超声成像技术十篇

超声成像技术 篇1

1超声弹性成像技术分析

超声弹性成像技术的基本原理是对组织结构施加外部或内部的静态或动态激励, 在生物力学和弹性力学等规律制衡下, 组织会产生相应变化, 比如速度分布、位移和应变差异, 在处理过程中以成像技术与信号处理技术估算组织结构的内部特征, 将模量力学属性差异估算出来, 其成像可以分为2种:组织成像和血管内成像。

1.1在估算血管的运动情况时, 成像技术利用血管内血压变化与挤压情况得出估算结果, 可以清楚的计算出血管分布的情况。血管内成像技术可以估算出粥样斑块的组织成分, 能够准确评价出形成血栓的硬度及时间, 可以评价斑块易损性, 甚至可以观测出药物治疗的效果, 其临床价值较高。

1.2组织成像技术采用准静态或静态组织激励的方式, 利用探头挤压板设备, 沿探头纵向压缩组织结构, 给组织结构施加微小应变力。应根据不同组织结构的弹性标准, 增加交变震动, 改变其原有形态, 能够将时间段内的信号收集归拢, 并且可以将组织结构内部位移情况估算出来, 从而得出组织变形程度。

2超声弹性成像技术临床应用研究

2.1在治疗乳腺病时, 笔者用评分法得出结论, 在100例乳腺病评分研究中, 病情1分到2分的患者, 有88%为良性病灶, 在该分数内的患者其乳腺病的变硬程度较小, 可以确定超生弹性成像技术有助于诊断乳腺病。由于近年来弹性成像技术广泛应用于乳腺病变的治疗中, 我国很多学者通过大量的临床实践研究, 总结出超生弹性成像技术可以广泛应用在乳腺病诊断中, 并且该技术取得了十分好的诊断效果。笔者通过临床实践, 对比二维灰阶联合彩色多普勒超生诊断技术与超生弹性成像技术的差别, 在检验过程中发现, 超声弹性成像技术更具准确性, 并且其可以有效诊断出乳腺疾病病变情况, 可以准确诊断出病变的特异度和敏感度。而采用二维灰阶联合彩色多普勒超生诊断技术, 则可以发现其诊断的准确性、特异性与敏感度都比超生弹性成像技术要低[2]。所以, 超生弹性成像技术更适于诊断乳腺疾病。本文参考相关专家研究结果得出, 采用新型评分标准对乳腺病进行超生弹性成像评价研究, 其诊断结果要比传统的评分方法准确值和敏感度要高, 在应用过程中, 新型评分方法可以在一定程度上降低不必要的穿刺活检, 该方法与X线成像方法较为相似, 笔者在对100例患者诊断时发现, 在对比过患者的手术治疗效果后, 比对超声弹性成像技术与X线检测技术情况, 超生弹性成像技术更有利于准确检测出患者病变情况, 其检测的准确值和敏感度也要优于X线检测技术, 因此, 在临床实践中可以广泛应用。

2.2在治疗前列腺疾病时, 超声成像技术利用肿瘤细胞密度与正常前列腺组织密度不同的特点, 可以通过比对前列腺瘤组织弹性和正常组织弹性进行诊断, 这点和UE原理是一样的。笔者参照相关案例得出结论, 实时成像可以检测硬度更大的前列腺组织, 使前列腺穿刺活检的靶向性更强, 笔者在诊断150例前列腺癌病例中, 有123例为患者有阳性反应, 其局部组织的硬度比周围组织要大。在对案例进行分析时, 笔者得出结论, 常规诊断方式与UE联合应用, 可以降低组织活检假阴性, 能够提高前列腺组织活检的敏感度。

2.3相关专家在临床研究中证实, 在检测肝纤维化病变时, 成像技术的运用方式与检测准确值成正比, 运用方法不同直接影响着检测准确度[3]。研究人员选取了若干篇明确报道超声弹性成像技术准确度的论著, 提取文中的关键数据, 并根据其特异性和敏感性展开分析, 结果表明对纤维化五级患者而言, 成像技术的敏感度是87%, 其特异度是91%。对2~4级患者而言, 上述标准分别是70%和84%。当前, 国外临床研究认为超声弹性成像技术是新型的无创肝纤维化诊断手段, 其可以取代活检诊断肝纤维化的地位, 但是仍需多宗临床研究证实其可应用性。

2.4在临床实践中能够得出结论, 在用成像技术评价心肌功能时, 其评价情况较为特殊, 成像技术采取激励自身心脏舒张和收缩的办法, 将组织套头径向位移的情况估算出来, 从而将心肌应变能力和应变参数时间与空间变化情况估算出来, 它可以客观准确的定量评价局部心肌的功能, 具有分辨率高、重复性高、精度高和角度无关性等特点, 可以应用在心肌缺血和心肌梗死临床治疗中[4]。

3未来前景展望

虽然超声弹性成像技术的局限性较强, 该技术在操作时经常会受到人为因素的制约, 例如人为调控振动频率和施加力度等, 同时由于深部肿瘤受力情况要明显高于外部肿瘤, 因而会对检定结果造成影响。超声技术不仅在诊断肿瘤病变情况时有较高的应用价值, 还可以在肿瘤病变早期将其检测到, 可以达到提前预防、及早控制病情的作用[5]。相信在不久的将来, 随着我国医疗技术的不断发展, 三维超声弹性成像技术必定会更具可靠性与安全性, 为治疗肿瘤病变提供更多可能。

4总结

超声弹性成像是一种新型成像技术, 其扩充了超声诊断理论的内涵, 解决了常规超声中存在的不足之处, 更加生动的定位、显示病变, 可以准确的检查病变情况, 完善了传统的超声技术, 在临床诊断中逐渐体现出技术的独特价值[6]。同时由于我国医疗水平与科学技术的不断进步, 超声弹性成像技术的应用越来越广泛, 并且其技术可靠性不断得到增强, 相信在不久的将来, 超声弹性弹性技术必定会迎来新的革命式发展, 其技术优势必定会受到更多医务人员和患者的认可。

摘要：超声弹性成像是一种全新技术, 可以估算出组织结构内的具体情况, 直接或间接的反应出组织结构内的弹性力学属性差异, 从而更直观的显示出定位病变情况。当前其研究的主要方向集中在甲状腺、乳腺、血管壁及肝脏等病变部位, 本文结合该技术的特点, 研究其临床应用问题。

关键词：超声弹性成像技术,临床应用

参考文献

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[2]罗建文, 白净.超声弹性成像仿真的有限元分析[J].北京生物医学工程, 2009, 22 (2) :99-103.

[3]RagoT, SantiniF, ScutariM, et al.E lastography:new developm ent in u ltrasound for predictingm a lignancy in thethy ro id nodu les[J].J C lin EndocrinolM etab, 2007, 23 (12) :367-237.

[4]俞清, 王文平, 季正标, 等.实时超声弹性成像与病理对照的初步探讨[J].中华超声影像学杂志, 2007, 21 (9) :662-664.

[5]孙卫健, 范晓芳, 康莉, 等.超声弹性成像参数在乳腺肿瘤诊断中的应用价值[J].中国超声医学杂志, 2009, 25 (94) :362-365.

超声成像技术 篇2

1 TOFD超声成像检测技术工作原理

TOFD超声成像检测技术是超声检测领域一种比较新型的检测技术。相对于常规意义上的超声检测技术而言, TOFD超声成像检测技术的基本工作原理是:利用在固体内部声速最快的纵波在缺陷端部产生的衍射能量, 从而达到超声检测的目的。在检测过程当中, 工作人员分别在焊接接缝两侧位置放置两个频率一致, 角度相同, 尺寸配合的纵波斜向工作探头, 其中一个探头作为发射探头, 另一个探头则作为接收探头。发射探头发射纵波通过侧面入射至被检测焊缝断面当中。在断面中, 对于无缺陷区域而言, 接收探头能够同时接收到沿试件表面所传播直通波以及底面反射波两个信号。而对于存在缺陷的区域而言, 接收探头还会同时接收到来自于缺陷区域上端部以及下端部的衍射波信号。

在应用TOFD超声成像检测技术对压力容器进行检验的过程当中, A扫射频信号可以用于对各个波形相互位置与关系的观察。假定接收探头所接收到的直通波信号相位关系表现为正-负-正, 则底面反射波所对应的波形相位关系则表现为负-正-负。但在缺陷区域中, 缺陷上端点所形成的相位与直通波所对应的相位关系相反, 表现为负-正-负, 下端点所形成的相位与反射波所对应的相位关系相反, 表现为正-负-正。同时, 在对TOFD超声成像检测技术所检测得到数据进行记录的过程中, 考虑到TOFD下的衍射信号较弱, 在一个独立的A扫中不易观察, 因此可通过灰度图成像B扫描的方式显示, 提高对TOFD衍射信号的识别率, 从而达到提高TOFD超声成像检测工作效率的目的。

