三维超声TUI技术（精选七篇）
三维超声TUI技术 篇1
1.1 发展历程
1961年,Baun和Greewood提出了三维超声的最初概念[1],三维超声的发展大致经历了三个阶段。
第一个阶段是20世纪70年代到90年代早期的静态三维成像阶段,主要针对静态图像的重建;第二阶段是20世纪90年代开始的动态三维超声成像阶段,是将时间参数叠加到三维超声成像中,形成运动的三维超声图像;第三个阶段是现在的实时三维超声成像[2],成像几乎没有时间延迟,能即时显示出三维图像。
1.2 应用领域
相对二维超声而言三维超声影像显示立体化,直观性好、精确性高、实时性强。与大型设备相比,超声的使用便携化程度高、无辐射危害小。这些综合因素为三维超声的临床应用提供了广阔的前景。
从临床应用的角度看,三维超声在心脏领域、妇产科检查、肝胆方面、胃肿瘤、介入诊断治疗、浅表器官检查、泌尿系统检查、外周血管等方面都得到了很广泛的应用[3]。
在心脏领域,实时三维超声心动图可以对心脏容积进行评估、显示心内异常结构,还可以应用于冠状动脉性心脏病、心血管疾病的介入治疗中[4],有很高的临床应用价值。
在妇产科领域,三维超声可以观察到妊娠早期、中期、晚期胎儿的生长发育情况,及时发现异常。还可以观察子宫的形态、子宫内膜的厚度跟体积、子宫颈、输卵管、卵巢的情况,根据结果检查疾病[5]。
在浅表器官的检查方面,对于乳腺肿瘤的诊断,三维超声表现出了突出的优势。三维超声能够对乳腺肿瘤的位置、形状、大小跟容积等进行精确的估计[6]。还可以得到乳腺的冠状面图像,为医生提供更多、更精确的信息,提高诊断的精确性[7]。
除此之外,在胆囊的病变、膀胱的各种疾病特征[8]、眼球内部结构显示[9]等方面也有很高价值的临床应用。
2 三维超声成像技术进展及应用现状
2.1 技术进展
从成像原理来说,三维超声成像技术主要有两种,一种是使用二维超声成像设备,用一定的机械方式获取二维组织的信息进行三维重建[10]。另一种是使用二维面阵探头发射“金字塔”形的超声束,而后获取三维空间数据进行图像重建[2]。
三维超声成像的过程主要包括图像采集、图像重建和图像显示[11]。
图像采集很大程度上取决于探头技术与扫描方式的发展。现在的一体化三维容积探头是将机械摆动装置与二维超声探头封装在一起[12],使用二维超声探头结合适当的探头摆动来获取三维数据。
图像的重建有:立体几何构成法、表面轮廓提取法、体元模型法[13]。立体几何成像需要大量的几何原型,不适合复杂的人体结构的描述,现在已经很少用到。表面轮廓提取法是将空间中一系列点相互连接形成简单的直线用于描述脏器,这个技术由于不具备灰阶特征,在临床上未被采用[13]。目前使用的是体元模型法,该方法将三维物体分成不同的体元,然后把这些体元按相应的空间位置排列后构成三维图像。
图像显示技术也是三维超声一个很重要的部分,图像分割与配准技术是图像显示非常重要的两个部分,特别是图像分割技术,三维超声的图像分割有对二维图像分割后进行切面重组和直接进行三维分割两种方法[12]。这两种方法适合简单的三维图像分割,还无法处理复杂的三维图像。
这些技术的不断进步与发展促进了三维超声在各个临床领域的应用,其中,三维乳腺超声的技术进展极具代表性。
19世纪50年代到70年代是早期乳腺超声技术发展阶段,这个时期的技术有水浴扫描仪、多普勒频谱成像等,水浴扫描仪在开始的研究并不侧重于图像而是对组织的描述[14]。多普勒传感器可以用来检测血流情况。
现在的乳腺诊断中,常用的超声技术主要有:二维灰阶超声、多普勒超声、超声造影、超声弹性成像、三维超声[15]等。这些技术中,二维灰阶超声可以用来判断组织内有无肿块,这是对乳腺肿块进行定性判断的基础。多普勒技术以无创方式对乳腺肿瘤周围的血管以及血流特征、分布形态等进行观察,并帮助鉴别肿瘤性质。超声造影技术则可以帮助增强血管内血流的灵敏度[16],帮助判别微小血管的血流情况,协助医生判断并寻找具体的肿瘤与其病灶情况。
近年来,乳腺超声检查技术中的超声弹性成像技术和乳腺三维成像技术研究比较多,发展较迅速。
弹性成像技术是依据不同组织不同的弹性系数,将收集检测到的信号,综合分析其弹性系数后,与二维超声进行叠加显示或者与二维超声图像进行对比显示的过程[17]。这种方法是根据不同组织弹性系数不同来诊断肿瘤的性质,还可以检测出超声弹性应变率比值,为弹性成像中肿瘤性质的鉴别提供更加客观的诊断标准[18]。
三维超声成像对图像进行重建,获取立体直观图像。这个技术实现了多平面重建成像、表面成像、透明成像以及血管的三维成像,对肿瘤的观察更加客观与全面[26]。特别是超声容积成像,它分为静态容积对比成像、四维容积对比成像、容积计算[19]等。这种成像方式可以多角度多切面对图像进行观察,而且还能够进行一定的容积测量,用更加直观的数据来判断肿瘤的情况[14]。
2.2 应用现状
