四维(动态三维)超声成像技术

IC

超声新技术名词解释

燕　山

　　前言　应本刊郭万学主编的盛情相邀，将连续介绍有关超声新技术的名词和简释。由于科技的迅猛发展和本人所知的局限，希各专家、同道补充与指正。为便于检索英文词汇，故以字母次序排列如下：
　　A1、自适应彩色增强技术 Adaptive Color Enhancement;ACE
　　采用ACE可降低彩色运动的伪像，使操作者可较易地捕捉到微细血管中极低流速的彩色血流信息。
　　A2、自适应彩色血流技术 Adaptive Color Flow;ACF
　　采用ACF能自动选择最佳血流和超声血管造影频率以检测不同深度的血流。从而保证最佳的分辨率和敏感度。其近场设置频率高以达到最佳的分辨率，而远场设置低频率以确保最高的敏感性；从而能迅速完成检查，即使是透声很差的病例。
　　A3、自适应多普勒技术Adaptive Doppler;AD
　　采用AD能增强超声仪的信噪比，使以住只能听到的某些信号可以看到，例如轻微的三尖瓣返流。特定的数字式连续波多普勒处理及其高敏感性能使较宽灰阶范围的频谱显示更为清晰。
　　C1、彩超 Color Ultrasound
　　彩超是彩色超声的简称和俗称(缺乏科学性)。它在狭义上指彩色多普勒血流显像(CDFI)；而在广义上包括有：
　　(1)彩色多普勒血流显像(CDFI)；
　　(2)彩色多普勒组织成像(CDTI)；
　　(3)经颅彩色多普勒血流显像(TCD)；
　　(4)彩色多普勒能量图(CDE)等。
　　其基本原理是依赖于多普勒效应。
　　此外，还有彩阶B超(CSBU)，后者形似而实非，多数学者认为这一名词容易引起误解而宜删去；但此词已广为流传，故暂予保留。
　　C2、彩色余辉技术　Color Persistence
　　应用本技术可提供在实时状态下的连续血流信息。实时显示最大流速，表现脉动性血流。
　　C3、彩色多普勒血流显像　Color Doppler Flow Imaging;CDFI
　　二维实时彩色多普勒血流显像(图)的简称，又称多普勒彩色血流图。一种应用脉冲超声多普勒原理，在二维超声显像和M型超声心动图基础上用彩色实时显示血流方向和相对速度，可提供心血管和脏器内血流的时间和空间信息的超声彩色多普勒诊断技术。
　　C4、彩色多普勒能量图Color Doppler Energy Imaging;CDE
　　又称能量多普勒超声(Power Doppler Ultrasonography),能量彩色血流成像(Power Color Flow Imaging),彩色多普勒能量型超声(Color Doppler Energy-Mode US),彩色能量血流图(Color Power Angio)。
　　CDE是以多普勒能量谱的积分为基础的一种新的彩色多普勒成像技术，该能量的大小由单位面积下产生平均多普勒频移的红细胞通过的数量及其产生信号振幅大小所决定。
　　其原理：以多普勒信号的强度(振幅)为信息来源，以强度的平方值表示其能量而得到能量曲线(能量-频率曲线)。任何多普勒频移信号，只要其能量值高于仪器所定的能量阈值，其频率高于仪器的滤波阈值，均可显示彩色血流。
　　优点：(1)可显示极低速血流、微小血管和盘曲迂回的血管；(2)可观察血管的连续性与否，较易显示血管斑块、血栓；(3)几乎是非角度依赖性；(4)没有混叠现象。
　　缺点：(1)对软组织的运动较敏感，易产生“闪彩伪差”，使之几乎不能对运动度大的心脏血管应用；(2)不能显示血流的方向和速度。
　　C5、彩色多普勒组织成像 Color Doppler Tissue Imaging;CDTI
　　成像原理与CDFI基本相同，而其不同点在于滤去血流信息而对心肌组织运动的速度、加速度进行彩色多普勒编码。
　　临床应用　可快速检测和评估心肌的灌注与活性、传导及运动。可测速度范围为0.03～0.24m/s。
　　C6、彩色溢出 Color Overflowing
　　彩色溢出为仪器的血管分辨力较差所致。表现为彩色的血流信号比实际的血管宽度要宽。
　　C7、彩阶B超 Color Scale B mode Ultrasound;CSBU
　　又称彩色编码(Color Code Display),伪彩色(Pseudocolor)，简称B彩(B-Color)或彩阶(Color Scale)。它是仅将黑白图像中的不同灰阶进行不同颜色的彩色编码。又分单色编码和多段编码(七段或四段)。
　　C8、彩色多普勒冠脉血流显像 Color Doppler Coronary Flow Imaging;CDCFI
　　又称冠脉血流显像(Coronary Artery Flow Imaging)。超声仪选择冠状动脉程序，二维频率3.5～6MHz，彩色多普勒频率2.5～5MHz，Nyquist速度选择12～17cm/s，观察心肌内血流时采用8～12cm/s。
　　常用切面为(1)心底短轴切面；(2)左心二腔切面；(3)四心腔切面；(4)左室短轴切面。
　　C9、对比谐波成像 Contrast Harmonic Imaging；CHI
　　指要用超声造影剂的谐波成像。用于心脏室壁运动的观察。结合心肌灌注，应用多帧触发技术(Multiple Frame Triggering;MFT)目的是检查心肌灌注质量(微气泡)抑或伪差，二帧触发后主要是观察第二帧图像去与第一帧对比，这里深度是重要的。或可引出基于灌注的更为敏感的对缺血和心肌存活性的检测。
　　C10、彩色能量图 Color Power Angio;CPA
　　又称彩色能量造影，彩色振幅成像(Color Amplitude Imaging)，彩色强度成像(Color Intensity Imaging),彩色造影(Color Angio)等。为了与注射超声造影剂的图像区分，称(超声)彩色能量图为宜。它是基于在单位面积内血流中红细胞所通过的数量(密度Density)及其产生散射(Scatter)的多普勒信号振幅的大小来决定的。参见C4。
　　C11、彩色多普勒速度能量图 Convergent Color Doppler;CCD
　　CCD是在一个单一的扫描方式中，综合了彩色多普勒速度图(Color Doppler Velocity;CDV)和彩色多普勒能量图(Color Doppler Energy;CDE)的优势。
　　CCD可在提供CDE敏感度的同时也提供CDV具有的血流平均流速和方向的信息，从而使临床工作者能够节约时间和增加血流显像的敏感度。
　　CCD是一种新的多普勒显像的选择和创新。
　　D1、数字化连续声束聚焦　Digital Continuous Beam Former;DCBF
　　简称高精度数字扫描。本技术可连续将声束聚焦至1mm的狭小范围内(常规B超聚焦为1cm)，有助于近场和远场的成像均较清晰。
　　D2、优化的数字化成像技术 Digital Image Optimizer;DIO
　　通过数字化技术将多普勒显示和B型图像构成所需全部重要参数，通过有关生产厂家特有的演算方法可进行快速运算及处理，从而使B型超声图像质量的高分辨力可与多普勒的高灵敏度同时并存。
　　D3、方向性彩色血流造影 Directional Color Angio;DCA
　　又称方向性能量图(Directional Power Angio;DPA)。既有能量图(Color Power Angio;CPA)的敏感性，又有彩色多普勒(Color Doppler;CD即CDFI)的方向性，将两者所长结合起来，从而标志着无创性血管造影技术的重大进步。
　　D4、动态三维聚焦式成像探头 Dynamic 3D Focus Type Imaging Transducer;
　　不仅纵向而且横向动态聚焦发射立体声束，并可在不影响远场分辨力和穿透力的前提下接收声束，使近场和远场的图像复合在一起。