2 TOFD超声成像检测技术应用要点

2.1 设备调整校准

结合已有工作经验来看, 在应用TOFD超声成像检测技术的过程当中, 其虽然不是基于波幅法进行检测与定量的, 但检测的灵敏度仍然会受到增益水平的影响, 因此, 必须通过调整增益的方式, 使B扫描中能够对缺陷进行准确的判断。在一般情况下, 对压力容器检验中单个TOFD工作探头组的增益设置标准是:表面波波高达到满屏高的40%~90%比例。同时, 由于在不同材料介质中, 声音的传播速度会产生一定差异, 因此为了保证TOFD超声成像检测技术的检测效果达到理想状态, 必须预先做好对声速的调整, 通过横通孔试块方式实现。

2.2 检测实施

在以TOFD超声成像检测技术对压力容器进行实际检测的过程当中, 需要按照如下图 (见图1) 方式布置检测设备。发射工作探头与接收工作探头分别放置入焊接接缝两侧位置。首先, 需要沿焊接接缝进行B-扫描, 若此时接收工作探头可同时观察到两个超声波信号 (分别为超声波在焊接接缝表面传播过程中所产生的脉冲信号以及被检测试件底部反射所产生的脉冲信号) , 同时两个脉冲信号分别与发射工作探头以及接收工作探头之间的最短声程以及最长声程相对应, 则认为焊接接缝位置以及热影响区域内无缺陷问题。以以上两个超声波信号作为参考对象, 若所检验的试件焊接接缝中出现未焊透或裂纹等缺陷问题, 则在面状缺陷表面, 超声波中的大部分能量会发生反射作用, 还有一小部分能量会在缺陷上端与下端分别产生一定比例的衍射波, 从而由接收工作探头检测得出。还需要特别注意的一点是, 由于B-扫描过程当中不能够直接对缺陷与探头中心线的距离位置进行测定, 因此在焊接接缝扫描作业完成后, 针对已发现的缺陷位置还需要沿焊接接缝垂直方向做D-扫描, 扫描后保存相关数据资料, 以方便后期数据分析工作的开展。

2.3 数据分析

在压力容器检验中, 应用TOFD超声成像检测技术可根据所得到的成像图像实现对缺陷形状, 缺陷尺寸的数据分析。具体操作方式是:首先, 通过定性分析的方式, 以所得到的缺陷成像形状确定缺陷的具体性质, 其次, 通过定量分析的方式, 确定缺陷尺寸, 位置等数值信息, 缺陷高度由缺陷上下端两衍射信号的时间差求得 (计算时需注意, 缺陷上端与下端的回波相位相反) , 缺陷长度由缺陷成像的长度求得, 缺陷深度由表面波与缺陷上端衍射信号的时间差求得, 缺陷距探头中心线的距离由D-扫描信号求得。完成数据分析后, 便可依据相关的标准规程, 对缺陷的危害性等级进行评价。

3 结束语

综合本文以上分析认为:TOFD超声成像检测技术在工作原理上具有一定的特殊性, 是通过在焊接接缝两侧对称布置工作探头, 通过发射超声波并根据接受信号来判断缺陷的一种新型检测技术。相对于常规意义上的射线检测技术而言, TOFD超声成像检测技术的综合优势非常确切, 能够实现对缺陷深度与高度的准确测量, 在厚板探伤中的应用效果理想, 且可有效提高对各类缺陷的检出准确率, 并且通过储存原始信号并进一步分析的方式, 提高对缺陷判断结果的准确性。当然, 为了能够在应用TOFD超声成像检测技术对压力容器进行检验的过程当中取得更好的检验效果, 就必须在检验前做好包括工作探头选择, 探头中心距调整, 设备调整校准, 以及参数设置在内的一系列准备工作, 使检测实施能够更加有效的开展, 配合对数据的综合分析, 实现对缺陷的准确判定。

摘要：文章首先分析了TO FD超声成像检测技术的基本工作原理, 并对TO FD超声成像检测技术的应用要点进行探讨。

关键词：压力容器,检验,TO FD超声成像,检测技术

参考文献

[1]张树潇, 谢雪, 刘丽丽等.核反应堆厚壁压力容器焊缝TOFD检测缺陷高度分辨率探究[J].压力容器, 2014.

超声成像技术 篇3

【摘要】近年来，乳腺疾病发病率呈上升趋势，乳腺疾病筛查作用日益突出。超声检查具有无创、价格低廉等特点，是依据组织内部弹性特征不同而出现的一种新型超声技术，能对乳腺实行病变无创性检查，本文对弹性成像原理、图像分析方法、临床应用及展望等作一综述。

【关键词】弹性成像 超声 技术诊断

乳腺由腺体、腺管、脂肪组织组成，乳腺疾病发病率因人种、年龄、生育情况、内分泌等因索不同。超声可筛选乳腺肿块的良恶性，为乳腺癌普查提供了一种简便、安全而有效的检查方法。超声弹性成像技术是一种新的超声显像技术，通过检测施加外部压力所致组织变形和扭曲程度来反映被检测组织的弹性程度即硬度。采用自相关综合分析法，根据压迫前后回声信号移动幅度的变化获得图像，以灰阶或彩色编码表现，该技术为鉴别乳腺肿块的良恶性提供了新途径，提高了确诊率。

1UE的基本原理

1991年Ophir等首先提出“弹性成像”的概念。弹性成像的基本原理是根据各种组织的弹性系数（应力/应变）不同，在受外力压迫后组织发生变形的程度也不同，把受压前后回声信号移动幅度的变化转化为实时彩色图像；弹性系数小、受压后位移变化大的组织显示为红色，弹性系数大、受压后位移变化小的组织显示为蓝色，弹性系数中等的组织则显示为绿色，从而借图像色彩反映组织硬度。

2UE图像分析方法及其临床应用

2.1定性诊断

2.1.1弹性评分法

最早的评分法是源自日本Itoh评分系统（共5分），1分：病灶整体发生形变，弹性图整体为绿色；2分：病灶大部分形变，小部分无形变，弹性图为绿色和蓝色相间的网格状；3分：病灶边缘变形但中心无形变，弹性图中心为蓝色，周边为绿色；4分：病灶全部无变形，弹性图整体为蓝色；5分：病灶全体和周边均无变形，弹性图病灶和周边均为蓝色。其他还有日本筑波大学植野教授提出的5分法和罗葆明等的改良5分法等。

2.1.2弹性应变率比值法

UE技术的诊断与人工施加外力或与患者呼吸运动相关。弹性图评分可受操作者主观认识的影响，相同条件下不同操作者对同一病灶可给出不同评分。通过测量“应变率”（应变指数、弹性比值）可进一步减少上述影响因素的干扰，首先测量病变部位的平均应变值，然后将其与乳腺旁相似区域平均应变值相比较得出应变指数，此值即为应变率，反映病变组织相对硬度，恶性病变应变指数高于良性病变。面积比是分别测量病灶在弹性图及二维图的面积，软件自动算出二者面积比值，通过良恶性病灶面积比差异对病灶进行定性分析。

2.1.3面积比值法

面积比是将UE图上乳腺肿块面积与灰阶图像上面积相比，浸润性导管癌在UE图上大小较其在灰阶声像图上大，可能与恶性肿瘤周围的结缔组织增生反应而导致硬度增加有关。Leong等提出，将面积比的临界值设为1.2时，UE对恶性肿瘤的敏感性可高达100%，但对某些类型良性肿瘤的特异性较灰阶超声差，如无明显包膜形成的纤维腺瘤。孙卫健等对72例乳腺肿块患者进行UE研究，当面积比为1.5时，诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性为82.8%、特异性为87.8%、准确性为81.1%。吴文娟等研究结果显示，弹性面积比值>1.5为界，UE诊断乳腺肿块良恶性的敏感性为82.4%，特异性为92.7%，准确性为90.3%。当前使用的二维超声仅能显示病灶形态、结构，对病灶与周围组织的关系显示不佳，但UE技术有较大优势，尤其是恶性病灶对周围组织牵拉形成的毛刺在弹力图上显示更清晰，且弹性应变率之比及面积比减少了操作者主观因素影响，为乳腺疾病提供了相对客观的诊断指标。

2.2定量诊断

2.2.1脉冲辐射力弹性成像

此技术通过超声给组织施加局部辐射压力，组织受到辐射力的推动产生一定纵向位移及横向位移应变，经检测组织单位时间内横向位移，反映出病灶硬度，以单位（m/s）表示剪切波传播速度。剪切波传播速度越快表示病灶质地越硬，恶性程度越大；剪切波传播速度越慢表示病灶质地越软，恶性程度越小。脉冲辐射力弹性成像技术包括声触诊组织成像技术和声触诊组织定量技术。

2.2.2剪切波弹性成像

剪切波弹性成像是利用声辐射力技术产生剪切波，然后通过超高速成像技术获得剪切波图像，将弹性成像图经过彩色编码后叠加在二维灰阶图上，较硬的组织显示为红色，较软的组织显示为蓝色。进行乳腺检查时可根据情况在0～180 kPa量程下调解。Tamer等研究结果显示，剪切波弹性成像技术可对乳腺良、恶性病变及囊性病变的相对硬度进行量化检测。黄炎等研究结果显示，利用弹性最大值诊断乳腺良恶性病灶，以60.12 kPa作为诊断界点时敏感度和特异度分别为90.5%和88.3%。

3结语

UE作为一种新的成像技术，正在不断探索与研究中，应用于乳腺、甲状腺等各种器官病变的诊断及鉴别诊断，进一步丰富了诊断信息，拓宽了超声诊断思路，使现代超声技术更完善。由于生物组织构成的复杂性及疾病组织病理特征的多样性，病变的弹性特征也呈现多样性，且不同超声弹性检测技术可能存在不同技术缺陷，因此要选择适当的测量方法优化弹性分级参数、辨别及分析伪像的产生。

参考文献：

[1]王伟，金正吉，唐波，等.超声及超声弹性成像诊断甲状腺良恶性结节的价值[J].中华实用诊断与治疗杂志.2013.27（5）.