为了迎合不同领域的临床应用需求,各种先进技术的应用也在不断地发展。很多先进的三维成像技术,例如:图像定量分析功能、实时符合成像技术、新型探头等技术发展迅速。探头技术的发展为医生的不同的诊断需求提供了合适的探头群[20],飞利浦三维超声的探头技术从开始的纯净波探头技术(Pure Wave)到现在的x Matrix矩阵技术,并将这些技术进行融合形成新的探头—X6-1[21],从而提高图像质量满足不同的诊断需求。
多切面分析、不规则体积测量、容积灌注成像[22]、图像优化等技术应用于妇产科;实时四维活检等技术[23]应用于乳腺诊断;虚拟三维全景导航应用于颅内血流测量[24];腹腔镜软组织手术应用于超声导航[25];三维血流超声成像应用于神经血管手术[26]。这些相关技术的发展与应用给三维超声带来了更广阔的发展前景。
除此之外,三维超声还强调操作流程设计及优化,例如:全手势无触觉的可视化用户界面[27],这些技术使操作界面简洁并方便使用。
3 乳腺三维超声成像技术特点及应用现状
随着三维超声技术日益成熟及三维超声产品的不断发展,其应用也在不断发展,特别是三维乳腺超声方面。三维乳腺超声的应用可以从一个侧面反映出三维超声的应用情况。
3.1 特点及优势
目前,乳腺癌是最常见的恶性肿瘤之一。美国2012年已有超过20万女性诊断出患有乳腺癌[28]。在我国部分城市,乳腺癌发病率已经是女性恶性肿瘤的首位[29]。其发病率呈逐年上升趋势,并逐渐趋向年轻化。因此,乳腺癌的早诊断、早发现、早治疗以提高生存率对乳腺癌的防治而言显得尤为重要。
常用的乳腺检查设备有:乳腺钼靶X线、CR D R、M R I、放射线核素成像、超声、红外线扫描等。
这些设备根据其成像原理与特点的不同,各有其优缺点。乳腺钼靶X线,是最常用的乳腺检查设备,其诊断结果可靠。CR/DR的图片分辨率较高,可减少漏诊、误诊。MRI对软组织分辨率高,可以用于恶性病灶范围与数目的评价。但CR/DR与MRI对乳腺的钙化不敏感、技术复杂且检查费用高[30]。红外线成像设备无创、检查费用低,可以用于基层医院的乳腺检查[31]。
在这些乳腺检查设备中,超声由于其无辐射的特点适合于女性特别是孕妇的乳腺检查。而且超声设备移动方便,价格低、使用方便,应用人群更加广泛。现在迅速发展的三维超声,提高了乳腺癌的筛查准确性,对于“致密性”乳房的检查,超声更是首选[20]。三维超声可以进行乳腺的三维冠状面成像,并在成像面上观察到“汇聚征”,来帮助诊断乳腺肿瘤[32]。三维超声对乳腺的三维血管成像可以观察到乳腺肿瘤附近血管的分布形态,从而判断乳腺肿瘤的性质。三维超声造影成像能够对微小血管进行三维重建,更有利于肿瘤性质的判断[33]。现在已有实验表明与二维超声相比三维超声能更加清晰地显示乳腺癌周边肿块的浸润层次及血流分布等情况。并且有研究表明三维乳腺超声诊断肿瘤良恶性时,与病理微血管密度有很大相关性的血管容积指数差异显著[34]。同时,高质量的图像、乳房的容积测量、弹性成像与分析技术为乳腺的检查的准确度提供了更好的保证。
3.2 应用现状
为了发展三维乳腺超声成像,很多先进的技术不断应用于三维乳腺超声的检查中。已经有研究表明,运用三维超声自动化检测的数据有预测恶性肿瘤的可能性[35],并且在乳腺癌的治疗过程中三维乳腺超声也能够进行一些前瞻性的检查,为制定化疗方案提供依据[36]。
在技术发展过程中,例如:多通道超声波层析成像(MUT)[37]已经被证实可以通过多通道检测的方式区分乳腺肿瘤的良性与恶性;三维超声的容积测量技术在辅助化疗中能对病人病理反应进行预测[38];图像制导技术能够在肿瘤切除过程中应用[39]。
在产品方面,在2012年9月首款用于“致密性”乳房检查的三维超声系统—U-Systems somo●vTM经FDA批准在美国、加拿大、欧洲上市[40]。这个系统是迄今为止唯一一款在美国等国家用于早期致密性乳房检查的工具,它的使用可以帮助医生检查出用钼靶X线检查不出来的早期病变。
这个系统专门设计了针对高容量乳房的检查环境;使用Reverse CurveTM的软接触传感器技术、曲线传感器增加病人的舒适度;收敛的几何扫描线,提高渗透与锐化;方向曲线设计,在整个乳房的图像质量上创建统一的压缩厚度;14 Hz~6 MHz高频探头进行大容积三维成像;AbellaTM加快三维图像的重建工作并提高图像质量;集成了专门的乳腺冠状面显示功能,快速显示并分析乳房的解剖跟病理结构[41]。
4 小结
医学超声波图像的三维成像技术研究 篇2
超声波诊断系统具有非侵入性、能实时产生器官动态图像以及移动方便等优点, 因此在现代医疗应用, 超声波成像已经成为现代医疗诊断中不可或缺的系统之一。超声波图像是一个二维的�面断层扫描图像, 其成像原理如下:当采用超声波探测系统导入组织后, 由于不同的组织各部分对声波的阻抗�同, 会产生不同的反射波, 因此形成了超声波图像。与传统X光投射式图像�同, 超声波图像中通常需要分析图像所代表的组织/器官的意义, 需要有足够的人体结构解剖学方面的知识, 对人体内组织与器官三维结构具有充份的了解与空间分布的概�, 才能正确从中解译出超声波图像中各个组织的情况。利用超声波图像进行诊断, 则需要�积足够的超声波图像解译经验, 才能快速且准确地判断出图像所代表的生理现象。
