醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和展望

包淵慧

【摘 要】對(duì)于醫(yī)學(xué)超聲儀器，在曾經(jīng)的30年中的進(jìn)展是十分的令人震驚的。根據(jù)研究估算，如今的超聲檢查包含了很多類圖像檢查方式里中的25%，從此就可以發(fā)現(xiàn)它的重要性。伴隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，超聲儀器對(duì)于信號(hào)檢測(cè)、探頭、以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用這每個(gè)方面的技術(shù)快熟的更新和提升，這帶來了整個(gè)性能的顯著提高。本文介紹了近些年以來醫(yī)學(xué)中超聲儀器里新技術(shù)和新方法。最后對(duì)未來可能的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

【關(guān)鍵詞】診斷;治療;醫(yī)學(xué)超聲

【中圖分類號(hào)】R312 【文獻(xiàn)識(shí)別碼】A 【文章編號(hào)】1002-8714（2020）01-0290-01

如今，現(xiàn)代的超聲儀器不僅能去提供高水平的B型斷面圖之外，各類的新成像方法與功能也不斷地出現(xiàn)。除了診斷儀器，對(duì)于治療儀器這些年以來也有了十分大的發(fā)展。從整個(gè)大環(huán)境來看，醫(yī)學(xué)超聲儀器已變成了與X線機(jī)同樣重要的基礎(chǔ)性診斷儀器。

1 技術(shù)發(fā)展

1.1擴(kuò)大視野

因?yàn)锽超探頭尺寸大小限制，如果手持探頭保持不動(dòng)時(shí)，其B超所能展示的畫面是局部有限的。想要去擴(kuò)大視野，就需要去不斷移動(dòng)探頭。如果能夠去在移動(dòng)探頭的過程里把得到的圖像全部的鏈接起來，就能夠獲得大視野的成像。

1.2寬視野成像技術(shù)

我們?nèi)绻烟筋^順著平行探頭表面方向進(jìn)行移動(dòng)，我們之后能夠去獲得展寬以后的平面圖像。我們?nèi)绻烟筋^移動(dòng)過程里的圖像進(jìn)行拼接，最常見的做法是使用圖像位置進(jìn)行配準(zhǔn)算法，最后進(jìn)一步去跟蹤探頭的運(yùn)動(dòng)，采用這一計(jì)算的方法要具備強(qiáng)大信號(hào)處理器，才能夠得以實(shí)現(xiàn)。如今的大多高檔超聲診斷儀都可有著寬視野成像的功能。對(duì)于拼接起來的圖像，其總的長度能夠達(dá)到60cm或者更長。

1.3三維成像技術(shù)

如果我們把探頭順著垂直于探頭表面方向進(jìn)行移動(dòng)，我們就能夠獲得三維立體圖像。有關(guān)的三維成像的論文己有很多，大多數(shù)的H超生產(chǎn)廠家也都發(fā)布了對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。當(dāng)前的產(chǎn)品里目前可以分類為帶定位系統(tǒng)與不帶定位系統(tǒng)這兩類。帶定位系統(tǒng)成像的空向方位相對(duì)是較為準(zhǔn)確，對(duì)于不帶定位系統(tǒng)則是一定性顯示。我們?cè)趯?shí)際使用里，可依照不同的需要來挑選。目前三維成像技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，慢慢的被解決，我國在成像的速度方面和性能方面也有了十分顯著的完善，但目前在臨床的應(yīng)用方面的發(fā)展并不十分迅速。原因可能是因?yàn)槟壳暗娜S成像系統(tǒng)是沒有去明顯提高臨床診斷水平高低的，在臨床中大多數(shù)的問題通過二維成像系統(tǒng)已經(jīng)能夠去解決。另外，在三維成像的操作十分的復(fù)雜，這也進(jìn)一步去對(duì)臨床使用的推廣有著影響。

2 提高成像系統(tǒng)的性能

我們以影像學(xué)診斷的方式來看，每一個(gè)成像方式都要去解決成像速度、圖像分辯力這些方面的基本的問題，對(duì)于超聲成像系統(tǒng)也是不例外的。目前，對(duì)于反射成像原理中B型超聲診斷儀中，探究其深度、成像速率、空間分辨率這些指標(biāo)是相互之間去制約的。對(duì)于如何全面的提高系統(tǒng)的能力，這一直是工程開發(fā)有關(guān)的人事致力的方向。