[2]罗建文，白净.超声弹性成像的原理及理论分析[J].国外医学：生物医学工程分册.2013.26（3）.

[3]徐智章，俞清.超声弹性成像原理及初步应用[J].上海医学影像.2010.14（1）.

四维超声成像技术与方法 篇4

作者：魏晓光

来源：安太医院

近年来计算机技术革命化的进步被融入超声诊断系统，使得三维容积成像的速度在短短的几年时间里得到了极大提高，目前已经发展到能够进行动态的四维成像。

高分辨的二维超声和彩色多普勒超声的技术进步是超声诊断学发展的重要里程碑，尤其是在妇产科的应用，成为无可替代的非侵入性的诊断工具。近年来四维超声技术的发展和进步，为非侵入性的诊断技术又开辟了一个新的领域。

四维超声技术能够克服二维超声空间显像的不足，成为二维超声技术的重要辅助手段。四维超声的进步体现在能够迅速地对容积图像数据进行储存、处理和动态显示其三维立体图像，并且能够得到多平面的图像，而这一功能以往只有CT和MRI技术才具备。目前四维超声尚不可能完全替代二维超声，但它的确为一些复杂声像结构的判断提供了大量辅助信息，并对某些病变的诊断起到二维超声无法替代的作用。它的应用潜能正随着经验的积累被逐步开发出来。

一、四维超声技术简介

三维超声是将连续不同平面的二维图像进行计算机处理，得到一个重建的有立体感的图形。早期的三维重建一次必须采集大量的二维图像(10～50幅)，并将其存在计算机内，进行脱机重建和联机显示，单次三维检查的图像数据所需的存储空间达数十兆字节，成像需要数小时甚至数天时间。近年来三维超声与高速的计算机技术的联合使其具备了临床实用性。三维表面成像在80年代首次应用于胎儿；90年代初期开始了切面重建和_一个互交平面成像；容积成像则开始干1991年；1994发展了散焦成像；1996年开始了实时超声束跟踪技术，而最新发展的真正的实时三维超声可以称作四维超声(four—dimensional ultrasound)，数据采集和显示的速率与标准的二维超声系统相接近，即每秒15～30帧，被称作高速容积显像(high speed ultrasotlnd v01umetri clmaging，HSUVI)。真正实现实时动态三维成像，将超声技术又提高一个台阶。新景安太医院拥有4台四维彩超，专业的四维彩超检查医生，此技术已经在我院临床使用4年多，有非常丰富的经验。

四维超声成像方法有散焦镜法、计算机辅助成像和实时超声束跟踪技术。

(一)散焦镜方法(defoctJsi rlg lens metriod)也称厚层三维图像，方法简单，费用低。装置仅需在凸阵或线阵探头上套上一个散焦镜。用此方法可以对胎儿进行实时观察，然而胎体紧贴宫壁时图像就会重叠，使胎儿图像辨别困难。

(二)计算机辅助成像 是目前首选的三维成像方法，成像处理过程包括：获取三维扫查数据；建立三维容积数据库；应用三维数据进行三维图像重建。

(三)实时超声束跟踪技术 是三维超声的最新技术，其过程类似于三维计算机技术但可以立即成像。仅仅需要定下感兴趣部位的容积范围就可以住扫查过程中实时显示出三维图像，可以提供连续的宫内胎儿的实时三维图像，例如可以看到胎儿哈欠样张口动作等。

二、四维超声成像方法

四维超声的临床实用性很大程度上取决于操作人员对此技术掌握的熟练程度。只有了解四维超声的基本原理和概念，熟练掌握四维超声诊断仪的操作方法和步骤，才能充分发挥三维超声的最大作用。

(一)四维成像的主要步骤与成像模式 常规四维成像包括以下步骤：

1．自动容积扫查 以三维容积探头进行扫查，获取三维数据。三维数据是通过超声探头扫查平面的移动而获取的大量连续二维断面图。现有的三维探头都配有内置的凸阵或扇形探头，探头内电磁感应器可以感应出每一断层的相对位置和方向。每一断面的二维图像信息连同其空间方位信息都被数字化后输入电脑。实时二维扫查是基础，根据感兴趣区域的空间范围，任意调节断面的角度、扫查深度和扫查角度，确定三维容积箱(volume box)的位置和大小后进行扫查。任扫查时可以根据感兴趣区的回声和运动特征调整扫查速度。对运动的目标可选用快速扫查，但获得的图像空间分辨力低；低速扫查图像分辨力最高，但易受运动影响；正常速度扫查的空间分辨力介于两者之间。

2．三维数据库的建立 探头扫查获得的数据是由许许多多的断面组成的合成数据，作为三维数据库输入电脑，可以通过滤过干扰信息改善数据的质量。三维数据库包含一系列的体积像素，每一体积像素既是灰度值也是亮度值，见图1—2一l。

3．三维图像重建应用三维数据库可以重建出各种图像，包括三维切而重建和立体三维的观察。

(1)切面重建：成像最简单，通过旋转三维数据库可以选定任意一个平而的二维图像，进行多平面图像分析。尽管得到的是断面图，有时对诊断却非常有用，冈为许多平面(例如子宫的冠状面)是二维超声难以观察到的。

(2)容积成像(volLime rendering)：是一种基十体积像素(voxel)的三维数据库的视觉工具。一个像素(pixel)是二维图像的最小的图像信息单位，一个体积像素则是三维容积数据中最小的图像信息单位。在二维的有立体感的图像L的每一个像素都代表着一组三维体积像素，沿着投射线的多个体积像素经过分析处理后

1)表面成像模式：采用此方法能够建立组织结构的表而立体图像。通过旋转三维立体数据库选择感兴趣区域进行成像，非感兴趣区可以去除；采用合适的滤过功能，可以滤过周围低回声，使图像突出，例如去除羊水内的低回声，突出眙儿表面高回声，滤过高时还可以突出胎儿骨骼结构，显示出高回声结构的立体图像；应用图像自动回放的旋转功能，可以从不同角度观察立体图像；另外还可以调节图像的明亮度和对比度，使图像立体感更强。

2)透明成像模式：将实质性的组织结构的所有三维回声数据投射到一个平面上，选择性地显示出高同声或低回声结构的特征。采用这种模式要求感兴趣结构的回声特征较周围组织回声高或低，例如骨骼、血管或囊性结构。此模式能够产生类似x线照片的效果，但与x线照片不同的是，可以通过回放旋转功能从各个角度来观察图像。

3)彩色模式：在扫查中采用多普勒方式，可以进行血管内彩色血流三维重建。三维多普勒能量图不但能够观察组织结构内的血流情况，还可以提供一定容积内血细胞量的间接资料，三维血管成像方法能够跟踪血管走向，区分重叠血管，见图2一l一

10、图2一l一19等。三维彩色直方图是最近开发出来的能够客观定量分析血流的一个新指标，是指单位体积内代表血管化程度的彩色成分的百分比和代表血流量的平均彩色幅度值，它为定量评估生理和病理情况卜的血管生成提供了一个非常重要的手段。

(二)容积成像的步骤与方法 在数秒钟内完成扫查和建立三维数据库后，可以立即进行容积成像操作，也可以把数据储存入仪器内，过后再调出分析。容积成像的基本步骤

(1)确定成像范围：在所扫查的三维容积资料中选定出感兴趣区域(即容积箱)，任容积箱外的结构将不会被成像。

(2)选择成像模式：根据感兴趣区域的回声特征合理选择成像模式，以能够突出病灶特征为原则。

(3)图像的滤过处理：表面成像时利用滤过功能对周围低回声结构进行适当的抑制，以突出表面结构特征。

(4)旋转三维图像：进行图像定位，使立体图像处于最佳显示角度，从而得出最佳三维图像。

(5)立体电影回放：采用电影回放的功能可以从不同角度动态地观察图像，立体感更强。

(6)电子刀的选择：利用电子刀的功能能够去除与感兴趣结构表面无关的立体回声结构，以及不规则的周边，使图像从任何角度上看都更为清晰、重点突出。

三、四维技术的优点

最新四维超声系统在妇产科应用的主要优势在于四维容积扫查方式的进步和四维数据处理方式的进步。

四维成像技术的优点主要有以下几点：

1．能够获得任意平面的图像，并标明其在空间的方向和位置，有利于对图像进行仔细分析，减少主观因素干扰。

2．具有精确的体积计算功能。常规的二维超声只能获取一个组织结构的三个切面，通过三个切面的径线粗略地估测体积，当目标形态不规则时则无法估计。三维超声可处理多平面资料，模拟出组织的形状，利用特定的容积计算公式得出体积大小，使体积的测量更为精确，尤其对不规则形器官或病灶体积的测量更具优越性。新近应用的在体器官计算机辅助分析技术(virtual 0rgan compute卜aidedanalysis，VOCAL)具有自动测最各种形态结构之体积的功能，能够描画和显示任何形态的组织器官外形特征，并计算出其体积，为不规则形结构的体积估计提供了最佳的手段。