超声波图像也会因设定而产生�同的结果, 包括:探头频率、扫描方向、扫描深度。因此解译一张超声波图像, 不只要有对图像范围内组织与器官特性的了解, 还要配合仪器的操作与设定, 才能顺利解译图像所代表的意义。此外, 超声波图像会受到音波散射与干涉效应的影响, 使得成像效果不清晰, 图像边界模糊, 因此更加需要具备充份的专业训练与经验, 以解译超声波图像。由于超声波图像是以二维扫描切面方式呈现, 因此在解译超声波图像时, 需结合结构学、解剖学、生理学等专业知识, 以及对人体各部位清楚的解剖及空间相关概念。在超声波成像中, 三维超声波图像是一个非常重要的应用。通过三维立体成像, 能让人清楚地得知各个器官组织的形状、大小及位置, 以提供在医疗上的疾病判断标准, 因此, 三维超声波图像技术在现代医学中具有相当重要的作用。本文在分析二维超声波成像的基础上, 分析了现有的医学超声波三维成像技术。
2 三维超声波成像
近年来, 在临床的应用上, 由于三维超声波成像系统的技术大幅改善, 使得许多医疗研究领域不断地被开发, 因而对病人的诊断以及管理上造成很大的影响。到目前为止, 胎儿、心脏以及妇科方面等领域最受到大家广泛的关注。
在三维超声波成像中, 首先建立三维结构的人体组织及器官。在临床上虽然医生或专业人员对人体结构�有了充份的了解, 可是人体结构复杂, 对超声波切面图像所代表的意义不能完全记忆;因此在超声波设备旁, 常常都会附上辅助的�面图像, 对应各主要部位超声波图像所代表的组织或器官切面位置, 方便医生进行对比。近年来, 计算机的运算速度不断提升, 现在已经能在计算机上展现出逼真的3D�体效果与多屏幕输出功能;在计算机所呈现虚拟现实中, 创造出与真实空间相类似的环境。通过对象物�引擎的开发, 更以可在虚拟环境中仿真物体的真实物�特性, 进而发展虚拟现实等工具与系统, 并广泛应用于建筑、工业、娱乐等领域。最典型的取得三维超声波图像的方法, 是通过移动探头, 以线性扫描 (Linear Scan) 、扇形扫描 (Sector Scan) 或是箭形扫描 (Sagittal Scan) 的方式, 连续取得多张二维图像后, 再给予图像间应有的相对空间位置, 最后利用表面成像法或是体积成像法来实现三维成像。这种情况下获得的三维超声波图像是由多张二维图像组合而成的, 所以必须知道每张图像间相对的空间位置才能组合出正确的三维图像。目前得知图像彼此对应的位置与方向的方法, 传统上可将探头加装上一额外的空间定位系统, 当探头移动时, 定位系统即可记录下探头移动的位置与方向, 再对应于所取得的二维图像。
通过上述的介绍可知:在求得二维图像间彼此的相对空间位置后, 即可使用表面成像法 (Surface Rendering) 或体积成像法 (Volume Rendering) 予以三维图像的重建。表面成像法简单地说是将物体的表面部份投影到二维平面上, 因此在做表面成像之前, 必须从每一张二维图像中圈选出感兴趣的区域 (Region of Interest) , 以找出立体对象之表面部份, 并将这些表面之曲面利用诸如三角形、矩形或多边形之贴图来近似。表面成像法由于只粹取出物体的表面部份, 因此数据量大幅减少, 节省许多做三维立体成像的运算时间, 但目前最大的瓶颈在于超声波图像要准确地分割出有兴趣的部位并不容易, 以致于在实际应用上可能会因物体图像的小特征和分支没办法精确的分割出来, 而导致产生不正确的表面。同时由于一般在做图像分割时, 只粹取出物体边缘部份, 因此对于物体的内部成像或是含有多个物体同时重迭的成像均不易实现。在体积成像法, (Alan Watt., 1993) 、 (Richard S.Wright, Jr.Michae Sweet, 2000) , 其成像的主要原理为重新取样、梯度计算、求明亮度、归类以及组合成像, 首先, 假设以观察点为基准朝三维物体作观测, 随着从观察点发射的光线前进路线, 可以看到光线会通过物体, 并且会在物体内部相交, 由于这些相交点常常不会刚好落在三维数据的取样点上, 因此必须通过邻近取样点的灰阶值以线性内插的方式来求得可能的灰度值。
3 结论
临床应用日益增加的需求使得三维超声波成像技术越来越受关注, 在胎儿、心脏以及妇科方面等领域最受到广泛的关注。本文在分析二维超声波成像的基础上, 分析了现有的医学超声波三维成像技术。
摘要：由于超声波诊断系统具有非侵入性、实时产生器官动态图像以及移动方便等优点, 超声波成像已经成为现代医疗诊断中不可或缺的系统之一, 其中三维成像技术在其中占据非常重要的作用。本文在分析二维超声波成像的基础上, 分析了现有的医学超声波三维成像技术。
关键词：超声波图像,三维成像,表面成像法,体积成像法
参考文献
[1]Dror Aiger and Daniel Cohen-Or, "Real-Time Ultrasound Imaging Simulation", Real-Time Imaging, 1998.
