现代超声医学影像诊断技术的发展

2010-10-25 20:39:07来源: 互联网

  超声医学影像设备经历了半个多世纪的发展历程,特别是90年代以来随着医学、机械材料、计算机、电子工程技术的飞速发展,超声诊断仪器的性能不断提高、功能不断完善、用途不断扩展。现在,没有一个医院可以离得开超声影像诊断技术,超声影像诊断具有高空间分辨率、高软组织对比、实时快速成像、操作方法简便、无禁忌、无损伤、可重复、可提携和经济等特点,它与CT、MRI、同位素显像一起构成了临床医学中必不可少的四大影像诊断技术。

超声影像诊断技术在医学上的应用概况

  超声影像诊断技术在医学上的应用始于上世纪中期,开始只是利用A型超声仪检测离体脏器的厚度,并进行一些临床疾病诊断的探索;继之利用M型超声仪探测正常人和风湿性心脏病患者的心脏;直至70年代初期,可以显示脏器和病变形态结构变化的B型超声显像技术应用于临床,从此翻开了脏器二维切面超声成像检查技术的新的一页。80年代中期彩色多普勒超声诊断仪问世,由于它可以显示脏器和病变的形态结构与血流动力学改变的双重信息,又将超声影像诊断技术水平向前推进了一步。直到9 0 年代计算机数字技术的广泛应用,医学超声三维成像技术的研究成功,使得超声影像诊断技术进入了一个较高水平和新的发展阶段。也就是说,从上世纪末到本世纪初,超声影像诊断技术的发展是惊人的,它取得了许多重大的技术性突破。纵观超声影像诊断技术的发展过程,是一个由“点”(A型超声)→ “ 线” (M型超声) → “ 面” ( 二维超声)→“体”(三维超声)的发展过程;是一个由一维阵向到二维阵向朝三维阵向的发展过程;是一个由静态成像向实时动态成像的发展过程;是一个由单参量诊断技术向多参量诊断技术的发展过程;也是一个由解剖结构形态影像向解剖结构功能影像、代谢影像、酶和受体及基因表达成像融合的分子影像的发展过程。

数字技术在超声影像诊断设备中的应用

  超声诊断仪的数字化, 从数字扫描转换器开始到今天的超声发射、接收、成像过程的全数字化,数字技术已为高性能超声影像诊断设备普遍采用,如探头新型编码发射接收技术、数字化声束技术、数字式延时技术、动态变迹技术、动态电子聚焦、动态孔径技术等。数字技术的发展和应用还促进和带动了超声影像诊断设备的高性能、智能化和小型化。高性能的超声影像诊断装置不仅能够满足临床疾病诊断的各种需求,而且能够深入开展相关基础理论和临床医学研究,从而进一步促进了超声影像诊断技术从单纯形态学向形态生理与功能学及分子影像学方向的发展。智能化可实现一键操作,如一键多功能,既可调节TGC、接收增益、动态范围,又可调节速度标尺,多普勒基线等众多参数,从而避免了检查过程中复杂、繁琐的调节操作。在保证所需功能前提下的超声仪器小型化,其装置结构简单,如笔记本电脑大小,无论是床边检查还是出诊或急诊的现场抢救检查,更能体现出超声影像诊断技术的重要临床地位和价值,同时,也拓宽了超声诊断技术的临床应用范围。另外,随着信息高速公路的兴起,通讯和网络技术的广泛应用,目前不同厂家、不同机型的超声影像诊断设备都设有DICOM3.0标准接口。在DICOM3.0标准中,不仅涵盖了与医学影像学直接相关的数据字典、信息交互、网络通讯、介质存储和文件格式以及显示打印、管理等方方面面的内容,而且还有逐步覆盖整个医疗环境中容量和数据信息交换的趋势。也就是说可以将超声影像诊断设备或连同超声影像工作站一起融入医院图像管理与通讯系统(PACS),甚至融入整个医院的信息系统。

超声影像诊断仪探头技术的发展

  探头又称为换能器, 它是超声影像诊断仪中最重要的部件之一,其主要作用是将超声发射到人体后再接收人体中的超声回波信号。高性能、高品质的探头不仅是获得高质量图像的前提,更是各种新的超声成像方法的技术保证。探头的结构一般是由主体、壳体和导线三部分组成,其中压电材料(晶片)是主体的核心。从单晶片、多晶片发展到数十个、数百个甚至千个以上的晶片,同时由若干个晶片并联起来组成的探头阵元数都在不断扩展。目前,探头的主要发展趋势是新材料、新工艺、多阵元(高密度)、高频、宽频带和专用。新材料:主要包括复合材料和有机薄膜材料;新工艺:就是将压电陶瓷和高聚物按一定的连接方式,一定的体积比例和一定的空间几何分布复合而成,具有高灵敏度、低电阻抗(有利于与人体组织间的匹配)和较低机械品质因素(有利于频带的展宽)等优势; 高密度: 1 维(256阵元)、1.5维( 8 × 1 2 8 阵元) 、2维(60×60阵元);高频: 3MHz - 7MHz频率的探头用于诊断腹部和心脏疾病,10MHz-15MHz频率的探头用于浅表脏器的检查,20MHz-40MHz频率的探头用于眼和皮肤的超声成像, 而100MHz-200MHz频率的探头主要用于超声显微镜; 宽频带: 宽频带是指换能器工作频率的上下限范围,它可实现使用一个探头检查时由浅到深发射和接收由高到低不同频率的超声回波信号,同时,也是实现频域复合成像、谐波成像和其它一些非线性成像新技术的重要保障;专用:就是将探头制成特殊形状,如专门用于食道、直肠、阴道、尿道、膀胱、腹腔、血管等检查的专用腔内探头。

超声影像诊断中几种新成像技术的发展

  

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关键字:超声医学影像  诊断技术

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/1025/article_1599.html
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