現(xiàn)代超聲儀器新技術(shù)發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，超聲診斷和治療設(shè)備取得突破性的進(jìn)展。近幾年，超聲儀器各大公司致力于新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā)，醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)向更高層次發(fā)展，其目標(biāo)主要是利用更多的聲學(xué)參數(shù)作為載體，以獲取體內(nèi)更多的生理、病理信息，提高圖像質(zhì)量，使圖形清晰，顯示更多細(xì)微的組織結(jié)構(gòu)。

　　1 成像技術(shù)

　?。?）、復(fù)合掃描成像技術(shù)（CompoundingImaging）

　　復(fù)合掃描成像技術(shù)通常是實(shí)時把不同頻率的超聲信號從幾個不同的角度向受檢組織發(fā)射，然后再將從組織返回的各種回聲信號進(jìn)行分析、配準(zhǔn)、復(fù)合，終得到高清晰影像。由于干涉、偽影、噪聲等干擾信號被抑制和減少到低程度，獲得的圖像空間分辨率顯著提高。高清晰復(fù)合圖像技術(shù)明顯改善了組織邊緣的顯像，使具有不規(guī)則形態(tài)的結(jié)構(gòu)顯示更清晰，從而大大提高了精確診斷的信心。

　?。?）、寬景成像（PanoramicImaging）

　　寬景成像又稱超寬視野成像。通過探頭的移動獲取一列二維切面圖像，然后利用計算機(jī)重建的方法，把這一系列二維圖像拼接為一幅連續(xù)的切面圖像。早期推出的寬景成像對操作者的經(jīng)驗(yàn)與手法要求比較高。目前先進(jìn)的寬景成像技術(shù)可以對整個圖像的組織特征進(jìn)行捕獲和分析，以產(chǎn)生圖像。這種技術(shù)和我們上面提到的復(fù)合掃描成像技術(shù)相結(jié)合，特點(diǎn)是提供的數(shù)據(jù)量更大，圖像分辨率更高，偽差更少，探頭可以往復(fù)掃描。在檢查體表、頸部、陰囊、肌肉骨骼系統(tǒng)和腹部時，具有臨床意義。

　　（3）、血管壁回聲跟蹤技術(shù)（EchoTracking）

　　血管壁回聲跟蹤技術(shù)是一種可以精確測量血管硬度的全新技術(shù)。它采集來自血管壁的射頻信號，如動脈血管在心臟收縮與舒張所產(chǎn)生的搏動等，通過相位跟蹤方法自動檢測血管壁運(yùn)動，并連續(xù)測量管徑表化，精度可達(dá) 0.01mm。其參數(shù)包括血管硬度（?）、壓力應(yīng)變彈性系數(shù)（Ep）、順應(yīng)性（AC）、膨脹系數(shù)（AI）和脈搏波速度（PWV?）。在臨床應(yīng)用中，對血管彈性的量化分析，可以檢測血管內(nèi)皮功能，檢測早期動脈硬化，評估藥物療效，監(jiān)測和指導(dǎo)治療，評估血管年齡，促進(jìn)改善生活方式，預(yù)防動脈硬化。

　　（4）、組織彈性成像技術(shù)（TissueElastography）

　　組織彈性成像技術(shù)成像原理和成像方法與傳統(tǒng)超聲有所差別。它能將人體不同組織受壓后變形的差別用不同的色彩顯示出來。操作時在體表用探頭施壓，（根據(jù)情況在體表上加壓迫板），系統(tǒng)根據(jù)壓迫前后回聲信號移動幅度的變化，計算出不同組織的彈性差別，根據(jù)彈性差別完成彩色成像。這項(xiàng)技術(shù)對于癌癥的早期診斷、病變的良惡性判斷、癌變擴(kuò)散區(qū)域的確定、腫瘤放療、化療、治療效果的確認(rèn)有著臨床意義，特別是對乳腺腫瘤的鑒定上有突出的效果。

　　（5）、擴(kuò)展信號處理系統(tǒng)（AdvancedESP）

　　擴(kuò)展信號這項(xiàng)技術(shù)利用高速并行處理技術(shù)，把超聲信號中 1 個 Broadband 主群信號轉(zhuǎn)換成 n 個小群信號（SubBand），再將每個小群信號進(jìn)行擴(kuò)展分析。經(jīng)過疊加和復(fù)合后得到的圖像，大大降低了噪聲，提高了組織對比分辨率。