作者单位：200020　上海市第二医科大学附属第九人民医院超声科

(1999-05-12收稿)

　　前言　应本刊郭万学主编的盛情相邀，将连续介绍有关超声新技术的名词和简释。由于科技的迅猛发展和本人所知的局限，希各专家、同道补充与指正。为便于检索英文词汇，故以字母次序排列如下：
　　A1、自适应彩色增强技术 Adaptive Color Enhancement;ACE
　　采用ACE可降低彩色运动的伪像，使操作者可较易地捕捉到微细血管中极低流速的彩色血流信息。
　　A2、自适应彩色血流技术 Adaptive Color Flow;ACF
　　采用ACF能自动选择最佳血流和超声血管造影频率以检测不同深度的血流。从而保证最佳的分辨率和敏感度。其近场设置频率高以达到最佳的分辨率，而远场设置低频率以确保最高的敏感性；从而能迅速完成检查，即使是透声很差的病例。
　　A3、自适应多普勒技术Adaptive Doppler;AD
　　采用AD能增强超声仪的信噪比，使以住只能听到的某些信号可以看到，例如轻微的三尖瓣返流。特定的数字式连续波多普勒处理及其高敏感性能使较宽灰阶范围的频谱显示更为清晰。
　　C1、彩超 Color Ultrasound
　　彩超是彩色超声的简称和俗称(缺乏科学性)。它在狭义上指彩色多普勒血流显像(CDFI)；而在广义上包括有：
　　(1)彩色多普勒血流显像(CDFI)；
　　(2)彩色多普勒组织成像(CDTI)；
　　(3)经颅彩色多普勒血流显像(TCD)；
　　(4)彩色多普勒能量图(CDE)等。
　　其基本原理是依赖于多普勒效应。
　　此外，还有彩阶B超(CSBU)，后者形似而实非，多数学者认为这一名词容易引起误解而宜删去；但此词已广为流传，故暂予保留。
　　C2、彩色余辉技术　Color Persistence
　　应用本技术可提供在实时状态下的连续血流信息。实时显示最大流速，表现脉动性血流。
　　C3、彩色多普勒血流显像　Color Doppler Flow Imaging;CDFI
　　二维实时彩色多普勒血流显像(图)的简称，又称多普勒彩色血流图。一种应用脉冲超声多普勒原理，在二维超声显像和M型超声心动图基础上用彩色实时显示血流方向和相对速度，可提供心血管和脏器内血流的时间和空间信息的超声彩色多普勒诊断技术。
　　C4、彩色多普勒能量图Color Doppler Energy Imaging;CDE
　　又称能量多普勒超声(Power Doppler Ultrasonography),能量彩色血流成像(Power Color Flow Imaging),彩色多普勒能量型超声(Color Doppler Energy-Mode US),彩色能量血流图(Color Power Angio)。
　　CDE是以多普勒能量谱的积分为基础的一种新的彩色多普勒成像技术，该能量的大小由单位面积下产生平均多普勒频移的红细胞通过的数量及其产生信号振幅大小所决定。
　　其原理：以多普勒信号的强度(振幅)为信息来源，以强度的平方值表示其能量而得到能量曲线(能量-频率曲线)。任何多普勒频移信号，只要其能量值高于仪器所定的能量阈值，其频率高于仪器的滤波阈值，均可显示彩色血流。
　　优点：(1)可显示极低速血流、微小血管和盘曲迂回的血管；(2)可观察血管的连续性与否，较易显示血管斑块、血栓；(3)几乎是非角度依赖性；(4)没有混叠现象。
　　缺点：(1)对软组织的运动较敏感，易产生“闪彩伪差”，使之几乎不能对运动度大的心脏血管应用；(2)不能显示血流的方向和速度。
　　C5、彩色多普勒组织成像 Color Doppler Tissue Imaging;CDTI
　　成像原理与CDFI基本相同，而其不同点在于滤去血流信息而对心肌组织运动的速度、加速度进行彩色多普勒编码。
　　临床应用　可快速检测和评估心肌的灌注与活性、传导及运动。可测速度范围为0.03～0.24m/s。