三维超声TUI技术 篇3
1 对象与方法
1.1 研究对象
2010年4月至2011年9月门诊及住院孕妇行胎儿三维检查1243例, 年龄20~44岁, 孕龄20~38周, 1例双胎, 其余均为单胎妊娠。根据孕周将孕妇分为2组:中孕组:20~27周6d, 晚孕组28~38周。
1.2 仪器
TOSHIBA SSA-680A彩超仪, 该机可进行二维、实时三维超声检查, 探头为经腹三维容积探头, 频率3.0~5.0MHz。
1.3 方法
先用二维超声对胎儿进行常规检查;再选择胎儿面部为感兴趣区进行三维超声检查。启动3D程序, 调整立体数据箱大小、ABE3个平面, 将胎儿鼻尖置于图像中心点, 屏幕右下方3D出现实时胎儿面部立体图像。图像存于硬盘、超声工作站。随访胎儿。
2 结果
1243例胎儿, 其中孕22~28周768例, 三维超声能显示胎儿面部712例;孕29~39周475例, 三维超声能显示胎儿面部449例。三维超声诊断胎儿唇裂4例。三维超声检查显示孕29~39周组胎儿面部结构较孕20~28周组清晰。
在1243例孕妇, 大部分胎儿我们可以一次成功显示, 这里的“一次”包括让孕妇侧身、探头抖动促使胎儿改变体位等手段在较短时间内达到成功;但部分胎儿通过上述手段仍无法成功, 嘱孕妇起身适度活动、按摩胎儿后间隔一段时间再行检查, 这个间隔时间短则2h, 多则1周, 次数少则2次, 多达5次, 此为“多次”。对比中孕组和晚孕组三维成像显示率, 见表1。
即使“多次”探查, 仍有85例胎儿面部三维成像不能成功, 为检查者和孕妇双方带来不便, 故放弃, 对此进行分析, 见表2。
表1 1243例孕妇
总例数一次成像例数多次成
超声是诊断胎儿先天畸形的重要手段。颌面部是体表畸形最多发的部位。据我国最近统计资料, 据围产儿出生缺陷第四位, 唇腭裂的发生率为0.18%[1]对胎儿面部的超声评价具重要意义。二维超声对胎儿面部显示, 对操作者要求高, 图像抽象, 需要经操作者完整分析, 作出判断。实施三维超声可使诊断医师从3个相互垂直的平面采集1个感兴趣区, 同时得到胎儿立体图像, 可直视观察胎儿眼眶、鼻、上下唇和下颌等面部结构。
本组研究孕23~27周6d胎儿面部显示率为92.7%, 孕29~39周胎儿面部显示率为94.5%。提示中期妊娠胎儿面部三维超声显示满意度较差, 与胎儿体积小, 活动度大、频繁胎动, 胎儿面部不丰满等因素有关;随着孕龄的增长。胎儿面部发育逐渐丰满、形象, 三维超声图像质量明显提高。而在晚期, 胎动明显减少, 胎头位置及面部遮挡影响因素增加, 同时, 羊水减少导致胎儿面部前方羊水深度不够, 或面部紧贴胎盘、子宫前壁导致成像模糊不满意。
其实这些因素也是大部分胎儿无法一次面部成像的因素, 我们通过上述“多次”探查, 使胎儿面部成像率大大提高, 给临床医生和孕妇家属带来更多的有益信息。
有资料显示, 三维超声能显示92%的口唇, 而二维超声仅能显示76%的口唇[2]。特别针对胎头上仰位的胎儿, 二维仅显示侧面, 此时不能完整观察口唇, 而三维成像技术能很好的弥补这个缺陷, 完整显示面部。随着三维超声研究的深入, 对胎儿面部及其以外体表结构的显示, 更能直视观察胎儿。有利于医生评价胎儿生命指标, 进行胎儿宫内行为的研究, 增强诊断信心;图像逼真, 有利于孕妇建立母子情感, 增强大众对超声图像的可知性。
参考文献
[1]邓宇傲, 田方平, 陆一松, 等.四维彩超针对胎儿发育异常120例分析.中国计划生育学杂志, 2007, 145 (11) :691～694.
三维超声TUI技术 篇4
1 资料与方法
1.1 一般资料
患者142例,女,年龄17~73岁,平均46岁,常规超声及临床诊断为乳腺实性肿物,均进行手术治疗或开放式切除活检。81例患者诊断为良性肿瘤(腺瘤、纤维腺瘤、乳头状瘤、叶状肿瘤、径向瘢痕、脂肪瘤)和61例恶性(主要是导管和小叶,很少乳头状、黏液、延髓和管状癌)。
1.2 方法
本研究主要比较三维超声诊断的特点以及与术后病理比较结果。采用PHILIP5000三维超声诊断仪,探头频率为5~13 Hz。超声检查患者仰卧位,由2名有经验的医生检查乳腺。医生检查前不知道临床初步诊断结果。收集三维资料,储量10~15 min。三维超声检查评估病灶的形状、三维血流结构。
1.3 统计方法
采用SPSS 17.0统计软件,对检查指标进行χ2检验,P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
术后病理最常见的良性乳房肿瘤为纤维腺瘤,三维超声呈挤压模式(图1),血流形态呈线型或球型(图2),而最常见的恶性肿瘤是导管癌,三维超声呈汇聚模式(图3),血流形态呈汇聚型或混乱型(图4)。见表1、2。
注:良恶性肿物的三维模式及血流结构特点间差异具有统计学意义,P<0.01
3 讨论
目前,超声技术的发展和现代二维超声高清晰图像使乳腺癌图像解剖结构显示清晰,常可诊断不可触及的乳腺恶性病变[3]。超声检查体现了可检查早期潜在的病变,小型乳腺癌淋巴结未出现转移时,超声即可提出明确的诊断。然而,超声在诊断小的恶性肿瘤的诊断准确性不高[4]。
随着乳腺超声影像体验,三维超声诊断乳腺肿瘤参数,如形状、肿瘤边缘、内部回声、回声分布及后方回声已被证明在鉴别诊断良性和恶性乳腺肿瘤中是有价值的[5]。
本组患者中良性肿物病理以乳腺纤维腺瘤多见,在常规二维超声诊断中多表现为椭圆形实性肿物,少数乳腺腺病患者呈分叶状,均边界清晰,内部回声均匀,后方无衰减。在三维超声显像中绝大部分可出现挤压模式表现,在三维血流成像中多呈球型或线型改变。由于彩色三维血流图像的分布、形态与肿瘤较大供血血管的分布、形态基本相似,所以血流三维图像信息与实际肿物血管信息大致相同。在三维图像中良性肿物患者组病灶血流显示较平滑、完整,粗细均匀,无曲折、缩窄及明显交通支的出现,这也与良性肿物的血供病理特点相符。