　?。?）、實(shí)時超聲波圖像與 CT 圖像融合技術(shù)（RealtimeVir2tualSonography）

　　這項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行常規(guī)超聲掃查時，顯示器上除了顯示相應(yīng)切面的超聲圖像外，同時顯示與超聲圖像切面完全相同的 CT 圖像。臨床診斷時，首先在患者檢查部位設(shè)立基準(zhǔn)點(diǎn)，在探頭上加裝磁定位器。當(dāng)患者進(jìn)行超聲檢查時，磁定位檢出裝置同時獲得探頭位置信號，在傳輸過來的 CT圖像上找到相應(yīng)位置，即可重建出同一層面的 CT 圖像。在臨床應(yīng)用上，該技術(shù)對于腫瘤部位的確定以及超聲介入治療有重大突破。

　?。?）、寬帶脈沖反轉(zhuǎn)技術(shù)（BroadbandPulseInversion）

　　在傳統(tǒng)的相位反轉(zhuǎn)技術(shù)中，是先發(fā)射兩個相位相反的超聲脈沖，再把接收回來的回波信號進(jìn)行疊加，在線性基頻信號被相互抵消后，用于成像的是非線性的高頻諧波信號。發(fā)展后的寬帶脈沖反轉(zhuǎn)成像技術(shù)，是在此基礎(chǔ)上對發(fā)射的兩個脈沖之間的頻帶進(jìn)行調(diào)制。使用這些技術(shù)獲得的圖像，能大幅度地消除偽像，表現(xiàn)出突出的空間和軸向分辨率，以及明顯的對比分辨率。即使是在高頻的狀態(tài)下工作，也能獲得深部結(jié)構(gòu)的更多信息。

　?。?）、精確運(yùn)動采集技術(shù)（AMC）

　　該技術(shù)在每個探頭振元連接一個單獨(dú)的多重并行信號處理通道，采用信號的全脈沖頻譜，通過高度集成的高速處理器，并行處理二維成像。數(shù)據(jù)在獲得的同時被實(shí)時完成分析，可在快速運(yùn)動的解剖結(jié)構(gòu)中提供超級的細(xì)微分辨率，并可以實(shí)時或以慢速回顧。該技術(shù)在心臟的二維成像上，增加細(xì)微和對比分辨率，改善血遲和心臟的分界，有利于心功能的評估。

　　2 彩色多普勒成像

　　彩色多普勒血流圖 CFM、彩色多普勒能量圖 CDE、多普勒組織成像 DTI 已經(jīng)成為彩色多普勒成像的普遍技術(shù)。這些技術(shù)分別實(shí)現(xiàn)了對血流參數(shù)的測量，對很難探測到的低速血流和速度幾乎為零的血液能夠顯示，對室壁運(yùn)動進(jìn)行定量分析，逐漸完成了超聲診斷從形態(tài)學(xué)向血液動力學(xué)的過渡，從人體臟器解剖信息的獲取向功能信息的獲取的過渡。組織追蹤成像 TTI 是一種新的用于測量收縮期各局部縱向心肌運(yùn)動幅度的超聲技術(shù)。它以原始數(shù)據(jù)采集和超高幀頻技術(shù)為基礎(chǔ)，克服了以往多普勒心肌成像受儀器低頻限制，不能同時比較心肌多節(jié)段運(yùn)動的局限。這是一種可能對冠心病心肌功能評價極有前景的方法。應(yīng)變率 SR 和應(yīng)變率成像 SRI 是另一種基于 DTI 的超 聲新技術(shù)。它根據(jù)實(shí)時測量心肌兩點(diǎn)間的速度變化和距離變化得到心肌的 SR，再將計算結(jié)果進(jìn)行彩色編碼顯示，即為 SRI。這種技術(shù)減少了心臟的擺動和相鄰組織牽拉效應(yīng)對結(jié)果的影響，可以更好地反映局部心肌功能，對診斷心肌缺血、定量評價局部心肌功能有重要的臨床意義。

　　3 微波技術(shù)

　　組織諧波技術(shù)（THI）是較為先進(jìn)的一種諧波技術(shù)。對于傳統(tǒng)基波成像困難的病人，圖像經(jīng)常出現(xiàn)模糊狀改變，這是由于超聲束在表淺組織內(nèi)表層與肋骨之間產(chǎn)生回響形成扭曲所致。組織諧波成像技術(shù)可以減少旁瓣水平和主瓣寬度，改善聚焦特征，同時二次諧波降低了旁瓣水平，亦可使偽影和紊亂消除，圖像的質(zhì)量得到了提高。對于肥胖、肺氣過多、肋間隙狹窄、腹壁較厚等顯像困難的病人，可采用組織諧波成像技術(shù)改善組織對比分辨力來提高圖像清晰度。顯像困難的病人，可采用組織諧波成像技術(shù)改善組織對比分辨力來提高圖像清晰度。

　　4 三維成像技術(shù)

