体数据库，后组合成大小为3030“方锥形”的立体数据库（图29）。此种扫描方式虽非真正的实时显示，但可立体显示瓣膜反流束和心内间隔缺损分流束的位置、时向、方向、长度、宽度、面积、流量、起止点和严重程度，并能利用三维图像计算工具对反流和分流进行比较精确的定量。图29彩色多普勒窄角方锥形显示（四）实时三平面超声显像（REALTIMETHREEPLANEECHOIMAGING）2004年前后，GE公司在实时三维显示的基础上，推出实时三平面超声成像技术。检查时用矩阵型换能器快速发射夹角为60三个平面，收集三平面上各部位的信息，而后在夹角之间插补相应区域的数据，建立可供观察分析的三维超声数据库。此种成像方式虽然含有为数众多的插补信息，精确度有所降低，但因可以实时成像，在较大范围内快速显示心脏的整体形态和心壁各部位的动向，对检测心脏功能和心肌激动程序方面具有重要意义。3实时三维超声成像心动图的临床应用31在瓣膜病诊断上的价值进行实时三维超声心动图检查时，结合图像的旋转与切割，可以从不同方位观察各个瓣膜的整体轮廓、边缘厚度、腱索形态、活动状况以及瓣膜病变波及的范围，对诊断瓣膜疾病有重大作用（图210,211）。在检查二尖瓣时不但可获得与二维超声相似的心脏瓣膜断面，而且可以适当转动图像方位，观察二维超声所无法显示的可活动的、高低起伏的瓣口沙盘样立体活动图。实时三维超声心动图在临床上对于估计狭窄二尖瓣口的面积、二尖瓣脱垂和二尖瓣腱索断裂的严重程度，确定二尖瓣裂、二尖瓣穿孔，显示瓣膜畸形、感染心内膜炎及其赘生物等有重要参考意义。二尖瓣狭窄者舒张期前后叶开放受限，瓣口变小，瓣体处呈气球状突向左室。二尖瓣脱垂5者可见叶瓣游离处某一区域向左房脱出，即在比较平整的二尖瓣平面上出现一瓢匙状凹陷。此外，在有瓣口狭窄或关闭不全时能清晰显示异常血流的起始部位、走向、途径、范围，为判断血流动力学紊乱程度提供客观依据。对于瓣膜置换术的患者，能清晰显示人工瓣的整体形态、碟瓣的活动情况、有无血栓形成及瓣周漏等。图210正常人心尖未左心长轴观图211二尖瓣狭窄实时三维超声成像32先天性心脏病的诊断6实时三维超声心动图可观察心壁、间隔与大血管的连接状态。大动脉关系正常者，在动态三维图像上显示升主动脉与肺动脉干互相垂直，即当前者为短轴时，后者则为长轴。而大动脉转位患者，升主动脉与肺动脉走向平行，二者同时显示为长轴或短轴。法洛四联症者的动态三维图像上除有主动脉骑跨外，另见右室流出道明显狭窄，内径变小，形成一细小的管状通道，形状比较特异。对室间隔缺损、房间隔缺损患者，动态三维超声心动图不仅可在相应的间隔上看到连续中断，如沿间隔附近平行切割，再转动此切面，从与之垂直的方向从左侧或右侧观察，还可获得相应部位的房间隔或室间隔平面图，从而显示出缺损的有无、位置、直径、面积、周长、形状、范围、类型与毗邻结构之间的关系及其他（图212,213）。在缺损修补术后，可显示补片的位置、大小，确定有无残余漏等。与传统的二维超声心动图比，此项检查能更多的提供有关解剖立体结构与功能的信息，具有巨大的潜在应用价值。图212房间隔缺损图213室间隔缺损33准确测量心室容积及心功能实时三维超声心动图能准确测量心腔容积7，为评价心室功能提供了新的有力的工具，临床研究表明，实时三维超声心动图重建的左右室三维图像结构完整、形象逼真、内膜清晰可辨，可以迅速准确测量心室容积及其收缩功能；尤其是对形状不规则的右室容积的测量意义尤为重要，研究结果显示实时三维超声测得的右室心搏量与左室心搏量相关性好；表明应用实时三维超声技术确定右室容积准确可靠、重复性高（图214）。图214三平面心脏容积检测法34心内血流的实时三维彩色多普勒显像实时三维彩色血流显像技术可立体显示瓣膜反流束和间隔缺损分流束的位置、时相、方向、长度宽度、面积、流程、起止点和严重程度，能准确反映反流束和分流束的分布情况以及血流异常通道的走向，并能对偏心性反流程度进行准确评估从而对反流和分流进行比较精确的定量（图215,216）。