第六章超声成像新技术宋春歌医学技术系97课件

宋春歌

医学技术系第六章超声成像新技术第一节三维超声成像技术第二节超声造影成像技术第三节介入性超声成像技术第四节超声治疗技术目录第五节弹性成像技术第六章超声成像新技术学习目标第一章超声诊断成像技术的理论基础

掌握三维超声成像技术的原理和实现方法

熟悉

超声造影成像技术

介入超声成像技术的基本原理。

了解

超声治疗的范围

超声弹性成像技术的发展现状与特性。

课前引入：第一章超声诊断成像技术的理论基础随着科学技术的进步，特别是计算机技术的飞速发展，超声成像设备取得突破性的进展。近几年，国家提出精准医疗，临床科室对影像学辅助诊断的要求也越来越高，在常规超声检查领域的基础上，出现了很多成像新技术。三维超声成像技术第一节第六章超声成像新技术第一节三维超声成像技术三维超声成像技术最初用于妇科胎儿成像用于心脏、脑、肾等器官的诊断20世纪70年代开始出现20世纪80年代飞速发展发展应用显示组织结构的解剖特征和空间关系第一节三维超声成像技术三维超声技术的发展手动采集不足：仅限于表面成像，且不能进行定量的测量不能进行动态成像，图像获取的不稳定，很难获得理想数据供计算机处理机械驱动扫描将探头固定于机械臂，由马达带动探头做平行、扇形或旋转扫描，由此构成三维重组所需的数据流。但操作复杂，应用较少。图像采集方式优化第一节三维超声成像技术自由臂定位扫查法利用电磁位置传感器进行定位的自由臂扫查法。不足之处是易受外部电磁场干扰，影响定位位置和方向的准确性。容积探头扫查成像原理与自由臂三维成像的原理相同，区别在于设计了专门的容积探头，提高了成像速度，所以也称为实时三维。但在心脏领域的检查方面还存在局限。二维面阵探头采集图像采集方式优化是一种用电子学的方法，采用矩阵排列换能器，目前在成像角度上还要限制，成像的质量也有待提高。第四节多普勒频移信号的显示

练习

1、实时三维（或四维成像）采用（

）探头A、线阵B、凸阵C、相控阵

D、容积第四节多普勒频移信号的显示

练习

2、三维空间参数能更好地显示组织结构的（

）关系A、解剖特征和空间B、解剖和空间C、解剖和时间

D、解剖特征和时间第一节三维超声成像技术三维超声成像原理数据采集三维重建三维影像可视化三维影像操作第一节三维超声成像技术三维重建数据采集间接三维数据采集直接三维数据采集第一节三维超声成像技术间接三维数据采集以二维超声技术为基础，三维数据的采集是借助已有的二维超声成像系统完成的。即在采集二维图像数据的同时，采集与该图像有关的位置信息，再将图像与位置信息同步存入计算机，重建出三维图像。第一节三维超声成像技术间接三维数据采集020301倾斜式旋转式平移式

第一节三维超声成像技术间接三维数据采集不是真正的实时，而是多个心动周期图像后处理的结果；取样费时烦琐，成像速度缓慢；受呼吸、心律不齐或声轴位移的干扰，常常出现伪影，影像图像的质量；缺点第一节三维超声成像技术直接三维数据采集保持超声探头完全不动，直接获得三维体积的数据，比在获得二维图像的基础上实现三维图像重构更为理想。矩阵探头的出现实现了三维数据的直接获取，矩阵探头用电子学的方法控制超声束在三维空间的指向，形成三维空间的扫描束，进而获取三维空间内的回波数据，经计算机处理后形成三维影像。第一节三维超声成像技术直接三维数据采集解决了间接三维成像的缺陷；采用矩阵型多方位声束快速扫描探头，能够实现超大数据快速处理，成像速度快；优点第一节三维超声成像技术三维影像可视化三维重建立体几何构成法表面轮廓提取法体元模型法第一节三维超声成像技术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，需要大量的几何原形。因而对于描述人体复杂结构的三维形态并不完全适合，现在已经很少应用。第一节三维超声成像技术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。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；只能重建左、右心脏结构，不能对心瓣膜和腱索等细小结构进行三维重建；不具灰阶特征，难以显示解剖细节，故未被临床采用。缺点第一节三维超声成像技术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。三维物体被划分成依次排列的小立方体；一定数目的体元按照相应的空间位置排列即可构成三维立体图像。实现方法第一节三维超声成像技术三维影像操作三维影像可视化灰度渲染彩色渲染第一节三维超声成像技术灰度渲染表面模式多平面模式透明模式倒置模式第一节三维超声成像技术灰度渲染表面模式