　　近年來，三維超聲成像技術(shù)成了超聲設(shè)備上的熱點(diǎn)。由于它集計算機(jī)技術(shù)及圖像后處理為一體，又有多種三維重建模式，所以它所提供的圖像比二維圖像在顯示上更直觀，信息更豐富，病灶的空間定位和容積測量更準(zhǔn)確。目前市場上超聲設(shè)備的三維成像功能通常分為靜態(tài)、動態(tài)和實(shí)時三維成像幾種方式。靜態(tài)三維成像是指每掃查一次，只能重建一幅靜止的圖像，動態(tài)三維成像采用非自由臂方式進(jìn)行掃查，由于掃查速度較快，且采集時間短，因而可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)動態(tài)顯示臟器的三維圖像。實(shí)時三維成像是指三維成像速度達(dá)到 24 幀/秒，達(dá)到實(shí)時成像的效果。三維成像突出的貢獻(xiàn)在于對孕期胎兒的觀察，此外，在心臟、子宮、小器官等也有較好的臨床應(yīng)用。

　　5 探頭技術(shù)

　?。?）、探頭的多功能化（Multifunctionaltransducers）

　　新型多功能探頭包括指型術(shù)中探頭、顯微手術(shù)探頭、微型內(nèi)窺探頭、端掃腹腔鏡探頭、微型線陣探頭、旋轉(zhuǎn)平面經(jīng)食道探頭、高分辨率管腔內(nèi)檢查迷你探頭、180 度腔內(nèi)寬景成像探頭、經(jīng)腹部/陰道/直腸介入探頭等。

　?。?）、超寬可變口徑技術(shù)（SynApsTM）

　　該技術(shù)在探頭的晶片上實(shí)現(xiàn)運(yùn)動可變的口徑，為聲束提供兩個接收通道，實(shí)現(xiàn)數(shù)字動態(tài)接收聚焦。該項(xiàng)技術(shù)可以提高深部的圖像質(zhì)量，維持中場至遠(yuǎn)場的側(cè)向分辨率，提高凸陣探頭在腹部深部的探查能力，以及線陣探頭在深部血管的探查能力等。

　?。?）、半球形聲波技術(shù)（HST）

　　該技術(shù)采用球面探頭，實(shí)現(xiàn)半球性聲波技術(shù)，可以極大地減少旁瓣噪聲，比較傳統(tǒng)探頭，主聲束更加纖細(xì)，得到高清晰、高分辨力的圖像。

　?。?）、多種選頻成像（QFI）

　　超聲掃描中，同時采用幾組中心頻率。允許探頭在寬頻帶內(nèi)，選擇佳的臨床使用頻率。操作人員無須變換探頭，可以選擇高分辨率或高穿透力的圖像，保證得到檢查部位的佳成像效果。

　　6 其他先進(jìn)技術(shù)

　?。?）、TRUESCAN 數(shù)據(jù)平臺

　　TRUESCAN 數(shù)據(jù)平臺核心內(nèi)容是原始數(shù)據(jù)的采集。原始數(shù)據(jù)可使醫(yī)生在病人離開后把實(shí)時掃描技術(shù)應(yīng)用于已存儲的圖像上。也就是采集了病人的原始數(shù)據(jù)以后可以重新在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，在一定程度內(nèi)可以達(dá)到和病人在掃描時一樣的效果。超聲數(shù)據(jù)采集量比較大，所以在傳輸上一直比較困難。采用這個平臺后，在數(shù)據(jù)的壓縮及傳輸?shù)母袷缴舷鄬σ灿辛吮容^大的自由，其他方面也帶來了一些好處。

　?。?）、聯(lián)網(wǎng)和工作站

　　新一代的工作站不僅支持 DICOM 格式，同時圖像和錄像可以存儲為 PC 可處理的標(biāo)準(zhǔn)格式， 如 TIF，AVI 等。這一突破深受臨床醫(yī)師的喜愛。醫(yī)師可以方便地將圖像或錄像拷貝到 PC 機(jī)上做成幻燈片，或進(jìn)行遠(yuǎn)程交流。此外，格式與 PC 機(jī)兼容，還可通過磁盤刻錄機(jī)（CD－R 或 DVD） 存儲患者影像資料，與磁光盤相比，光盤存儲在成本上便宜很多。格式的統(tǒng)一使超聲設(shè)備更方便地聯(lián)網(wǎng)。不僅支持單機(jī)與 PC 機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，也支持超聲單元的內(nèi)部和醫(yī)院的局域網(wǎng)。綜觀超聲設(shè)備的各種新技術(shù)，不難發(fā)現(xiàn)，隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，超聲顯像可為臨床醫(yī)生提供更為敏感性和特異性的優(yōu)質(zhì)診斷信息。同時，超聲技術(shù)呈多極化發(fā)展，很難在一臺超聲儀器中包含所有的先進(jìn)功能。所以，了解新技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用，結(jié)合臨床需要和條件，才能在選型和使用上得到充分而又準(zhǔn)確的應(yīng)用。