恶性病变以浸润性导管癌多见,部分为浸润性小叶癌、髓样癌、腺癌、乳头状癌。二维超声表现呈现形态不规则,边界不清晰,内部回声不均匀,多见后方衰减,部分内部可见细小钙化点,与文献[6]报道二维超声特征相符合。三维形态多呈汇聚模式,三维血流成像中部分呈现汇聚型;部分呈现混乱型,汇聚型三维血流形态的出现与刘志等[7]近些年学者研究的汇聚征密不可分。恶性肿瘤在浸润性生长的同时,周围组织受到浸润性破坏,产生明显的牵拉改变,而肿瘤内部的供血血管均来自于周围的正常组织,故多条供血血管延周围受牵拉的组织伸向肿瘤组织内部,形成了特征性的汇聚型表现。随着恶性病变组织的加大,肿瘤供血血管的来源逐渐增多[8],而且恶性病变内血管本身的病理特征表现为管腔不规则,粗细不均匀,走形扭曲,出现盲端及动静脉漏。这些恶性病变的血管病理特征均使血流的三维重建出现粗细不均、扭曲、分支混乱、不连续点线样三维血流图。这些特点构成了不规则、混乱的网格样改变。
三维超声是在评估乳腺肿块形态的有效工具,发挥了和乳房X线检查的补充作用,尤其是在高密度乳腺组织,这项新技术给乳腺肿瘤特点提供了可靠的信息,提供了更多的综合病理解剖细节和结构,并提供新的诊断方向。
摘要：目的:研究三维超声对乳腺肿物的诊断价值。方法:总结本院2007年1月～2010年12月超声诊断女性乳腺肿物患者142例,利用三维超声技术获得诊断信息。分析比较良、恶性肿物三维超声成像肿物形态特征及三维血管能量多普勒成像特征。结果:142例病理诊断为81例良性和61例恶性。61例恶性肿瘤中三维超声确诊56例,诊断率为91.8%,三维超声成像乳腺恶性肿物形态呈汇聚模式,良性呈挤压模式;三维血流恶性肿物呈汇聚型及混乱型,良性肿物呈线型及球型,良恶性肿物的三维模式及血流结构特点间差异具有统计学意义(P<0.01)。结论:三维超声是术前诊断乳腺恶性肿瘤的重要辅助工具。
关键词：三维超声,乳腺肿瘤,诊断,应用价值
参考文献
[1]V.Corsetti,A.Ferrari,M.Ghirardi,et al.Role of ultrasonography indetecting mammographically occult breast carcinoma in women withdense breasts[J].Radiologia Medica,2006,111(3):440-448.
[2]T.H.Kim,D.K.Kang,S.Y.Kim,et al.Sonographic differentiation ofbenign and malignant papillary lesions of the breast[J].Journal of Ultra-sound in Medicine,2008,27(1):75-82.
[3]S.Honjo,J.Ando,T.Tsukioka,et al.Relative and combined perfor-mance of mammography and ultrasonography for breast cancer screeningin the general population:a pilot study in Tochigi Prefecture,Japan[J].Japanese Journal of Clinical Oncology,2007,37(9):715-720.
[4]B.Brancato,R.Bonardi,S.Catarzi,et al.Negligible advantages and ex-cess costs of routine addition of breast ultrasonography to mammographyin dense breasts[J].Tumori,2007,93(6):562-566.
[5]A.S.Hong,E.L.Rosen,M.S.Soo,et al.BIRADS for sonography:posi-tive and negative predictive values of sonographic features[J].AmericanJournal of Roentgenology,2005,184(4):1260-1265.
[6]李秋林,刘金华.彩色多普勒超声鉴别乳腺良恶性肿瘤的临床价值[J].医学影像学杂志,2009,19(11):1409-1411.
[7]刘志,聪滕淑,琴蔡洁,等.三维超声成像在乳腺疾病中临床应用研究[J].中国超声诊断杂志,2003,4(10):751-753.
三维超声TUI技术 篇5
关键词：三维超声,卵泡容积测量,体积计算法,半自动体积测量法,手动体积测量法
三维超声概念始于上世纪50年代,经半世纪的发展现已广泛用于临床很多领域。虽然二维超声通过切面的多径线测量可计算出近似体积参数,但切面形态不规则及选择的差异等常导致测量结果存在较大偏差。三维超声在形态显示、体积参数测量的进步为临床获得准确容积提供了可能,成为一个重要的研究方向,无论早期还是近期有关三维超声容积测量一直是临床应用及探讨热点话题之一[1,2]。本文采用三维阴式超声容积测量技术进行卵泡监测,评估卵泡容积测量技术的临床应用价值。
1 资料与方法
1.1 研究对象
2006年8月至2009月7月在我院妇科门诊行排卵监测的已婚妇女共53例,要求半年内2次及2次以上超声检查子宫附件区未见明显异常,年龄20～40岁,平均28.1±3.0岁,卵泡最大径线约1.2～2.8cm。分为两组:①卵泡形态规则组:30例,卵巢内卵泡呈圆形或椭圆形无回声区,壁薄,边界清晰,张力高。②卵泡形态不规则组:23例,形态多样、塌陷、边界尚清,张力差。
1.2 仪器与方法
应用Medison 8000 Live彩色多普勒超声仪,内含二维和三维扫查模式,经阴道三维容积探头,频率5～12 MHz。调节仪器增益、增强、过滤、谐波等参数获得最佳的图像效果。患者取膀胱截石位,二维阴式常规超声全面检查盆腔子宫附件情况,重点观察卵巢内卵泡形态、大小、囊壁、张力情况,并选择最大卵泡最大径线切面。待清晰显示后,稳定探头,选择三维模式,调节立体容积取样框至最佳范围,包含整个卵巢,启动自动扫描成像模式,获取卵泡三维容积数据库并贮存于超声仪。结束对患者检查,两名医师双盲情况下,调出卵泡三维容积数据库信息,在ABC平面选择最大卵泡最大径线平面,确定卵泡的中心轴、上下极,上下极位于卵泡无回声区边界处,启动虚拟器官测量(Vocal)软件,选择旋转角度15°及半自动模式,自动勾画出无回声边界获得卵泡的容积大小,对无回声边界勾画不满意者手动校正修改最终获得的容积大小为半自动体积法测值。在Vocal软件中选择三径线模式,系统自动测量而获得体积测量法测值。选择Vocal软件中手动体积测量法,按15°的旋转角度,共12次手动勾画出卵泡的边界,结束后系统自动显示卵泡容积测值。上述测量完成后,做好卵泡容积测值与所花时间的记录。见图1、图2。
