超声成像的发展

超声成像的发展超声检查的意义•为什么要做超声检查？–EX.超市如何挑选西瓜？•透过现象看本质•超声检查作为影像显示的一种方式–内部结构探查•体检、产科畸形筛查–病变性质辨别•肿瘤的良恶性质四大影像检查超声X光机CT(断层扫描)MR(核磁共振)超声检查的优势•对身体无创伤或损伤•机器技术门槛低，普及率高•检查费用低廉什么是超声波？•超声波是声波的一种，是机械波，是纵波•次声波频率20Hz•可闻声波频率20--20,000Hz•超声波频率20,000Hz•医学超声诊断仪器所用频率2--10MHz•人体软组织平均声速：1540m/s超声成像发展史•1942年，奥地利KTDussik首先采用穿投式超声探测脑肿瘤，开创了超声医学诊断新领域。•1950年，美国JJWild等开始用脉冲反射式A型超声诊断仪分析。•1952年，美国DHHowry和Bliss开始研究超声显像法，B型成像首先应用在肝脏、颈部及四肢，后又在乳腺及直肠等获得成功。•1954年，瑞典Edler首先用超声M型光点扫描法诊断心脏疾病A型、B型、M型超声成像方式A型（Amplitude）•A型：幅度调制–以幅度的高低显示组织回波信号的强弱。•特点：原理简单，成像粗糙–操作者个人经验依靠性强–容易引起误诊A型（Amplitude）abca时间幅度abcabc运动目标从幅度到亮度cbM型（Motion）•以亮度的强弱显示回波信号的强弱•连续地描迹并时间轴展开•显示运动的轨迹•特点：一维时间运动曲线图，主要用于分析心脏和大血管的运动幅度。B型成像方式电子扫描探头阵元B型成像线阵探头探头方向凸阵探头B型（Brightness）•B型–以亮度的强弱显示回波信号的强弱–将各扫描线组成二维灰度图像。–二维帧图像以时间展开，形成动态电影。•特点–二维断面图像–实时显示轮廓、结构–相对A、M超而言，形象直观。B超图像的识别超声成像发展史•1957年，连续式D型超声的方式从频移信号中诊断心脏瓣膜病的论文发表•1959年，FramKein制成脉冲多普勒超声。•1964年，Calagan用D型超声探测胎儿和血管。•1973年，Johnson等用D型超声诊断室间隔缺损•1982年，挪威Aaslid首次报道经颅多普勒技术的应用D型多普勒超声成像方式为主多普勒效应D型成像•用以探测血流（红细胞）的运动速度•血流速度越快，频率偏移越高•可以较准确地测量血流速度，用于检测心脏及血管的血流动力学状态。•血流运动所引起的频差一般在人耳的听觉范围内，频谱的声音具有一定的临床诊断意义。–脉冲多普勒（常规D型)，测量范围一般在3m/S以下–连续多普勒（硬件实现），可达16m/S–HPRF高脉冲重复频率多普勒(软件算法），介于两者之间D型（脉冲多普勒）速度轴时间轴连续多普勒超声成像发展史•1982年，美国Bornner和日本的Namekawa、Kasai最先研制CDFI技术成功•90年代，C型成像（彩超）得以迅速发展，并扩展了多种新技术和成像模式–梯形成像、宽景成像、三维成像–解剖M型、彩色M型–HPRF高脉冲重复多普勒、组织多普勒、组织多普勒M型–组织谐波成像、造影剂谐波成像–弹性成像、灰阶血流成像彩色多普勒超声成像和新技术的发展C型（Color）----彩超•在B型黑白图像的基础上,显示运动目标(主要是红细胞)的速度和方向,用彩色来表示。–迎向探头运动为正方向，一般用红色表示–离向探头运动为负方向，一般用蓝色表示速度小40cm/s不同的颜色代表不同的方向颜色的深浅反映速度的大小0速度大黑白图像和彩色血流显示黑白二维图像彩色血流显示C型（CDFI）伪彩并不是彩超超声成像发展史•1950s~1980s，以完善和发展超声成像基本成像模式为主，B型、C型、D型•90年代以后，则主要是创新全新的成像模式–梯形成像–宽景成像–三维、四维–解剖M型、彩色M型–组织多普勒–造影谐波成像–弹性成像宽景成像•将图像进行横向拼接•扩大视野•是一种图像处理技术•广泛应用与卫星侦查和天文拍摄宽景图像的处理过程•原始图像宽景图像的处理过程•拼接（图像一致的区域进行覆盖）宽景图像的处理过程•补充和完善宽景图像的处理过程•后处理（修饰、润色、平滑）宽景成像彩色宽景成像三维成像•重建三维（静态三维）–手动采图–自由臂采图•实时三维–自由臂实时三维–二维探头重建(自由臂)三维图像采集三维重构区域提取融合成像重建(自由臂)三维3D和4D解剖M型•任意角度的M型–可以任意角度设置取样线，M型取样线可以和心室长轴完全垂直，减小了测量的误差–可以同时设置多条M型取样线，同时比较多个心肌节段的运动特点–可以对存储的B型图像电影回放进行回顾性的解剖M型分析解剖M型组织多普勒•彩超是显示血流的运动，而不显示血管壁、心肌的运动•组织多普勒，相反地，不显示血流的运动，而显示血管壁或心肌的运动•用于评价心肌的运动机能，判断是否存在心肌梗死的情况造影剂谐波成像•造影是指向心血管腔内、空腔脏器内以及组织内注入某种能产生声学对比效应的物质，以便清晰显示组织结构、血流状态及病变。•造影剂微泡被超声波照射，谐振破裂后产生大量谐波。•微泡的直径、红细胞的直径----8um–不能通过肺循环，只能观察右房室的灌注–体循环，可以观察组织、器官的末梢灌注小结•超声的发展历史•常见的成像模式–A、B、C、D、M•新型的成像模式–梯形、宽景、三维成像–解剖M型、彩色M、组织多普勒、造影