　　C6、彩色溢出 Color Overflowing
　　彩色溢出为仪器的血管分辨力较差所致。表现为彩色的血流信号比实际的血管宽度要宽。
　　C7、彩阶B超 Color Scale B mode Ultrasound;CSBU
　　又称彩色编码(Color Code Display),伪彩色(Pseudocolor)，简称B彩(B-Color)或彩阶(Color Scale)。它是仅将黑白图像中的不同灰阶进行不同颜色的彩色编码。又分单色编码和多段编码(七段或四段)。
　　C8、彩色多普勒冠脉血流显像 Color Doppler Coronary Flow Imaging;CDCFI
　　又称冠脉血流显像(Coronary Artery Flow Imaging)。超声仪选择冠状动脉程序，二维频率3.5～6MHz，彩色多普勒频率2.5～5MHz，Nyquist速度选择12～17cm/s，观察心肌内血流时采用8～12cm/s。
　　常用切面为(1)心底短轴切面；(2)左心二腔切面；(3)四心腔切面；(4)左室短轴切面。
　　C9、对比谐波成像 Contrast Harmonic Imaging；CHI
　　指要用超声造影剂的谐波成像。用于心脏室壁运动的观察。结合心肌灌注，应用多帧触发技术(Multiple Frame Triggering;MFT)目的是检查心肌灌注质量(微气泡)抑或伪差，二帧触发后主要是观察第二帧图像去与第一帧对比，这里深度是重要的。或可引出基于灌注的更为敏感的对缺血和心肌存活性的检测。
　　C10、彩色能量图 Color Power Angio;CPA
　　又称彩色能量造影，彩色振幅成像(Color Amplitude Imaging)，彩色强度成像(Color Intensity Imaging),彩色造影(Color Angio)等。为了与注射超声造影剂的图像区分，称(超声)彩色能量图为宜。它是基于在单位面积内血流中红细胞所通过的数量(密度Density)及其产生散射(Scatter)的多普勒信号振幅的大小来决定的。参见C4。
　　C11、彩色多普勒速度能量图 Convergent Color Doppler;CCD
　　CCD是在一个单一的扫描方式中，综合了彩色多普勒速度图(Color Doppler Velocity;CDV)和彩色多普勒能量图(Color Doppler Energy;CDE)的优势。
　　CCD可在提供CDE敏感度的同时也提供CDV具有的血流平均流速和方向的信息，从而使临床工作者能够节约时间和增加血流显像的敏感度。
　　CCD是一种新的多普勒显像的选择和创新。
　　D1、数字化连续声束聚焦　Digital Continuous Beam Former;DCBF
　　简称高精度数字扫描。本技术可连续将声束聚焦至1mm的狭小范围内(常规B超聚焦为1cm)，有助于近场和远场的成像均较清晰。
　　D2、优化的数字化成像技术 Digital Image Optimizer;DIO
　　通过数字化技术将多普勒显示和B型图像构成所需全部重要参数，通过有关生产厂家特有的演算方法可进行快速运算及处理，从而使B型超声图像质量的高分辨力可与多普勒的高灵敏度同时并存。
　　D3、方向性彩色血流造影 Directional Color Angio;DCA
　　又称方向性能量图(Directional Power Angio;DPA)。既有能量图(Color Power Angio;CPA)的敏感性，又有彩色多普勒(Color Doppler;CD即CDFI)的方向性，将两者所长结合起来，从而标志着无创性血管造影技术的重大进步。
　　D4、动态三维聚焦式成像探头 Dynamic 3D Focus Type Imaging Transducer;
　　不仅纵向而且横向动态聚焦发射立体声束，并可在不影响远场分辨力和穿透力的前提下接收声束，使近场和远场的图像复合在一起。

