1、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20,000 Hz 医学超声诊断仪器所用频率 2-10 MHz 人体软组织平均声速:1540m/s,超声成像发展史,1942年,奥地利 KT Dussik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
2、域。 1950年,美国JJ Wild等开始用脉冲反射式A型超声诊断仪分析。 1952年,美国D H Howry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),a,b,c,运 动 目 标,从幅度到亮度,M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
3、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,Fram Kein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
4、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16 m/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Nameka
5、wa、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,
6、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,1950s1980s,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
7、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,