图215二尖瓣重度反流多普勒四腔观图216主动脉瓣反流三维彩色多普勒五腔观35测量心肌梗死后坏死心肌的重量显示实时三维超声心动图结合心肌声学造影8，可以准确的检测出缺血心肌的灌注缺损区所在部位、范围、重量，以及正常、异常灌注造影区的体积和比率，这对冠心病诊断将有重要价值（图217）。图217实时三维显示的心肌灌注缺损区36确诊心腔肿物对心腔内黏液瘤、附壁血栓及其它肿物，实时三维超声可以检测其位置、形态、大小，确定与心壁结构的关系。37心脏手术的监护实时三维超声心动图能快速成像，可在手术中实况直观显示心脏各个结构的轮廓，观察心脏瓣膜的形态，探测间隔缺损的部位、大小、形状，及时了解手术后病变矫正的效果。外科医生可以根据图像了解瓣叶的病变性质和程度，从而确定采用瓣膜置换或瓣膜修补，故对心脏外科手术的监护具有重要意义。第三章VIVIDE9的结构及在实时三维超声成像上的临床优势1VIVIDE9的主要结构图31VIVIDE9VIVIDE9（图31）彩色超声诊断仪是GE医疗全新一代心脏四维成像的心血管超声系统，是目前世界上最先进的心脏超声诊疗设备之一。其主要由以下部分构成（1）面板控制单元对仪器面板上的各种旋钮、开关、操作杆等的状态实施编码，并将编码信号送至发射接收单元和数字扫描转换器，其中包括进出深度增益控制信号的发射接收单元，以控制放大器的放大倍数，从而补偿超声能量在传播过程中随距离的衰减。（二）发射接收单元通过探头发送和接收超声波信号，并对发射和接收的超声波信号实施电子聚焦和多点聚焦的控制；同时对探头中的多个晶体实施电子开关控制，从而实现超声束的扫描。从探头接收的超声回波信号在该单元中进行放大、检波和各种预处理，然后送到数字扫描转换器。（三）数字扫描转换器把从发射接收单元进入的超声回波信号首先进行A/D转换，变成数字信号，并予以存贮和完成各项后处理的功能，所有将要显示的信号，例如回波信号，键盘的字符信号和人体标志符号等，都在转换器中完成D/A转换，最后混合变为合成的视频信号送入监视、照像、记录系统。（4）监视、照相、记录系统是操作人员用来观察超声断层图像和各种相关信息，并对有价值的图像进行拍照和记录的系统。监视和照相分别使用两个略有不同的TV监视器，照相部分一般配备通用135相机或一次性的波拉相机，记录部分使用特殊功能的纸记录装置或彩色视频打印机。（5）电源部分提供直流电压供各单元使用。（六）探头是由多晶片（阵元）排列构成的长条状探头。探头一般宽度为1CM、长度为1015CM，探头中的晶片个数一般在64128只范围内；晶片的尺寸随使用的超声频率不同而不同；晶片之间不但有良好的电绝缘，同时尽可能作到完全的声隔离。为此在制造工艺上一般采用光刻的方法，在一个大晶片上刻制成相互分离的多个晶片。晶片后面附以吸声材料，用以吸收反向辐射的能量；晶片的前面（接触人体部分）用透声材料做成声透镜，在长条状探头的短轴方向形成声聚焦。每个阵元都是独立的，在长条状探头的长轴方向，用电子延迟线技术形成电子聚焦和多点聚焦，从而提高空间分辨率。2VIVIDE9在实时三维超声成像上的临床优势VIVIDE9是目前最高端的心脏专用机之一，清晰的四维心脏成像、全新的血管内超声成像、精确的心肌定量分析。除了心血管专项检查外，VIVIDE9还可应用于腹部、妇产科、浅表器官、周围血管、胃肠道等脏器疾病的超声诊断，亦可开展超声介入诊断与治疗，尤其能进行心脏、腹部及腔内的超声造影检查；可进行超声四维重建，具有清晰度高以及在超声适时引导下准确定位、穿刺等特点，极大地提高了病情诊断率和超声介入治疗的水平，为临床提供丰富的诊断、治疗信息。具体优势表现为（1）AVA高速平台具有高速集成、超高速数据连接、可升级数据的特点。