1.3 统计与处理
卵泡容积测量值输入电脑,卵泡最大径线约1.2～2.8 cm,容积为0.9～10.7 cm3,平均数为4.86 cm3。计量资料以均数±标准差表示,P<0.05为差异有统计学意义。相对误差=(两种方法分别测值-手动体积测量法测值)/手动体积测量法测值,相对误差间的比较采用两样本均数的t检验。对应不同测量方法,两名医师之间的测值进行组间比较,采用配对样本均数t检验,计算观察者间的测量差值总数,差值平方的总数。打开SPSS 17.0版统计软件包,以3种方法测值为变量,变量间作直线相关分析,获取相关系数r。3种方法耗时的比较采用两样本均数的u检验。
2 结 果
2.1 体积计算法测量规则及不规则卵泡容积的相对误差对应为-4.21%±9.81%、15.51%±30.00%,半自动体积测量法对规则及不规则卵泡的相对误差对应为0.45%±4.68%、-0.68%±5.36%。与体积计算法测量不规则卵泡容积的相对误差比较,体积计算法测量规则卵泡、半自动体积测量法测量不同形态卵泡对应的P<0.05,差异有统计学意义,后3种相对误差较体积计算法测量不规则卵泡容积的小。体积计算法测量规则卵泡、半自动体积测量法测量卵泡之间相对误差比较,P>0.05, 3种相对误差的比较差异无统计学意义。
2.2 两名医师之间的测值进行组间比较,测量规则卵泡及半自动体积测量不规则卵泡时观察者间的测量差值总数为2.5 ml、2.3ml,2.0 ml,差值平方的总数3.63、3.51,3.21,差异无统计学意义(P>0.05),可以认为两名医师的测量结果相同,具有良好的重复性;测量不规则卵泡,体积计算法测量差值总数、差值平方的总数为6.2 ml、8.24 ml,差异有统计学意义(P<0.05),可以认为两名医师的测量结果存在差异。采用体积计算法对规则及不规则卵泡的测值的相关系数r为0.973、0.870,半自动体积测量法的相关系数r为0.978,0.976。
体积计算法、半自动体积测量法、手动测量法测量卵泡体积耗时分别为17±7秒(10～30秒)、20±5秒(15～30秒)、80±15秒(60～100秒)。耗时比较,体积计算法与半自动体积测量法,差异无统计学意义(P>0.05),与手动测量法比较,差异有统计学意义(P<0.05),可以认为体积计算法、半自动体积测量法耗时均小于手动测量法。
3 讨 论
通过超声准确测量人体脏器及病灶的实际大小,获得客观的容积数据一直是临床医学关注的研究之一。传统二维超声测量感兴趣结构的容积时,通常假设测量对象的立体形态接近类似椭圆体结构,通过测量感兴趣结构的3个相互垂直的径线来计算出容积:V=0.523×高(H)×宽(W)×长(L )。这种计算方法目前作为三维容积测量软件,可以快速、准确测量出形态规则的卵泡容积,与测量结构的实际容积误差达-5.29%± 9.41%[3]。本研究也显示体积测量法对于规则卵泡容积测量相对误差-4.21%±9.81%,与参考文献测值相近,两名医师之间的测值进行组间比较,测值结果相同,相关系数高,具有良好的可重复性。另据文献,体积测量法可用于测量膀胱、肾脏、前列腺等形态规则的结构,也具有重要的临床实用性。但大部分人体结构并非如此,比如卵泡可以出现壁增厚、塌陷、皱缩、张力差等不规则表现,加之不同医师对测量切面的理解选择存在差异等,本研究显示此种情况体积计算法的测量准确性减低,医师间的测值结果存在差异,相关系数低,可重复性较差。
随着超声技术的发展,新的三维超声体积测量技术为临床获得各种形态结构的体积更精确值提供了至关重要的帮助,据文献报道,可进行小脑蚓部、甲状腺等不规则形态的测量。近来三维超声体积自动测量技术通过体积自动测量程序,对三维数据库内的不同回声结构进行识别和定量,自动或手动选择待测组织边界径线最大的平面,随着待测组织的旋转,自动或手动勾画卵泡无回声区边缘,系统自动积分求出体积。而手动勾画能有效修正边缘、更助于确定待测组织边界,提取出精确的三维数据信息,可进一步提高三维体积计算的精度。临床表明,使用手动测量技术测量卵泡体积与卵泡液的精确体积进行比较,两组数据具有高度相关性,对规则或不规则模型的相关系数可达0.997[3],临床的准确性已经得到广泛的肯定[4]。因此,本研究视其为准确性较高的容积测量技术,作为半自动体积测量法和体积计算法相关性、可重复性评价的参考标准。研究表明,半自动体积测量法通过测量者对卵泡轮廓的勾画,能有效控制卵泡形态对测值的影响,测值相对误差小,受卵泡形态的影响小,具有较高的准确性及可重复性。体积计算法作为卵泡容积测量的代表,显著提高卵泡的监测效率,促进卵泡发育容积测量规范性发展,为临床医生作出决策提供快捷准确的信息[5]。对于不规则形态卵泡容积测量,半自动体积测量法准确性及可重复性更好,明显优于体积计算法。临床研究中,半自动体积测量法与手动测量法测值仍有差别。这往往与影响三维测值准确性的因素有关,比如采集的二维图像的质量、三维定位装置的系统误差、部分容积效应等[6]。在临床卵泡测量时,我们应详细了解导致差值产生的原因,尽量避免或降低对测量的影响,从而获得精准的容积数据。
耗时来说,半自动体积测量法对卵泡容积平均测量时间较短,能快速完成卵泡的测量,而手动测量法较复杂,步骤繁多,耗时长是其最大的不足。
三维容积成像不仅可立体显示卵泡的形态,而且可以精确测量其体积。半自动体积测量法与计算容积具有简捷高效的优点,对于形态规则的卵泡容积测量都可作为不错选择,而对于形态不规则的卵泡,半自动体积测量法具有明显优势,是目前卵泡容积测量的理想选择。
参考文献
[1]Hata T,Aoki S,Hata K,et a1.Three dimensional ultrasonograph assessment of the umbilical cord during the2nd and3rd trimesters of pregnancy[J].Gynecol Obstet Invest,1998,45(3):159-164.