3．能够对感兴趣结构重建三维立体图像，使结果直观。清晰的立体图像可以产生以下效果：

(1)对胎儿异常的观察更为细致，对了解病变的全貌优干二维超声检查，例如对胎儿唇裂的诊断等。

(2)对初学超声诊断者，有助于培养空间思维能力和理解图像的能力。

(3)胎儿异常的三维立体成像使母亲及其家属容易理解，避免医务人员解释不清所造成的不便。

4．四维扫查在瞬间完成，获得的容积数据可以全部被储存起来，数据可以在患者离开后随时调出来进行研究分析，评价存储数据，由此带来的优点是：

(1)不必匆忙对疑难病例下定论，可以在充分讨沦后得出更准确的判断。

(2)减少了病人因检查时间长而造成的不适，降低了超声检查时间长对胎儿的可能损害。

超声成像技术 篇5

关键词：超声弹性成像技术,乳腺肿块,良恶性

在女性常见的恶性肿瘤中, 乳腺癌以其逐渐升高的发病率, 并且在某些地区已逐步取代其他恶性肿瘤成为女性最好发的恶性肿瘤[1]。由于社会的发展, 疾病谱的变化, 年轻乳腺癌患者的比例也在逐年增加[2]。作为一种恶性肿瘤, 乳腺癌的预后与发现的时间有着密切的关系, 早期的发现和诊断以及有效的治疗对于乳腺癌患者有着十分重要的意义, 可以提高患者的生存率和生存质量[3]。因此, 在乳腺癌的早期诊断中, 与其他良性肿块的鉴别就有着十分重要的意义。因此如何提高乳腺癌的诊断率并与其他良性乳腺肿块进行鉴别一直是科研人员研究的热点。本组对超声弹性成像技术对于良恶性乳腺肿块的鉴别价值进行了研究, 现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2010年-2012年在本院进行就诊的乳腺肿块患者180例, 患者进行超声弹性成像技术检查, 并在病理检查中得到证实, 在恶性肿块的患者中, 年龄25~72岁, 平均 (47±13.4) 岁;在良性肿块的患者中, 年龄22~71岁, 平均 (42±12.7) 岁。恶性肿块直径5.5~42.7 mm, 平均 (23.2±9.8) mm, 良性肿块直径4.0~44.9 mm, 平均 (20.8±9.8) mm。

1.2 方法

超声弹性成像检查使用的仪器为西门子S2000彩色多普勒超声诊断仪, 患者仰卧, 使两侧乳房充分暴露, 所有患者均进行二维超声的检查, 重在发现乳房肿块, 并获取肿块位置、数量、大小、形态、内部回声等方面的数据[4]。然后将一起切换至弹性成像模式, 从而应用弹性成像技术对肿块的良恶性做出评价。获取肿块最大的切面, 并进行动态的观察, 待稳定后获取图像。通过弹性成像中的评分对肿块的良恶性进行定性, 若评分小于4分则为良性, 大于或者等于4分则为恶性。所有患者进行组织活检获取病理组织进行确诊[5]。

1.3 统计学处理

采用SPSS 18.0软件对所得数据进行统计分析, 计量资料用 (±s) 表示, 比较采用t检验, 计数资料采用χ2检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者病理检查结果

经组织活检后, 进行病理检查明确肿块的性质, 结果发现180例患者中, 恶性肿块患者51例, 占28.33%, 检出肿块67个;良性肿块患者129例, 占71.67%, 检出肿块207个。

2.2 乳腺肿块超声弹性成像检查结果

经病理检查确定肿块的性质后, 良恶性肿块在超声弹性成像检查中的评分见表1。由表可得, 在病理检查确诊为良性肿块中, 共207个, 经过超声弹性成像检查评分, 小于4分的个数有177个, 占85.51%;4分及大于4分的个数为30个, 占14.49%。在病理检查确诊为恶性肿块中, 共67个, 经过超声弹性成像检查评分, 小于4分的个数有14个, 占20.90%;4分及大于4分的个数为53个, 占79.10%。由此可得, 经病理检查确诊肿块良恶性后, 良恶性肿块超声成像检查4分及4分以上个数比例差异有统计学意义 (χ2=0.83, P<0.05) 。图1为女性, 54岁, 使用弹性图像找到硬的组织, 评分为5分, 病理诊断为恶性。

个

3 讨论

弹性成像技术是近年来发展起来的一项新技术, 其发展的理论基础是人体的各种组织之间存在天然硬度的差异, 也就是弹性的差异, 两者之间存在正比的关系。将之与二维超声有机地结合起来, 对于肿块的硬度能够比较全面地表现出来[6]。而且肿块的硬度与肿块的恶性程度之间有一定的联系, 并且硬度越高, 肿块的恶性程度的可能性比较大, 这是由于在恶性肿块中, 纤维组织大量增生, 使其硬度增加, 而在良性肿块中, 纤维组织分布比较松散, 由此硬度较小, 因而能够通过超声弹性成像技术对肿块的良恶性进行鉴别[7]。大量的研究表明, 正常的乳腺组织与良恶性肿块的硬度或者是弹性系数有很大的不同, 所以乳腺良恶性肿块的鉴别来说, 超声弹性成像检查也是有一定意义的[8]。

本组采取了超声弹性成像技术对乳腺肿块的患者进行了检查, 并通过5分法进行了评分, 大量的研究表明, 对于乳腺癌这样的恶性肿瘤来说, 评分大多在4分以及4分以上, 而对于良性肿块来说, 评分大多在4分以下, 所以本组把评分在4分及4分以上作为恶性肿块的标准, 而把小于4分作为良性肿块的标准。对于良恶性乳腺肿块的鉴别来说, 超声弹性成像技术在敏感性、特异性和准确性方面均比较高, 所以使用此项技术有利于两者的鉴别。从结果来看, 进行病理检查后, 在180例患者中, 恶性肿块患者共51例, 检出恶性肿块67个, 而经过超声弹性成像检查评分, 小于4分的个数有14个, 占20.90%;4分及大于4分的个数为53个, 占79.10%。良性肿块患者129例, 检出良性肿块207个, 经过超声弹性成像检查评分, 小于4分的个数有177个, 占85.51%;4分及大于4分的个数为30个, 占14.49%。由此可得, 超声弹性检查与病理检查相比, 检出率相对比较高。但是, 本组发现, 对于乳腺肿块的良恶性鉴别来说, 超声弹性检查技术还是有一定的缺陷, 这可能与肿块的大小以及肿块的液化坏死等原因有关[9]。因此此项技术还有一定的改进的空间, 另外也要结合其他的检查手段对肿块的良恶性做出更细致和准确的诊断。另外, 现在的一些影像技术, 比如普通的二维超声、X线、CT以及MRI, 甚至是超声弹性成像技术等都偏重于对于乳腺肿块良恶性的鉴别, 但是对于一些交界性的肿块来说, 其恶变的可能性很大, 但是目前这些技术对于其恶变的可能性的判别尚很难进行, 但是对于这些患者来说, 进行恶变可能性的判断对于其以后的治疗以及预后都有很大的意义, 因此进行此方面的研究有很大的进展空间, 而超声弹性成像技术使这方面的研究成为一种可能[10]。

超声成像技术 篇6

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取笔者所在医院2012年8月-2014年8月收治的45例 (软斑45块) 急性脑梗死伴颈动脉粥样软斑块患者为观察组, 脑梗死诊断均符合第四次全国脑血管病会议制定的标准[4], 全部经颅CT或MRI确诊, 超声检查显示一侧 (近颈动脉分叉处) 颈动脉存在软斑块, 厚度>2.5 mm, 其中软斑回声特点为:内部回声较低, 低于血管壁回声, 且后方不伴声影。观察组中男24例, 女21例, 年龄48~78岁, 平均 (61.6±10.3) 岁。选取同期就诊的52例 (软斑52块) 无脑梗死症状的颈动脉粥样软斑块患者为对照组, 患者近1年无脑缺血发作史, 颅CT或MRI检查未见脑梗死病灶, 超声检查显示一侧 (近颈动脉分叉处) 颈动脉存在软斑块, 其中男29例, 女23例, 年龄50~80岁, 平均 (62.1±9.9) 岁。所有研究对象均无严重脑出血疾病、脑肿瘤及免疫系统疾病, 无严重心、肝、肾功能不全疾病, 无近期感染性疾病及血管闭塞性疾病等。两组患者性别、年龄等临床资料比较差异均无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。

