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超声成像新技术的应用及其物理声学基础的探究

2020-01-08 518 上传者：管理员

摘要：随着科学技术水平的提升及社会的不断发展进步，依托于电子计算机技术的超声成像技术越加趋于成熟，数字化技术和超声成像技术可以让各种信号处理得更完美，从而实现得到更加凝实的图像以及更加精准的控制的目的。文章结合笔者的实际工作经验，着眼于超声成像技术的发展趋势，探究超声成像新技术的物理声学基础及其应用。

关键词：
应用实践
物理声学基础
电子计算机技术
超声成像新技术
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大数据时代的到来让各行各业得到了十足的发展，医学行业就是其中之一，医学技术中超声成像技术对于医学自身发展具有十分巨大的影响，其能够让临床医生对于人体内部的各种病变位置和病变组织有一个直接、细致的观察，其展现的越清晰、越明确，医生的诊断成工具就越高。从上世纪五十年代开始超声成像技术就已经有意识的应用到医学领域，直到近现代超声成像的新技术已经全面的应用于现代医学。超声成像技术以其自身独特的优势占据着医学技术中的重要地位，因此应当积极的研究超声成像新技术的物理声学原理，促进这一基础的全面实践。

1、超声成像技术的发展趋势和优势

1.1 超声成像新技术的发展趋势

超声成像从上个世纪开始就逐渐的应用到医学领域，并且成为了医学领域中应用最为广泛的新技术。近现代以来的三维超声成像更是能够立体的展示病变位置的情况为医生提供参考。可靠的数据获取是三维超声成像的前提，而数据的获取则是依赖于物理声学原理进行应用。其采用二维面阵的超声探头，让超声能够在三维的空间中进行摆动，最终得到三维立体的数据。但是就目前而言，三维超声数据的获取依旧是依靠传统的一维阵列探头，并且需要外加特定的定位装置才能够准确的获取数据。在科学技术不断发展得背景下，应当积极应用物理声学基础在超声成像技术的应用，真正的将这些物理声学基础的作用发挥出来。

1.2 超声成像新技术的优势

对比与传统的二位超声成像技术，超声成像新技术已经逐渐的拥有明确的优势，根据笔者自身的实际经验来看认为其可以具有以下三种优势：第一，超声成像新技术能够直接的显示脏器的三维解刨结构，能够让医生直观的看到相关病变位置的情况。第二，超声成像新技术的结果能够让城乡进行重新的断层分层，能突破传统的成像方式的限制，进行多角度观察，更能够多元直观的观察到真正的病变状态。第三，对于一些生理参数能够进行精准测量，基于信息技术的基础上能够对于病变位置进行精准的定位，在定位的同时对于相关的生理参数能够精准的测量，最终成为报告作为医生的参考。

2、超声成像新技术的物理声学基础

2.1 频谱合成成像

频谱合成成像作为超声成像的最基础的物理声学基础，在进行应用时最为广泛。在医学中应用上，实质上就是组织在超声声场的作用下，在超声波能够满足小振幅条件的情况下，让声源和声场的之间形成线性关系之后，才能够最终合成影像。从成像的观点上来看，频谱合成成像中的回波信号的利用效率越高其得到的图像质量就会变得越好，在实际应用中利用超宽的频探头、现代化数字处理以及高处理能力的计算机三者之问的配合，能够将频谱回波的信号能够分解为多个频带进行处理合成，最终按照相应的频谱合成为最后的信号进行输出。其图像特点就是分辨率更高，对比度更好，噪声对于其的影响变得低。

2.2 二次谐波成像

二次谐波成像作为今年来用于心外脏器以及相关组织的检查，其表现可以说是十分突出。这种成像原理可以说是在大多数的中高档的超声诊断中都有所应用，其中自然组织的谐波的成像不适宜声学造影技术，并且一些经济困难的肥胖环节的深度病变部位则是可以考虑这种成像技术。在其成像的过程中，可以让组织之问的回声得到明显的增强，这一特点极大的帮助了心脏病变的针对和鉴别。近年来，随着第三代声学造影剂的广泛运用和技术突破，其造影剂已经能够达到心外脏器，已经能够良好的实现心外脏器造影，真正的从根本上增强了脏器的二维图像的清晰度，有助于腹部脏器发生病变时进行诊断。

2.3 能量造影谐波成像

能量造影谐波成像是基于二次谐波成像的角度上进一步的深人发展的，在接收返回的谐波信号的同时能够对于回波的振幅进行相关的信息分析和处理，利用信息技术手段能够快速的进行成像的原理。能量造影谐波成像技术不仅仅依赖于谐波对于造影剂的敏感度，更是对于一些细小的病变位置表示的更加明确清晰，有助于发现早期的病变组织。并且，随着科技的发展，造影剂早已经具备谐波的特性，因此在能量谐波成像的过程中，血管内的造影剂的功率谐波已经能够比组织内的谐波强，并且能够将造影剂从少量的血流信息中得出和分析。