[2]李卓,曹兵生,刘倩,等.三维容积测量监测胎儿小脑发育[J].中国医药导刊,2010,12(5):767-768.
[3]徐辉雄,徐作峰,吕明德,等.三维超声容积自动测量技术的准确性及重复性研究[J].中国超声医学杂志,2003,19(3):232-236.
[4]Todd DD,Iris J,David OM,et a1.Automated assessment of ovarian follicles using a novel three-dimensional ultrasound software[J].Fertility and Sterility,2009,92(5):1562-1568.
[5]Raine-Fenning NJ,Clewes JS,Kendall NR,et a1.The interobserver reliability and validity of volume calculation from three-dimensional ultrasound datasets in the in vitro setting[J].Uhrasound Obstet Gynecol,2003,21(3):283-291.
三维超声TUI技术 篇6
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2012 年5 月至2015 年5 月来我院就诊确诊为宫颈癌患者58 例为观察对象, 患者符合2009 年FIGO颁布的关于宫颈癌临床诊断标准, 患者同意参与试验调查, 患者年龄30.5~55.6 岁, 平均 (41.5±1.7) 岁。现将所有患者随机平均分成对照组与观察组, 每组29 例, 两组患者的病情严重程度、年龄、患病年限等一般资料比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。
1.2 方法
本实验使用德国西门子ACUSONS2000, 对患者进行相关检查工作, 具体如下。
观察组患者实施超声弹性成像检查:选择患者最大横切面, 调整好位置, 令ROI尽可能的移位到图像中心位置, 同时令取样框规格保持在病灶的两倍左右, 利用双幅弹性成像方式, 这时显示器中会出现实时弹性成像图和二维声像图, 轻触患者子宫颈, 频率为2~3 次/s, 当显示数字 (1~7) 或存在压力曲线的时候, 表示压放频率和压力指标, 观察框内的颜色变化情况, 冻结稳定图像, 在此其中绿色部分为ROI的平均硬度, 蓝色为组织较硬, 红色为硬度较软, 对得出的数据进行全面分析。
对照组患者使用频率为4~9 MHz的探头以经阴方式进行探查。首先将系统切换至多普勒模式, 将取样容积置放在彩色中央血流中, 后调整肿瘤边缘位置到5 mm, 静置探头, 告知患者屏气, 后调节到三维模式, 令探头内的晶片以垂直的方式扫描病变部位, 最后取得三维能量多普勒图像, 后对数据进行全面分析。
1.3 统计学处理
本试验使用SPSS20.0 统计软件, 计数资料使用 χ2检验, P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
弹性成像诊断准确度稍高于三维能量彩超, 组间数据差异无统计学意义 (P>0.05) 。
三维能量彩超的敏感度高于弹性成像, 但差异无统计学意义 (P>0.05) 。弹性成像的特异度和三维能量彩超相比稍高, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。见表1。
3 讨论
截止到目前, 引起宫颈癌的发病原因还存在争论, 大部分学者指出患者自身存在HPV感染是导致该病发生的主要原因, 大约九成的宫颈癌患者存在高危型HPV感染现象。从病理分型上来看, 宫颈癌也被分成鳞状细胞癌和腺磷癌, 前者比较常见, 患者的临床表现主要为阴道不规律排血, 流液等, 部分晚期患者出现了形式迥异的继发性症状。宫颈癌的发病过程为:不典型增生→原位癌→早期浸润癌→浸润癌。
弹性超声是最近几年新流行的一种诊断方式, 和传统超声检查相比, 弹性成像回声能够公允地反映出患者病变组织软硬度信息, 进而间接性地判断组织恶化程度, 该项诊断方法已经成为了当前研究的热点话题。
研究表明, 经阴道超声弹性成像能够全面提供相关组织的软硬度信息, 医师可以借助相关数据判断患者宫颈病变恶化程度, 因此在诊断宫颈癌方面, 有着较为能显著的诊断价值。
本研究发现, 准确度和特异度上来看, 弹性超声检查结果稍好于三维能量多普勒检查, 和传统方式相比[2], 上述两项指标存在统计学意义 (P<0.05) 。
经阴道三维能量多普勒技术能够全面显出患者病灶肿块的血流情况, 有利于医生对病灶位置的血管生成特征进行观察, 可为宫颈癌的临床诊断提供重要价值信息。
本研究发现, 三维能量彩超的敏感度高于弹性成像, 但差异无统计学意义 (P>0.05) 。但两种方式和既往B超检查结果相比, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。
总之, 从宫颈癌诊断的准确度, 特异度和灵敏度来看, 两种方式所提供的结果均较为公允, 在临床上可对患者联合使用进行检查。
摘要：目的 探究经阴道三维能量多普勒超声与超声弹性成像技术对宫颈癌患者的诊断价值。方法 选择2012年5月至2015年5月宫颈癌患者58例为研究对象, 将其分成两组, 对照组行经阴道三维能量多普勒超声检查, 观察组行超声弹性成像技术进行检查, 对比两组患者检查的特异度, 准确度和灵敏度。结果 弹性成像诊断准确度稍高于三维能量彩超, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。三维能量彩超的敏感度高于弹性成像, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。弹性成像的特异度和三维能量彩超相比稍高, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。但和既往研究结果相比, 以上三项指标均存在统计学意义。结论 从宫颈癌诊断的准确度, 特异度和灵敏度来看, 两种方式所提供的结果均较为公允, 在临床上可对患者联合使用进行检查。
关键词：经阴道三维能量多普勒超声,超声弹性成像技术,宫颈癌,诊断价值
参考文献
[1]刘畅, 罗娅红, 于韬, 等.三维能量多普勒超声血管参数与早期宫颈癌预后关系分析[J].肿瘤影像学, 2015 (1) :16-20.