1.2 方法

所有患者均经彩色多普勒超声诊断仪 (东芝阿波罗500) 检查, 超声探头频率为3~11 Hz;Sonovue微泡造影剂购自意大利Bracco公司, 主要成分六氟化硫。检查前患者平卧, 颈部垫高, 检查时, 行横向、纵向平扫, 以《血管超声检查指南》[5]中斑块分类标准为依据, 将软斑块作为观察对象。经超声清晰显示斑块纵向切面二维图像后行局部放大, 其后转至造影模式, 探头机械指数为0.07, 图像优化后经肘静脉注射2.4 ml造影剂, 同步计时并存储图像以备分析。选择颈动脉斑块内超声造影敏感区行斑块描记, 根据时间-强度曲线计算造影斑块达峰时间, 并以此时间为准, 记录三维造影图像采集的开始时间。其后, 在颈动脉及斑块内的造影剂完全廓清后开启三维造影, 取样框调整至包含斑块所在部分血管, 设定扫描角度在40°, 其后经肘静脉注射2.5 ml造影剂, 同步计时并存储图像以备分析。造影结束后, 使用造影定量分析软件, 测量斑块体积, 并对获得的三维图像处理行反转成像, 观察新生血管条数并计算血管指数 (新生血管条数与斑块体积的比值) 。颈动脉横截面积狭窄率为颈动脉横截面积与斑块横截面积差值占颈动脉横截面积的比例。

1.3 观察指标与分型标准

观察对比两组血管指数、软斑体积、斑块最大厚度、颈动脉横截面积狭窄率及软斑内新生血管分型情况。其中新生血管共分为四型, Ⅰ型:未见斑块内回声增强;Ⅱ型:斑块内回声仅局部增强, 呈现为星点状;Ⅲ型:斑块内回声呈现为短条状或者斑点状增强;Ⅳ型:斑块内回声呈现网状或者条索状增强[6]。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 两组患者斑块内新生血管分型比较

超声三维造影增强后, 观察组中Ⅲ、Ⅳ型新生血管居多, 对照组中Ⅰ、Ⅱ型新生血管居多, 两组比较差异均有统计学意义 (P<0.05) , 详见表1。

2.2 两组患者血管指数、软斑体积、斑块最大厚度、横截面积狭窄率比较

97例患者中共发现颈动脉粥样软斑块97块, 每例各一块。观察组血管指数较对照组显著升高 (P<0.05) , 但两组的软斑体积、斑块最大厚度及横截面积狭窄率比较差异均无统计学意义 (P>0.05) , 详见表2。

3 讨论

心、脑血管疾病为中老年人的常见病及多发病, 已成为危害人类健康的“杀手”之一。动脉粥样硬化与心、脑血管疾病的发生、进展密切相关, 是决定此类疾病预后的重要因素[7]。动脉粥样硬化是一种慢性、全身性、退行性炎症病变, 随着病情进展, 会演变为动脉粥样硬化斑块, 侵及冠状动脉及颈动脉引发心血管疾病[8]。近年来, 大量病理学研究证明, 新生血管形成是加重动脉粥样硬化的诱因, 观察新生血管形成, 并进行合理量化分析, 是评估斑块稳定性及疾病预后的重要课题之一, 已成为临床研究的热点。

超声造影是检测斑块内新生血管的重要手段之一, 其造影的增强强度和斑块厚度、回声、狭窄程度显著相关, 由于其安全、无创, 且显影良好, 因而临床应用十分广泛。然而, 由于新生血管走行、分布立体化、空间化, 常规二维超声不能完全显示, 而超声三维造影成像通过造影信号采集及后处理能将血管走行及分布立体显示, 对于分析血管形成情况价值更高。通常来讲, 造影强度高的部位往往斑块不稳定, 且存在较高炎性反应, 不仅容易诱发新生血管形成, 同时, 此处斑块极易破裂出血, 进而可引发其他并发症, 临床上一般软斑造影强度高于硬斑及混合斑。血管指数为斑块内新生血管的条数与斑块体积的比值, 以往, 临床上常将其用于鉴别良恶性肿瘤, 近年来, 其逐渐被用于评价斑块内新生血管[6]。本研究显示, 观察组血管指数较对照组显著升高 (P<0.05) , 但软斑体积、斑块最大厚度及横截面积狭窄率对比无显著差异 (P>0.05) , 说明斑块所致的脑梗死发生主要和斑块的性质有关, 而和动脉管腔的狭窄率无关。

综上所述, 超声三维造影成像技术能检测并定量分析颈动脉粥样软斑块新生血管, 对于评价斑块稳定性, 早期诊断及预测脑血管病具有积极意义。但超声三维造影成像技术也有一定局限性, 容易受到颈动脉搏动影响, 且检查时间长, 故临床应根据实际情况合理应用。

摘要：目的:分析超声造影成像技术定量检测颈动脉粥样软斑块新生血管的价值。方法:选取笔者所在医院2012年8月-2014年8月收治的45例急性脑梗死伴颈动脉粥样软斑块患者为观察组, 52例无脑梗死症状的颈动脉粥样软斑块患者为对照组, 两组患者均经颈动脉超声获取软斑形态及声像学特征, 并通过三维造影成像技术对软斑造影相关参数进行分析。结果:超声三维造影增强后, 观察组中Ⅲ、Ⅳ型新生血管居多, 对照组中Ⅰ、Ⅱ型新生血管居多, 两组比较差异均有统计学意义 (P<0.05) ;观察组血管指数较对照组显著升高 (P<0.05) , 但两组的软斑体积、斑块最大厚度及横截面积狭窄率比较差异均无统计学意义 (P>0.05) 。结论:超声三维造影成像技术能检测并定量分析颈动脉粥样软斑块新生血管, 对于评价斑块稳定性, 早期诊断及预测脑血管病具有积极意义。

关键词：超声三维造影成像技术,颈动脉粥样软斑块,新生血管

参考文献

[1]华扬.实用颈动脉与颅脑血管超声诊断学[M].北京:科技出版社, 2002:179.

[2]李利军, 赵嫦姣.颈动脉粥样硬化与冠状动脉病变程度的相关性研究[J].中外医学研究, 2015, 13 (13) :6-8.

[3]朱英, 邓又斌, 刘娅妮, 等.超声造影成像技术评价颈动脉斑块内新生血管与斑块声学特性的关系[J].中华医学超声杂志 (电子版) , 2009, 6 (5) :882-886.

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[5]中国医师协会超声医师分会.血管超声检查指南[J].中华超声影像学杂志, 2009, 18 (11) :911-920.

[6]赵雅萍, 邹春鹏, 孙晶, 等.超声造影三维成像评价颈动脉软斑块内的新生血管的初步研究[J].中华超声影像学杂志, 2010, 19 (11) :937-939.

[7]刘志敏, 黄碧霞, 古泉辉.超声检测颈动脉内中膜厚度在心脑血管疾病中的价值[J].中外医学研究, 2013, 11 (31) :54-55.

超声成像技术 篇7

1 资料与方法

1.1 一般资料

随机选取2012年2月-2014年10月本院收治的子宫内膜癌浸润子宫肌层患者80例作为研究对象, 其中, 属于前位子宫的患者39例, 平位子宫的患者21例, 后位子宫的患者20例;属于绝经前患者32例, 绝经后患者48例。所有患者年龄均46~73岁, 平均 (59.99±10.05) 岁。所有患者先接受实时超声弹性成像技术进行诊断, 并按诊断子宫肌层浸润程度结果分为两组, 一组为浅肌层浸润, 49例;另一组为深肌层浸润, 31例。全部患者均排除心、肝、肾等器官有严重疾病者, 且病情相对稳定, 能够配合本次研究的进行。

1.2 方法

所有患者均先接受实时超声弹性成像技术进行诊断, 再进行手术治疗, 将患者的诊断结果与术后病理结果进行比较、分析。诊断方法:患者均采用型号为HITACHI HA-500的彩色超声仪器[4], 将仪器的探头频率设定在4~8 MHz。在患者接受完阴道超声诊断后, 把弹性成像双幅实时显示功能开启, 观察弹性图像中的数据特征[5], 对患者的病灶进行评分、测定即可。

1.3 评价指标

子宫肌层浸润程度评分为0~4分。若患者的评分结果<3分, 则表示患者子宫肌层未浸润;若患者的评分结果≥3分, 则表示患者子宫肌层浸润。

1.4 统计学处理

两组数据均使用SPSS 13.0软件进行分析, 计数资料以率 (%) 表示, 采用χ2检验比较, P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

实时超声弹性成像技术的检测结果显示, 浅肌层浸润患者49例, 深肌层浸润患者31例;术后病理诊断结果显示, 浅肌层浸润患者46例, 深肌层浸润患者34例。两种诊断结果比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。实时超声弹性成像技术对浅肌层浸润患者诊断的灵敏度为61.25% (49/80) , 准确度为93.33%;对深肌层浸润患者的灵敏度为38.75% (31/80) , 准确度为91.18%。

