超声诊断技术的发展史.doc

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1、.超声诊断技术的发展史近10年来，随着计算机、信息技术、电子技术、压电陶瓷等高科技的迅速发展和临床诊断和治疗的需求，使图像质量和分辨率越来越高，超声诊断范围和信息量不断扩充。当前超声诊断已从单一器官扩大到全身，从静态到动态，从定性到定量，从模拟到全数字化，从单参数到多参数，从二维到三维显示，多普勒彩色血液显示代替了创伤性导管检查，形成了一门新兴的科学——介人性超声学，大大扩充了超声诊断治疗范围，提高了诊断的特异性和信息量。由于其损伤性小，电离辐射轻，价格低廉，易被患者所接受，目前已成为发展最快的成像技术。所以，超声诊断设备是一种高科技产品，在某种程度上反映

2、一个国家的科技进步水平。世界上的超声诊断设备生产国有美国、日本、德国、澳大利亚、意大利、丹麦、韩国和中国。美国、日本生产的超声诊断设备占世界超声诊断设备的70％。1995年世界超声诊断设备市场达20亿美元。仅1998年我国即进口超声设备2242．l万美元，出口超声设备2163．3万美元。超声成像设备大致可分为通用型、心脏科和小器官／血管用等三类。不难看出超声诊断设备的需求量很大，特别是中、高档超声诊断设备。下面介绍几种超声诊断技术的最新进展。一、全数字化技术。全数字化技术带来了图像的高质量，使超声成像系统具有更高的可靠性和稳定性。1987年美国ATL公司研

3、制出世界上第一台前端全数字化超声诊断系统以来，该技术已成为现今超声诊断系统最先进的平台。全数字化技术的关键是用计算机控制的数字声束形成及控制系统。这种系统再与工作在射频下的高采集率AjD变换器及高速数字信号处理技术结台起来形成数字化的核心。它包括有三个重要技术：（1）数字化声束形成技术；（2）前端数字化或射频信号模数变换技术；（3）宽频探头和宽频技术。前端数字化后，分辨率改善30％，动态范围增加48..dB，随机噪声降低1／3。超高密度阵元（512、1024阵元）探头，并可使探头的相对带宽超过80％。面阵超高密度阵元探头的出现，使二维聚集成为可能，它能同时

4、改善侧向分辨力和横向分辨力。而宽频探头结合数字声束形成和射频数字化使现今的全数字化系统能实现宽频技术，该技术可避免使用模拟式仪器损失50％以上频带信息的弊端。所以宽频探头和宽频技术，不仅能解决分辨力和穿透力的矛盾，而且信息量丰富，有可能获取完整的组织结构反射的宽频信号。真正的数字式超声诊断仪应从波束形成到信号转化的全过程采用数字处理，图像分辨率要比64—128通道的模拟式超声诊断仪要高出2倍以上。因超声的关键技术是分辨率。数字式超声采用数字波束形成技术，能够实现像素聚焦超声，实现完全没有失真的超声图像。全数字化超声诊断仪是在数字波束形成的基础上，包括数字图

5、像管理和数字图像传送，无失真的图像存储和调用，采用PACS（影像存储与通讯系统）的DICOM界面，运算快、容量大，无失真图像传送。2000年美国GE公司发明的数字编码超声技术是对超声脉冲进行编码和解码，从而将数字化超声进一步前推到超声波束，达到了将有用的微弱信号提升放大，抑制不需要的超声回波信号。多方面改善了超声波图像的质量，更为编码M次谐波（CodedHarmonics）等一系列临床应用技术奠定了基础。总之，全数字化技术保证了超声诊断设备图像更清晰、更准确，分辨率更高，大大提高了超声诊断的准确率，直接决定着超声诊断设备的整体质量。本世纪末90％以L的B超

6、将采用前端数字化，这是必然趋势。在一定程度L可解决带宽、噪声、动态范围、暂态特性之间的矛盾，改善分辨力30％，动态范围增加48dB，随机噪声降低＊。所以说超声图像处理的潮流是数字化图像替代模拟方式的一次飞跃。二、M维超声成像技术。70年代中期人们开始探讨发展三维超声成像技术，自80年代后期开始，由于计算机技术的飞速发展，使得三维超声成像技术得到了实现，三维超声成像目前有三种成像模式：表面成..像、透明成像及多平面成像（或称断面成像）。三维超声成像的基本步骤是利用二维超声成像的探头，按一定的空间顺序采集一系列的二维图像存人二维重建工作站中，计算机对按照某一规

7、律采集的二维图像进行空间定位，并对按照某一规律采集的空隙进行像素补差平滑，形成一个三维立体数据库，即图像的后处理，然后勾划感兴趣区，通过计算机进行三维重建，将重建好的三维图像在计算机屏幕上显示出来。门图像具有更高的空间分辨率，所含的信息量大，对组织结构的分辨力更强更直观。三维图像的优劣在很大程度上取决于二维图像质量的好坏，即三维超声目前仍未摆脱二维超声。目前已有：（l）静态三维超声（Stati。3D）以空间分辨率为主，重组各种图像。（2）动态三维超声（Dynamic3D）以时间分辨率为主，可以做出3个立体相交平面上的投影图、F型图、俯视图、表面观、透视观和

8、环视观。三维成像起初是在妇科作胎儿成像的。目前已用于心脏、脑、肾、