2.4 脉冲反向谐波成像

脉冲反向谐波成像可以说是在二次谐波成像领域中的一大重要的技术突破，从常规的角度来看，谐波成像是在仪器接收返回信号之后，在通过滤波器将一些干扰成分过滤掉，最终达到只接受谐波的目的。传统的成像技术有一些过于依赖于过滤器自身的灵敏度，并且过滤器也会在一定程度上的过滤部分谐波信号，最终导致成像的不清晰。针对这一缺陷，脉冲反向谐波成像技术就被研发出来，其主要是通过发射相同的反向脉冲波进行数字化的分析和储存，在经过正向谐波和反向谐波之间相互抵消之后产生纯净的宽频谐波信号，最终突破传统谐波成像的限制，并且在实际应用中也相应的减少了造影剂的用量。

2.5 组织多普勒成像

组织多普勒成像大部分应用于对于组织的诊断分析，常规的多普勒回波信号之中，其中既包括了血液中的散射粒子的散射信息，又包含了运动组织的相关信息，在日常辨别中主要是通过两者之间的不同进行辨别，利用高通或者低通壁滤波器来进行响应信息的提取。在组织成像的过程中，往往采用的是高通壁滤波器。这样不仅仅能够单独的提取出运动组织的低速多普勒信息，还能够通过相关的参数进行显示，比如速度、加速度、分散度和能量等图像，这种彩色编码的显示十分有助于医生对于相关数据的掌握，做出正确的诊断和分析。

3、超声成像新技术的物理声学基础应用

3.1 胃肠道疾病中的应用

在进行胃肠道疾病的检测过程中，应当祝福受检者进行适量的饮水或者灌肠后，这样能够有助于建立良好的透声窗。通过超声成像技术可以清晰的显示出为倡导的隆起性病变并且能够分析其溃疡的大小、深度以及边缘形态等。如若胃肠道中出现恶性肿瘤等浸润深度、范围以及其与相关组织的位置关系等，这些都能够直观的通过超声技术表现出来。并且能够通过相关的临床经验进行治疗方案的确定，这对于患者治疗具有重要的帮助和意义。

3.2 膀胱疾病中的应用

膀胱中充满水之后能够生成效果非常好的透声窗，在超声成像技术中能够借助这一特点进行病变形态、大小、数目的确定，并且可以利用内部回声进行病变整体、表面形态以及相关肿瘤对于膀胱的浸润等，这些都能够帮助到已升级型临床诊断，这样不仅仅提升了诊断的准确性，还能够让肿瘤患者在进行手术之前尽快的确定相关的方案，争取的能够尽最大程度的帮助患者进行准确手术。并且超声技术还能够检测出慢性的膀胱炎症，结石，血凝块等，真正的体现出来超声技术的优越性。

3.3 肝脏脏器中的应用

肝脏脏器又可以说是是指向的脏器，其不同于膀胱、肠胃等能够进行充水造成透声窗。但是在肝脏疾病的超声成像中，干闹钟和肝脓肿等超声成像的准确率较高，而现有技术对于肝癌等肝脏内部的其他病变位置的判断较为困难。但是超声成像新技术已经能够从多个方面进行干表面的观察，通过轮廓的观察能够进行具体的判断。由此可见超声技术在肝脏脏器检查过程中拥有十分广阔的应用前景。超声成像新技术在肝脏、心脏等疾病检查中已经越来越发挥着自身不可替代的作用，但是由于成本、技术含量、操作难度等方面因素的影响，其依旧是在基础医学中应用不算普遍，需要相关研究者进一步的研究实践。

3.4 妇科疾病中的应用

超声成像技术对于子宫中相关肿瘤的针对是具有良好的辅助作用的，对于卵巢、输卵管等方面的诊断较差，但是可以通过立体外形的观察、内部结构的探索以及结合II缶床医生的经验对于有无分割突起等方面的观察能够进行相应的妇科疾病的诊断。超声城乡新技术能够清晰地反映出恶性浸润性肿瘤以及周围器官的情况，则可以作为医生判断其与子宫、盆壁和血管之间的关系，真正的能够为进一步手术提供可靠的判断依据。

3.5 心血管系统中的应用

心脏中可以说具有十分复杂结构的动态器官，在超声成像技术汇总能够良好的提供心脏的三维立体结构，并且能够显示出心脏内部的解剖形态以及空间关系，通过这些来进行心脏立体方位和血流变化的判断，最终为各种心脏瓣膜疾病和先天性心脏疾病做出参考依据。超声成像新技术能够在测量心腔容量、心事重量以及各个功能指标中发挥重要作用。

4、结语

新技术的应用在医学领域得到了很多的提升，社会科学技术的不断发展已经逐渐的反馈到了实际的医疗发展中，超声成像作为在临床医学中应用最为广泛的科学技术之一应当受到极大的重视，超声成像设备在成像方法和技术层面上的不断革新，也带动了I临JII诊断能力的提升。

参考文献：

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