（二）全新四维心脏容积探头其中声能放大技术提高了微小病变的分辨能力。采用单晶体技术，有缘阵面探头技术，多排晶体按矩阵排列，改善了近中远场的聚焦。（三）超声造影成像技术就是根据造影剂的进入和排空时间来判断病变位置和性质，本机型造影剂的用量为5ML，而其他仪器一般为12ML。超声造影成像技术包括基波造影、融合成像、GPS导航、弹性成像。此项技术使图像清晰度高，穿透力好，收集信息更多，造影剂显像好，融合了造影成像和超声成像的优点，同时加上了血流。采用双传感器，具有实时、快捷、准确的特点。定位追踪上，快速精确，任意切面；病灶技术上，方便准确，避免重复；引导手术上，减少损伤，确保成功。（四）CROSSBEAM空间复合成像提高了边界的界定，提高了组织清晰度和对比分辨力。（五）双幅同屏显示体现空间复合成像，不损失临床标记。（六）SRI高清晰斑点噪声抑制消除血流噪声带来的数据模糊。（七）实时全容积成像为一个心动周期的心脏实时全容积成像，无需心电触发，无需心电图门控触发。（八）定量技术TTI定量组织追踪图，能分析心肌节段的收缩期位移。心脏为具有复杂三维形态的动态器官，VIVIDE9能够较精确和清晰地提供心脏的三维立体结构，直观显示心脏内部结构的解剖形态、空间关系、立体方位及血流变化等，为各种瓣膜疾病、心脏疾病和先天性心脏复杂畸形的诊断与治疗提供帮助。RT3DE能总体实时评估一个心动周期心脏的解剖、功能及活动状况，测定心脏容量，估测心脏重量及各种心功能指标。分析室壁节段运动等，在冠心病、先天性心脏畸形等心血管疾病的定性和定量诊断方面发挥重要作用。VIVIDE9还能清晰显示大血管的解剖结构，并且可实时观察血管的直观性态，判断血管疾病的精确位置、疾病性质与病变程度，对大血管的先天性畸形、血管瓣膜疾病、附壁血栓、血管壁剥离等病变，VIVIDE9三维超声系统具有较好的特征性，对某些血管疾病的诊断，无需做血管造影等侵袭性检查，便可达到明确诊断的目的。第四章总结与展望三维超声心动图虽然取得了长足进步，但是还存在某些不足之处。首先其成像质量相对二维图像较差，有待提高，并且实时性和宽角度成像不能兼得；其次三维成像分析手段和效率不如二维图像。在今后的发展中，三维超声心动图还有许多方面值得研究和进一步发展9。（一）提高图像质量今后应不断地改进仪器性能，改进三维图像的质量，提高分辨力和清晰程度，加快成像速度。使能在动态三维超声显示的立体图像上，可以根据需要切割并除去浅层组织的回声，有利于对感兴趣部位和病灶的细致分析，这在临床诊断上有重要价值；此种检查也可用于模拟手术，借以制定比较理想的手术方案与选择合适的手术途径，这些资料对外科医师也将有一定参考意义。二动态三维彩色多普勒成像装置近时此种仪器已经研究成功，可以显示血流方向、速度及形态，进一步完善之后有可能在观察心内血流包括分流与返流的位置、时相、轮廓、途径、范围、长度、前后径等方面发挥更大的作用。如能对血流束进行垂直切割，可为正确了解缺损、瓣口关闭不全及狭窄处血流束的横断面的大小与剖面形态等提供确切的数据。这种新的动态三维多普勒血流成像DYNAMICTHREEDIMENSIONALDOPPLERFLOWIMAGING技术具有很大的发展潜力，一旦能够推广应用，在临床上将发挥巨大的效能。（三）实时动态三维成像美国DUKE大学生物医学工程系最近提出了进行容积测定实时成像REALTIMEVOLUMETRICIMAGING的二维阵列换能器TWODIMENSIONALARRAYTRANSDUCER。这种呈矩阵型排列的探头晶体片被纵向、横向多线均匀切割为众多的微型正方形小格。用于体外探查时，微小的的晶片多达40401600，60603600或80806400；而用于心内探查的导管式前向观察探头的晶片按1010100排列，侧向观察探头的晶片按1113143排列。探头发射声束时按相控阵方式沿Y轴进行方位