3 讨论

子宫内膜癌是一种比较常见的妇科疾病, 也是导致女性死亡的第三位常见妇科恶性肿瘤, 该病症多发于绝经期或绝经后女性。其主要的临床症状表现: (1) 患者出现不规则的阴道出血症状, 多表现为持续性, 或是间断性阴道出血; (2) 患者出现不同程度上的阴道排液, 如白色分泌物、血性白带等; (3) 阵发性下腹痛; (4) 腹部触及包块, 有时会有触痛现象; (5) 下肢水肿疼痛, 严重的患者会出现长期的消瘦、发热等全身功能衰竭表现。由此可见, 子宫内膜癌已严重威胁到了患者的生存质量。因此, 对子宫内膜癌患者而言, 对其及早开展精确的诊断工作, 是十分有必要的。而传统式诊断方法 (阴道超声检查) , 虽然已成为诊断子宫内膜癌中的主要手段, 但这种诊断方式仍存在不足之处, 如该诊断方法仅通过观察患者的子宫内膜形态而推断出其病理状况, 这种诊断方法存在一定程度上的局限性。因此, 寻找出最佳的诊断子宫内膜癌方式, 显得尤为重要。

超声弹性成像是一种新型超声诊断技术。据临床医学研究显示, 超声弹性成像技术能够探查到传统诊断方式中无法探测的肿瘤和扩散疾病成像区域, 但该技术目前正处于观察研究阶段[6]。超声弹性成像技术的诊断基础是利用了“人体组织硬度或弹性与病变的组织病理有密切相关性”这一原理[7,8,9,10,11,12,13,14]。例如, 根据不同机体组织间弹性系数的不同和在受到外力压迫后组织发生变形程度的不同, 将受压力前后的回声信号移动幅度变化转变为实时彩色图像, 若弹性系数小、受压后位移变化大的组织, 则显示为红色;若弹性系数大、受压后位移变化小的组织, 显示为蓝色;若弹性系数中等的组织, 显示为绿色。借图像色彩反映组织内部的变化情况。所以, 超声弹性成像技术不仅将传统的超声诊断图像得以拓宽, 弥补了传统超声的不足, 还可以更为生动地显示、定位出病变的组织区域。

本文研究结果显示, 实时超声弹性成像技术诊断浅肌层浸润的灵敏度为61.25%, 准确度为93.33%;对深肌层浸润的灵敏度为38.75%, 准确度为91.18%。说明应用实时超声弹性成像技术在诊断子宫内膜癌浸润子宫肌层中是有其肯定的应用价值的。

综上所述, 实时超声弹性成像技术在诊断子宫内膜癌浸润子宫肌层中, 有肯定的应用价值, 并且, 其诊断准确率较高, 值得在临床医学中推广。

摘要：目的:探讨实时超声弹性成像技术在诊断子宫内膜癌浸润子宫肌层中的应用价值, 以供参考。方法:随机选取2012年2月-2014年10月本院收治的子宫内膜癌浸润子宫肌层患者80例作为研究对象, 所有患者均先接受实时超声弹性成像技术进行诊断, 并按其诊断子宫肌层浸润程度结果分为两组, 一组为浅肌层浸润, 另一组为深肌层浸润。诊断后, 对两组患者进行手术治疗, 将患者的诊断结果与术后病理结果进行比较、分析, 以此观察实时超声弹性成像技术在诊断子宫内膜癌浸润子宫肌层中的敏感度和准确度。结果:实时超声弹性成像技术的诊断结果与术后病理结果比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。其中, 实时超声弹性成像技术对浅肌层浸润组的灵敏度为61.25%, 准确度为93.33%;对深肌层浸润组的灵敏度为38.75%, 准确度为91.18%。结论:实时超声弹性成像技术在诊断子宫内膜癌浸润子宫肌层中, 有肯定的应用价值, 并且其诊断准确率较高, 值得在临床中推广。

超声成像技术 篇8

【关键词】超声；弹性成像；乳腺肿块；良恶性

【中途分类号】R445.1 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484（2012）10-0303-01

超声检查是乳腺肿块良恶性检查中的常用影像学检查方法，但是一般的二维超声成像技术及彩色多普勒超声成像技术在对肿块做出良恶性鉴定时仍然具有很大局限性[1]。近几年，由于超声弹性成像技术的迅速发展，可以做到依据乳腺肿块硬度实现对患者肿块的良恶性进行判断，因此在乳腺肿块良恶性的鉴别中应用越来越广泛。为探讨超声弹性成像技术在乳腺肿块良恶性鉴别诊断中的临床应用价值，本组研究对接受超声弹性诊断的420例因乳腺中有肿块出现的患者的临床资料并进行回顾性分析，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2009年8月～2011年12月在我院接受治疗的存在乳房肿块的患者共410例，所有患者均接受常规超声检查及实时肿块组织弹性成像检查，并且所得结果均经病理诊断得到证实。经手术病理证实。患者年龄：恶性组21～73岁，平均48.8岁；良性组18～71岁，平均41.5岁。肿块最大直径：恶性，5.3～43.9mm，平均（24.8±11.9）mm，良性组，4.1～45.7mm，平均（21.4±10.2）mm。

1.2 诊断方法 对所有患者先进行二维超声检查和彩色多普勒超声检查，通过多方位地对患者乳腺肿块的数量、位置、大小、边界、形态、内部结构以及纵横比的回声特征、后方回声特征及彩色多普勒血流信号进行观察，记录图像并保存。后通过弹性成像模式显示肿块的最大切面，实时观察二维图及弹性图。待图像中病灶颜色稳定后冻结图像。采用5分法弹性成像技术对肿块性质进行评分，若评分超过4则为恶性、否则为良性。记录2种模式下的面积比并绘制ROC曲线，确定最佳面积比界值。

1.4 统计学方法 采用SPASS13.0对数据进行统计学处理，组间分析选用方差分析检验，P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 手术病理检查结果 经手术病理证实肿块为良性者298例，共有肿块359个。恶性者122例，共有肿块138个。

2.2 乳腺肿块的超声弹性评分 本组359个良性肿块中，超声弹性评分在3分以下者287块；4分以上者72个，占14.9%。恶性肿块共138个，其中3分以下者28个； 4分以上者110个，占79.7%。

由上述数据可知评分在4分以上者所占的比例在良恶性肿块之间存在的差异显著（P<0.05），经χ2检验具有统计学意义。弹性评分在为3分或不足3分者认为是良性肿块，4分或4分以上者分为是恶性肿块。诊断恶性肿块的灵敏度为77.5%，特异度为91.1%，准确率为86.9%。

2.3 两种模式下面积比界值 绘图后分析发现，面积比为1.8时诊断恶性肿块的灵敏性和特异性最好。因此将诊断肿块良恶性的最佳界值定为1.8。

2.4 乳腺良恶性肿块在两种成像模式下面积比值 本组良性肿块的面积比值的均值为（1.52±0.51），恶性肿块的面积比值均值为（1.96±0.54）。两组的面积差异比经χ2检验（P<0.05）有统计学意义。

3 讨论

弹性成像的概念是由Ophir等在1991年提出的[2]，其成像基础是人体组织之间自然存在的弹性系数差异，组织弹性系数越高，表明该组织的硬度也越大，而将不同组织二维声像与存在弹性系数差异的编码相互叠加，所得图像即可相对客观的显示肿块的硬度。一般恶性病变硬度较大[3]。这是由于恶性组织常有大量密集的弹性纤维组织增生，恶性组织细胞在大量纤维间质内呈浸润状态生长，硬度一般较大，良性病变中纤维组织分布较疏松，且以粘多糖为主[4]，硬度相对较小。其实，依据超声弹性成像基本原理, 即周围正常组织和病变组织弹性差别,临床医生可以应用这一技术对乳腺相关疾病进行诊断。乳腺组织在受压前后的回声信号的变化可转化成为实时性的彩色图像,而在这些图像中，那些受压后位移变化较大，弹性系数较小的组织则被显示成红色,对于受压之后位移发生的变化较小、弹性系数较大的乳腺组织则被显示成为蓝色,那些弹性系数中等的乳腺组织则被显示成为绿色,所以借助图像颜色可以直观地观察患者各组织的硬度状况。

乳腺肿瘤的良性和恶性在其质地上就存在着非常明显的差别,一般浸润性癌等常见恶性肿瘤以蓝色为主，而纤维腺瘤等常见良性肿瘤以绿色为主。此外，乳腺的良性肿瘤在大小和形状方面从弹性图像与灰阶声像图上表现地非常相近,而恶性肿瘤在这两种图像上差别较大，而且随着乳腺肿块的硬度增加,其癌肿边缘轮廓也显示的更清晰。对于一些乳腺中的微小病灶，一般在二维灰阶图像和彩色多普勒显像方面都比较容易疏漏,并且微小病灶的良恶性非常相近难以区分。而超声弹性成像技术可以较好地发现乳腺微小病灶,并可以对其良恶性进行准确的鉴别。原因就是，无论肿瘤病灶大小，其在硬度、组织弹性系数方面本身就存在根本的差别。并且恶性病变在其体积较小时，其病灶内部也不容易出现液化和坏死现象,而良性病变也不容易出现钙化等,所以利用该技术诊断出现的假阳性或假阴性概率较低。研究发现，患者的乳腺组织及其病变弹性系数之间均不同，按照弹性系数的大小可分为：非浸润性导管癌、浸润性导管癌、乳腺和脂肪组织、乳腺纤维化。通常情况下，恶性肿瘤是良性肿瘤硬度的2～3[5]倍。因此，超声弹性成像技术能以较简便的方式对乳腺中肿块的良恶性进行鉴定。

本组研究采用5分法对肿块硬度进行分组，研究表明乳腺癌等恶性病变的硬度评分大多分布在4分以上，而良性的纤维腺瘤硬度评分多分布在3分以下。弹性硬度半定量分析用于诊断恶性肿块的灵敏度、特异性及准确性均较高。因此，超声弹性成像技术的应用有利于肿块良恶性的鉴别。但是，尽管由于超声弹性成像技术应用方便而且其诊断的准确率也较高，但是，仍存在很多误诊漏诊现象，分析原因应与良性肿块中钙化灶的出现或部分良性肿瘤中纤维组织较丰富，导致弹性硬度相对增大有关。另外，恶性肿瘤内部可能出现坏死液化，使得肿块的总体密度减小有关。

参考文献：

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[4] Itoh A, Ueno E, Tohno E, et a1.Breast Discase: Clinical Applicationof US Elastography for Diagnosis.Radiology,2006,239:341-350.