多角度復(fù)合成像技術(shù)，使用傳統(tǒng)的線陣探頭會(huì)受到探頭尺寸大小的限制，如果視野比較小，以及人射超聲角度大小的制約，就會(huì)在一些成像的區(qū)域造成了“盲區(qū)”。比如有些超聲束平行的臟器顯示界面是沒有辦法去產(chǎn)生回波信號(hào)，對(duì)于顯示的圖像里，無法得到很清晰的圖像。想要去解決目前的問題，有些公司在目前有的線陣探頭之上增添了操作掃描線偏轉(zhuǎn)的新功能。因此，可以對(duì)被檢查的臟器進(jìn)行很多處角度觀察。然后把這些不同角度收集到的圖像，依據(jù)一些規(guī)則進(jìn)行融合，最后就可以明顯對(duì)圖像的質(zhì)量進(jìn)行加改善。這就是所說的“多角度復(fù)合成像”。

3 超聲治療技術(shù)

將超聲技術(shù)應(yīng)用到治療的理念，很早之前就已經(jīng)被提出來，在上個(gè)世紀(jì)的90年代，對(duì)于其在臨床中的應(yīng)用的報(bào)道才慢慢的變多，使用高強(qiáng)度聚焦超聲（HIFU）治療辦法是特別引人矚目的。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)慢慢的在臨床使用。有關(guān)于一些惡性腫瘤（例如肝臟、前列腺、乳腺等、腎臟）的治療。對(duì)于高強(qiáng)度聚焦超聲治療的基本的原理是把超聲波在生物體內(nèi)進(jìn)行聚焦，然后使用高強(qiáng)度的聲能能夠在生物組織中發(fā)生熱效應(yīng)，使其在聚焦位置的生物組織出現(xiàn)凝固性壞死。可以讓其在焦點(diǎn)處的病灶發(fā)生凝固性壞死，一般是要求在焦點(diǎn)位置的溫度能夠在短時(shí)間里快速地上升到50℃之上。在進(jìn)行單次照射的情況中，其凝固性壞死的組織形狀靠近聲學(xué)聚焦的位置，通常情況來說是十分小的。因此，我們?nèi)ダ靡苿?dòng)治療頭，把治療的區(qū)域大小進(jìn)行全部需要治療范圍的覆蓋。如果我們從工程技術(shù)的位置來看，對(duì)于HIFU治療安全于有效的影響，其關(guān)鍵的因素是能夠去準(zhǔn)確追蹤靶目標(biāo)和治療區(qū)域?qū)崟r(shí)溫度。除了腫瘤的治療以外，使用HIFU技術(shù)還能夠去發(fā)現(xiàn)更多的使用領(lǐng)域。從現(xiàn)今的研究方面報(bào)告來看，對(duì)其進(jìn)行深部止血就會(huì)可能就是一個(gè)十分有前景的應(yīng)用領(lǐng)域。

4 未來發(fā)展展望

4.1進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)性能提升

想要去滿足其臨床診斷的需求，能夠全面的提升系統(tǒng)的性能，包含其空間分辨率、探查深度以及成像速率（幀頻）這些指標(biāo)，都是對(duì)于工程開發(fā)人員來說去研究的目標(biāo)。雖然超聲在人體傳播過程有著聲衰減和波束發(fā)散這些問題，而且對(duì)于系統(tǒng)性能指標(biāo)的提高有著一定程度的，目前來說，在如今的基礎(chǔ)之上，能夠進(jìn)一步去提升這些性能指標(biāo)。對(duì)于這方面工作進(jìn)展需要去依靠對(duì)于聲束形成機(jī)理的了解，而且對(duì)目前的系統(tǒng)里的信號(hào)檢測(cè)方法進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，以及利用高科技的電子學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。

4.2新的應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展

這些年來，除了對(duì)于繼續(xù)去提升主流的超聲產(chǎn)品的技術(shù)性能之外，我們還將目光看向了一些新的，尚未探索的應(yīng)用領(lǐng)域。使用介人式超聲和體外高強(qiáng)度聚焦超聲治療目前幾年來擁有了長遠(yuǎn)的發(fā)展。此外，使用高強(qiáng)度聚焦超聲進(jìn)行深部止血，使用超聲的能量進(jìn)行控制和增強(qiáng)藥物的導(dǎo)入。這些也已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。我們可以預(yù)見，其醫(yī)學(xué)超聲儀器會(huì)對(duì)人類的健康事業(yè)發(fā)揮更大的作用。

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