三维超声TUI技术 篇7
1 资料与方法
1.1 研究对象
心衰组:选取2011年9月—2012年12月我院心内科住院治疗患者32例, 其中男18例, 女14例;年龄38岁~54岁, 平均49岁;纽约心脏病学会 (NYHA) 心功能分级Ⅲ级~Ⅳ级, 其中心肌梗死12例, 扩张型心肌病11例, 冠心病合并心衰9例。健康对照组34名, 其中男22名, 女12名, 年龄34岁~51岁, 平均47岁, 临床体检及心脏彩超均无异常。
1.2 仪器
采用荷兰Philips IE33超声诊断仪, 配有S5-1心及X5-1矩阵容积探头。机内配置Q1ab分析软件。
1.3 检查方法
嘱患者左侧卧位, 平静呼吸, 并同步连接、记录胸导联心电图, 标准心尖四腔、心尖两腔、心尖长轴切面扫查后, 于心尖四腔心切面, 启动全容积 (Full Volume) 显像模式, 瞩患者于呼气末屏气, 采集四个连续心动周期的三维数据并储存于机器硬盘中。启动Q1ab软件, 分别于舒张末及收缩末期在心尖四腔切面、两腔切面二尖瓣环处及心尖处选定5个取样点, 系统自动勾画心内膜, 必要时可手动细微调整, 软件自动计算出左室舒张末容积 (LVEDV) 、收缩末容积 (LVESV) 及左室射血分数 (LVEF) 、心电图Q波起点距左室16节段达收缩最小容积点时间间隔的标准差 (Tmsv16-SD) 、最大差 (Tmsv16-Dif) 及其标准化值 (Tmsv16-SD%) 。
1.4 统计学处理
计量资料以均数±标准差表示, 应用SPSS13.0分析软件, 两组间的参数比较采用配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组一般资料比较 (见表1)
两组间性别、年龄及心率差异无统计学意义 (P<0.05) 。心衰组的LVEF较正常组低, LVEDV、LVESV较正常组高, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。
2.2 RT-3DE所测两组同步性的比较 (见表2)
心衰组Tmsv16-SD、Tmsv16-Dif、Tmsv16-SD%均明显大于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。正常组左室16节段容量-时间曲线起伏有序, 运动协调, 达峰时间一致, 说明左室各节段收缩呈同步运动, 而心衰组容量-时间曲线排列紊乱, 运动欠协调, 达峰时间长短不一, 说明左室各节段存在收缩不同步现象。
ms
3 讨论
心脏的基本活动包括电活动和机械活动, 因此心室收缩的不同步包括电活动不同步和心肌机械运动的不同步, 而反映心室收缩不同步的直接指标是机械运动的不同步[4,5]。
近年来研究表明, 心衰患者一般存在不同程度的心室收缩失同步运动。超声心动图以其无创、简便、价廉、可重复性高等优点被广泛应用于心脏收缩非同步性的研究, 但是都有其内在局限性。最早应用M型超声比较左室壁运动曲线的收缩期达峰时间, 从而评价其不同步程度。但因为使用的仪器限制, 一般采用胸骨旁长轴的切面, 只能分析室间隔和左室后壁间的运动不同步, 因此空间分辨率低, 也不能对收缩不同步进行分级[6]。组织多普勒超声心动图是近年来新开发的实时、定量分析室壁运动的技术, 可以分析局部以及整体心室的收缩和舒张功能的无创的超声方法[7]。但是TDI技术依赖的是三维立体心脏的脉冲多普勒图像或是彩色多普勒图像, 因此需要多次操作采集各个节段的图像, 导致了各节段的非同步比较[8], 此外该技术还受角度依赖性, 收缩速度峰值点常难以确定、取样部位以及呼吸和心率的影响等, 并且只能分析心肌的纵向运动。实时三维超声心动图技术自1998年出现以来得到迅速发展。Live-3DE是真正的实时三维成像, 它能够真实可靠的显示出心脏结构的当前活动的信息[9]。RT-3DE克服了二维超声的不足, 可以在同一个心动周期内同步显示左心室壁的各个节段, 能通过衡量每一个室壁节段容量的时间变化准确地评估室壁运动的同步性[10]。
本研究通过应用实时三维超声心动图测得的左室容量-时间曲线参数Tmsv16-SD、T msv16-Dif、Tmsv16-SD (%) 、Tmsv16-Dif (%) 表示左心室壁16节段收缩达左室最小容量的时间标准差和最大差异, 因此当各个室壁节段呈同步运动时, 其时间差异必然很小, 曲线的形态相似, 当各节段运动不同步时, 其时间差异明显, 曲线形态不协调且较为分散[11]。
综上, RT-3DE能在同一心动周期内同步显示左室壁的各个节段的运动曲线, 能够较准确地提供心肌运动不同步的信息, 从而评估血流动力学和整体心功能。
摘要：目的 探讨实时三维超声心动图技术在评价心力衰竭 (心衰) 患者左室收缩同步性方面的可行性及临床价值。方法 选取34名正常人及32例心衰患者, 应用实时三维超声心动图技术获取各组的左室舒张末容积 (LVEDV) 、左室收缩末容积 (LVESV) 及左室射血分数 (LVEF) 、心电图Q波起点距左室16节段达收缩最小容积点时间间隔的标准差 (Tmsv16-SD) 、最大差 (Tmsv16-Dif) 及其标准化值 (Tmsv16-SD%) 。同步记录心电图。结果 两组间性别、年龄及心率差异无统计学意义 (P>0.05) 。两组LVEF、LVEDV、LVESV及同步性参数比较, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。结论 RT-3DE能通过衡量每一个室壁节段容量的时间变化, 准确地评估心肌运动的不同步性。