超声CT层析成像方法 篇9

目前, CT技术中应用最为广泛的是X射线CT技术。而超声检测与X射线检测相比具有指向性好、价格低廉、对人体无害、设备便于携带等优点, 因此, 用超声波作为发射源的检测技术取代射线来照射对象, 并制造出像X-CT一样的成像设备, 已逐渐成为超声应用领域的研究者们追求的新目标之一。

1 射线层析成像

超声CT成像主要有以射线理论为基础的射线层析和以波动理论为基础的波动层析。射线理论是在忽略散射的条件下将超声射线的传播路径看作直线, 通过路径追踪、走时求取和迭代重建等方法来实现截面的重构;波动理论则考虑声波的散射效应, 研究介质的不均匀性对声场的影响, 通过建立介质参量与接收数据之间的关系, 来重建介质参量的分布图像。

射线理论的研究源于几何光学中光的传播路径, 主要研究波长非常小时, 能量沿直线的传播规律, 随着人们对声学的不断研究, “几何声学”这一概念也逐渐引起人们的关注。由于超声技术CT与地震波层析技术在许多方面具有相似性:物体截面上各点的波速并不相等, 波的传播路径是一个与物体不均匀性相关的曲线, 真实路径是未知的。于是人们开始借鉴研究地球物理结构的方法-射线追踪法, 并将其运用到超声CT中。

目前, 考虑空间所有离散点的走时和射线路径的全局射线追踪方法引起了研究者的广泛关注。这种方法的理论基础是程函方程、Fermat原理和Huygen原理, 实际上各种全局算法的基本原理是等价的, 以较高的精度计算较复杂模型中波的走时。常规的射线追踪方法存在诸多问题, 如介质中较强的速度变化难于处理, 多值走时中的全局最小走时难求, 阴影区内射线覆盖密度不足。1988年Vidale提出的有限差分法计算走时, 所计算的是波阵面而不是射线路径, 为射线追踪开拓了一条新的途径。1990年Vidale又将上述方法推广到三维情况。1993年Asakawa提出了走时线性插值 (LTI) 的新射线追踪算法, 实验验证该算法计算追踪路径和走时比有限差分法算法简单、精确高。他还从理论上证明了Vidale法是LTI法的一个特例, 因此这是算法很有应用前途[2]。

投影重建图像问题主要有两类反演算法:一类是以Radon变换为基础的变换法;另一类是迭代法。变换法中两种代表性的算法是滤波反投影算法 (FBP) 和卷积反投影算法 (CBP) 。迭代重建法的方法是1970年Gorden等人提出的代数重建法 (ART) , 及1972年Gilbert提出的联合迭代重建法 (SIRT) 。变换法可以在射线路径为直线、投影数据完全的前提下, 准确地重建材料的内部图像。超声CT中, 变换法由于存在噪声较大、数据缺失严重、射线呈弯曲等情况, 并不适合超声重建。在数据完全时, CBP算法和ART的重建质量令人满意。ART的重建质量在射线投影数 (像素数目) 、物体密度变化剧烈或具有强噪声场合的情况下投影比CBP算法的质量要好, 而ART存在最佳迭代次数, 超过最佳迭代次数则不收敛, 但对于SIRT算法, 则总是收敛的, 特别是在测量数据不够准确的情况下, 尤为显出其在重建质量上的优越性[3]。2001年湖南大学缪仑, 采用ART和SIRT算法编制了超声CT分析程序, 讨论了计算精度、网格划分的疏密程度等因素对反演结果的影响, 迈出了对混凝土超声CT研究可喜的一步。

射线法层析成像的反演方法已经由最小二乘法发展到各种约束条件下的加权阻尼最小二乘法以及统计法, 观测参数也由单一走时数据向多种参数数据发展。反演方法的发展趋势从线性 (例如代数重建法、联合迭代重建法等方法) 逐步向非线性 (例如梯队法、模糊神经网络算法和遗传算法等方法) 方向发展。

2 波动层析成像

20世纪70年代末, 波动层析成像的研究由于以下两个因素逐步开始活跃起来, 一是超声成像研究在医学和工业探伤等领域受到广泛关注, 认为利用声场而不是走时对物体内部成像的困难取得突破;二是发现波动层析成像与量子热散射问题有许多类似之处, 而后者早在50年代前就有数学家研究过, 并打下了数学基础。

射线层析算法仅考虑声波的折射问题, 在均匀介质或衍射情况较弱时比较有效。当介质内部粒子与入射波产生明显的衍射现象, 用该方法确定波的传播路径并成像将会失效。此时须考虑基于波动理论的波动层析。波动层析根据其研究方法分为两类:一类是频域法, 根据声波在介质中传播的波动方程, 将信号变换到频域, 导出傅里叶衍射投影定理, 进而实现层析成像。频域层析成像根据测量到的数据是前向散射场还是后向散射场又分为透射式衍射CT和反射式衍射CT, 透射式衍射CT在傅里叶衍射投影定理中, 投影数据的傅里叶变换对应于物体傅里叶变换在频域上的一条半圆弧, 而反射式衍射CT在傅里叶变换是二维傅里叶域中与上述半圆互补的另外半个圆弧[4]。此方法由于使用快速傅里叶变换, 算法的速度较快且能产生准时的成像, 但是为了克服声波在复杂介质中传播的非线性, 在由波动方程导出傅里叶投影定理时, 采用Born近似或Rytov近似, 重建图像的精度必然受到影响, 因而要求目标是弱散射物体。另一类是空域法, 它是基于精确散射场描述, 不断地在全场方程与散射方程之间迭代, 来逼近像函数和全场分布。本质上是基于精确散射场描述的一种成像方法, 该方法完全考虑了声波的散射特性, 比较适合于物体内部介质存在较强散射的情况。

20世纪60年代, Richmond等人给出了电磁波通过非均匀物体时散射场的精确描述方法—矩量法, 随后人们将矩量法用于超声散射场的精确描述中, 这种方法不再局限于理论近似, 不仅能提高弱散射体成像质量, 而且适用于强散射介质。1983年Johnson提出这种方法后, 引起了超声工作者的关注和极大的兴趣, 求解超声CT的各种算法也层出不穷。

从1983年开始, Johnson等人利用超声散射场的精确描述方法来反演材料内部结构, 并提出了求解超声逆散射成像的多种方法:Born迭代 (BI) 、变形Born迭代 (DBI) 、LevenbergMarquardt (L-M) 和Newton-Kantorovich (N-K) 方法等。1990年W.C.Chew在BI方法的基础上提出了DBI方法, 它是对BI的进一步改进, 能加快收敛速度、提高数据的拟合程度, 但是由于每次迭代均要修正格林函数, 使其计算量增大且当原始散射数据存在误差时, 可能会放大噪声, 因此其数值稳定性不如BI方法。与这类算法发展的同时, 另一类算法则采用直接求解非线性方程的方法, 即Franchois在1997年提出的L-M算法和Joachimowicz在1998年提出的N-K算法, 它们均是求解非线性问题GaussNewton方法的变形[5]。

近20年来, 基于空间域的超声CT代数迭代技术迅速发展。这类迭代技术困扰人们的主要问题是逆散射方程的不适定性问题, 即解的存在性、唯一性和稳定性的满足问题。对于解的存在性和唯一性问题, 人们通过适当的数学方法可以解决;对于稳定性问题, 最普遍的方法是古典的Tikhonov正则化技术。当物体内部介质比较复杂, 产生较强散射时, 由矩量法给出的离散方程的不适定性比较强, 采用Tikhonov正则化方法的成像效果并不十分好。采用Tikhonov正则化方法的优点是容易引入解的先验信息, 缺点是难以调整正则化的参数, 当正则化参数选取不恰当, 求出的解与真实解偏差较大。截断奇异值分解 (TSVD) 和截断完全最小二乘 (TTLS) 正则化方法在不需任何先验信息的情况下, 均能较好地收敛于问题的真实解, 但是这两种算法都要用到矩阵的奇异值分解技术, 所需的计算量和存储量均较大。除了上述正则化方法外, 研究者们还根据不同的实际问题提出了许多种不同的正则化方法, 但这些方法的正则化效果因不适定问题的不同而不同。目前仍没有一个通用的、适合所有模型的方法求解不适定性问题, 只能根据具体模型的不同采用不同的正则化方法去试验, 来确定一种较合适的方法应用于具体的模型。