提取出感兴趣结构的表面灰阶信息，采用表面拟合的方式进行图像重组，以显示表面轮廓图像。第一节三维超声成像技术灰度渲染透明模式

该模式能够淡化周围组织结构的灰阶信息，使之呈透明状态，着重显示感兴趣组织的内部结构。第一节三维超声成像技术灰度渲染多平面模式

该方法对三维结构进行不同方向的剪切，生成信的平面图，这种模式主要是用来获得冠状面的结构信息，克服二维B超仅能对与超声束平行的平面成像的限制。第一节三维超声成像技术灰度渲染倒置模式

这种模式用于显示无回声结构，如血液或空腔，允许三维显示胎儿心血管的状况，而不显示其周边节后。与透明模式相比较，区别在于不保留周围组织的灰阶信息。第一节三维超声成像技术彩色渲染0201联合应用透明灰度渲染与单色渲染模式，显示三维灰度结构和彩色多普勒信息，辅助医师观察血管，判断血管的走向及与周围组织的关系，并对感兴趣部位的血流灌注进行评价玻璃体渲染模式仅使用彩色多普勒信号的色彩信息，对血流的方向、范围进行三维成像。单色渲染模式第一节三维超声成像技术三维影像操作多平面重建超声断层图像电子刀三维动态测量第一节三维超声成像技术多平面重建

多平面重建要求可对结构从不同方面进行分割，通过旋转、剪切可以在目标结构的任何选中的平面上成像，包括传统二维超声所不能得到的冠状面成像。第一节三维超声成像技术超声断层图像

超声断层图像又称为多切片视角。这种操作通过选择切片数和切片之间的距离，像CT一样将目标结构显示为一系列二维切片图，实现全范围的准确成像。第一节三维超声成像技术电子刀

在目标结构被相邻结构遮蔽的情况下，电子刀可以帮助医师在切片图像或者三维图像中移去遮蔽的结构，采用电子刀技术，可以充分显示病变范围、空间位置及表面结构，与二维超声相比有较高的敏感性和特异性。第一节三维超声成像技术三维动态

为了更好地显示目标结构的空间位置关系，我们把快速显示几个不同角度的成像图像的方式称为三维动态，运用此方法，医师和患者可在显示屏上不同方位、角度观察目标结构，并进行分析。第一节三维超声成像技术三维超声影像优势图像显示直观精确测量结构参数准确定位病变组织有利于排除胎儿畸形第一节三维超声成像技术图像显示直观第一节三维超声成像技术精确测量结构参数第一节三维超声成像技术准确定位病变组织第一节三维超声成像技术有利于排除胎儿畸形第四节多普勒频移信号的显示

练习

1、（

）是三维超声成像的第二步A、彩色渲染B、三维重建C、三维影像可视化

D、数据采集第四节多普勒频移信号的显示

练习

2、间接三维数据采集通过探头的移动来实现，根据探头移动轨迹的不同，采集方式又分为平移式、倾斜式和（

）A、旋转式B、螺旋式C、纵向螺旋式

D、纵向旋转式第四节多普勒频移信号的显示

练习

3、三维重建成像技术有立体几何构成法、（

）、体元模型法等技