在不适定问题的正则化过程中, 正则化参数的选取起着关键的作用, 其选取是否适当直接影响到正则化解的效果。选取正则化参数有两种策略:一种是先验选取, 在计算正则化解之前先取定正则化参数。而实际计算中很难预先给出精确解的任何先验信息。另一种是后验选取, 在计算正则解的过程中根据一定的原则来确定与原始数据的误差水平相匹配的正则参数, 较为典型的几种后验选取正则化参数的方法有离差原理方法、GCV方法和L-曲线方法等。正则化参数的选择是一个非常棘手的问题, 目前仍没有一个适应于所有正则化方法的参数选择方法[6]。

3 结语

超声CT的发展趋势是朝着高速、清晰、可靠方向发展, 即数据采集、成像速度更为快捷, 重建图像具有更高的空间分辨率、密度分辨率, 图像更为清晰、可靠。在数据缺损时或根据很少的投影数据能够很好地重建图像, 也是未来CT必须解决的问题。超声CT是一项比较复杂的系统工程, 目前尚没有完全成熟的理论和技术可用于产品的自动检测, 对该方面的一些关键技术进行研究具有一定的学术价值和广阔的应用前景。

摘要：分析了射线跟踪法、衍射断层成像及空间域层析成像法的相关理论的研究目的、基本思想, 及相应的图像重建算法。分析表明由于超声传播的复杂性, 各种超声CT理论都有其自身的成立条件, 从而使得CT理论的应用范围有限。

关键词：超声CT,射线跟踪法,衍射断层成像,空间域层析成像,图像重建算法

参考文献

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超声成像技术 篇10

1 对象与方法

1. 1 研究对象

选取我院2012 年1 月至2013 年7 月门诊、住院的乳腺检查患者104 例共119 个肿瘤, 均为女性, 年龄19 ~ 65 岁, 平均35 岁。

1. 2 研究方法

用Philips HD 9 彩超诊断仪, 变频线阵探头, 频率5. 4 ~ 8. 8 MHz。患者仰卧, 双臂外展, 充分暴露乳腺及双侧腋窝, 作乳腺常规二维超声检查, 在发现乳腺肿瘤部位先进行UE检查, 弹性成像感兴趣区 ( ROI) 调节至肿瘤病变区的2 ~3 倍[1]。以罗葆明等[2]提出的改良评分标准进行评分: 1 分: 肿瘤整体或大部分显示为绿色 ( 图1) ; 2 分: 病灶显示中心为蓝色, 周边为绿色; 3 分: 病灶范围内显示绿色和蓝色所占比例相近 ( 图2) ; 4 分: 病灶整体为蓝色或伴有少许绿色; 5 分:病灶及周边组织均显示为蓝色, 内部伴有或不伴有绿色 ( 图3) 。UE评分≥4 分诊断为恶性, UE评分≤3 分诊断为良性。再进行二维超声检查, 仔细观察占位性病变的形态、边界、内部回声, 以张缙熙等[3]二维超声诊断乳腺癌标准对乳腺肿瘤进行良恶性诊断: ( 1) 癌瘤边界不整, 凹凸不平, 无包膜, 呈锯齿状或蟹足状, 界限往往不清; ( 2) 内部多呈弱回声实性暗区, 分布不均, 少数呈等回声或强回声; ( 3) 后壁回声减弱或消失; ( 4) 癌瘤后方多呈衰减暗区; ( 5) 癌瘤向组织或皮肤呈蟹足样浸润; ( 6) 癌瘤中心有液性或坏死时, 可见不均质的低回声或无回声。为保证诊断的客观性, 由两名高年资诊断医师进行双盲诊断, 最后对有异议图像共同探讨, 达成一致。结果与手术后病理诊断结果对照。

1. 3 统计学处理

以手术后病理诊断为金标准对照, 计算UE、二维超声检查诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性、特异性、准确性。

2 结果

2. 1 手术病理结果

104 例119 个乳腺肿瘤, 病理诊断良性68 例共80个, 其中纤维腺瘤43 个, 乳腺增生22 个, 乳腺囊肿6个, 乳腺炎9 例; 恶性36 例共39 个, 其中浸润性导管癌35 个, 导管内癌3 个, 髓样癌1 个。

图1乳腺纤维腺瘤, UE评分1分

图2乳腺纤维腺瘤, UE评分3分

图3乳腺浸润性导管癌, UE评分5分

2. 2 UE诊断结果

104 例119 个乳腺肿瘤中, UE确诊良性75 个, 误诊5 个; 确诊恶性39 个, 误诊5 个。UE诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性为87. 2% , 特异性为93. 8% , 准确性为91. 6% 。

2. 3 二维超声诊断结果

104 例119 个乳腺肿瘤中, 二维超声确诊良性71个, 误诊9 个; 确诊恶性32 个, 误诊7 个。二维超声诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性为82. 1%, 特异性为88. 8% , 准确性为86. 6% 。

3 讨论

UE技术是近几年应用于临床的超声新技术, 其原理是根据各种不同组织的弹性系数 ( 应力/应变) 不同, 在加外力或交变振动后, 其变应 ( 主要为形态改变) 不同, 收集被测物体某个时间段内各个片段信号, 根据压迫前后反射的回波信号获取各深度上的位移量, 计算出变形程度, 再以灰阶或彩色编码成像 ( 弹性系数小、组织硬度小、受压后位移变化大的组织显示为红色, 弹性系数大、组织硬度大、受压后位移变化小的组织显示为蓝色, 弹性系数中等的组织显示为绿色) , 用图像色彩来反映所检测组织的硬度[4]。病变恶性程度与组织硬度相关。对乳腺的长期研究表明, 乳腺恶性肿瘤的硬度是良性肿瘤的2 ~3 倍, 乳腺内不同组织硬度从大到小排列为浸润性导管癌> 非浸润性导管癌> 乳腺纤维化> 乳腺> 脂肪组织[5], 这也是临床医生触诊诊断乳腺疾病的基础之一。二维超声检查是依靠肿瘤内部与周围组织的声阻抗差异显示肿瘤内部结构, 通过观察乳腺肿瘤的形态、边界、内回声等特征[6], 来对其进行良恶性诊断, 乳腺肿瘤的二维超声特征也是与肿瘤组织病理变化相关联。

本组资料显示, 104 例患者共119 个乳腺肿瘤, UE诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性为87. 2%, 特异性为93. 8% , 准确性为91. 6% , 与文献报道[7]相符。二维超声诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性为82. 1%, 特异性为88. 8% , 准确性为86. 6% 。

由于每一种技术均有其固有的局限性, 因此本组UE诊断乳腺肿瘤误诊10 个: 5 个误诊为恶性肿瘤, 病理诊断均为乳腺纤维腺瘤, 考虑肿瘤纤维成分较多, 其中1 个含钙化斑, 其组织硬度偏大, 故在显像上偏硬, 发生误诊; 5 个误诊为良性肿瘤, 病理诊断髓样癌1个, 导管内癌2 个, 浸润性导管癌2 个, 考虑因组织硬度偏小, 故在显像上硬度偏软, 发生误诊。这些与UE技术原理及肿瘤的病理表现也是一致的。二维超声诊断乳腺肿瘤, 误诊16 个: 9 个误诊为恶性肿瘤, 病理诊断2 个乳腺炎、4 个乳腺增生、3 个乳腺纤维腺瘤, 均因二维超声表现边界不整、界限不清、内见回声衰减导致误诊; 7 个误诊为良性肿瘤, 均为浸润性导管癌, 且均在1 cm大小左右, 可见边界整齐、清楚, 内回声均匀, 导致误诊。因此可以看出, 二维超声诊断乳腺肿瘤依赖于肿瘤内部与周围组织的声阻抗差异, 当声阻抗差异达不到诊断要求时则容易误诊; 而UE技术反映的是组织硬度大小这一生物力学特性, 其敏感性、特异性、准确性均高于二维超声检查, 在乳腺肿瘤良、恶性的鉴别诊断上相较二维超声有其特殊的优势。

总之, UE作为一种重要的超声诊断新技术, 对乳腺肿瘤良恶性的诊断具有重要价值, 有着广阔的应用前景。

摘要：目的:探讨超声弹性成像 (UE) 与二维超声诊断乳腺肿瘤良恶性的价值。方法:对104例患者共119个乳腺肿瘤, 先作UE检查, 再行常规二维超声检查, 以手术后病理诊断结果作对照, 分别计算UE、二维超声诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性、特异性、准确性。结果:本组病例中, 手术后病理诊断证实有68例共80个为乳腺良性肿瘤, 另36例共39个为乳腺恶性肿瘤。UE诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性为87.2%, 特异性为93.8%, 准确率为91.6%, 二维超声诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性为82.1%, 特异性为88.8%, 准确率为86.6%。结论:UE对乳腺肿瘤良恶性的诊断优于二维超声诊断, 具有重要价值与广阔的应用前景。

关键词：超声弹性成像,二维超声,乳腺肿瘤,良恶性

参考文献

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