作者单位：200020　上海市第二医科大学附属第九人民医院超声科

(1999-05-12收稿)

作者单位：200020　上海市第二医科大学附属第九人民医院超声科

(1999-05-12收稿)

IC

B1、B型血流显示技术　B-FLOW
　　B-FLOW是一种临床上很有前途的工具，数字编码超声(Di.　gtally Encoded Ultrasound;DEU)可以使操作者观察到实时血液动力学的血流与有关静态的组织的关系。
　　本技术可提供：(1)、上佳的空间分辨率　显示在血管解剖学、狭窄的病损以及血流动力学；(2)、清晰的血管腔；(3)、具有较彩色血流更高帧率扫描　改善了时间分辨率；(4)、全景观察可提供更精确的解剖学资料。
　　总之，B Flow可提供B型成像的高分辨率和高帧率，提供检出和显示实时血液动力学的能力。
　　C11、相干图像形成技术　Coherent Ima
       e Formative Technolo
       y;CIFT
　　与传统超声仪显示振幅一种数据不同的是：它拥有256/512条数字处理通道和多声束形成器，可获取和利用相位和振幅二种数据编码组建图像单元，不仅取得回声信息而且还包含声束之间的信息，从而显著地提高了诊断信息。
　　C12、造影谐波成像　Contrast harmonic Ima
       in
       ;CHI
　　又译为对比谐波成像对比造影剂谐波成像技术(Contrast A
       ent Harmonic Ima
       in
       ;CAHI),是二次谐波成像技术中的一种，它利用超声波冲击(对比)造影剂的微泡时，微泡在两倍数或更高倍数的声波频率上振动，困此可再发射(而组织反射产生的谐波能量很小)，因此超声仪器接收这种二次谐波频率在示波屏图像上可更好地显示出造影剂的回声而增加其密度、灵敏性和饱和度，使心内膜更为清晰。多用于观察声学造影剂对心腔及心肌的造影增强效果。
　　C13、编码激励技术　Coded Excitation;CE
　　编码激励技术是采用数字编码脉冲原理(The Principle of Di
       itally Coded Pulse),可实现穿透到在20cm深度时获得7MHz高分辨力的诊断效果，从而使高分辨力成像与深度成像不能两全的矛盾获得了实质性的突破。
　　C14、能量图功能　Color Doppler Ener
       y;CDE
　　新的能量图功能不仅能使低速血流、低密度血流、深层血流的敏感性大为提高，空间分辨率、时间分辨率好，不受血流方向、角度、速度的影响。能方便地显示末梢分支细小血管。能在所有探头上实现能量显示，能在能量图上获取多普勒。
　　其表现方式亦多样化：有类似造影、剪影、无底色、有底色、半透明、立体拓扑能量显示。
　　D4、回声差异强化功能　Delta Function:ΔF
　　简称Delta技术。它可对回声信号的振幅或幅度(Amplification)处理来进行鉴别，在不降低细微分辨力(Detail Resolution)的条件下，增强对比分辨力(Contrast Resolution)。
　　原理　按照散射体回声源与其密度测量区域的微粒(Speckle)统计数据，压缩每个区域对其邻近区的灰阶对比，调节区域的灰阶水平来与邻近组织的灰阶相区别，从而对只有微小变化的回声源增强了检出的显示能力。
　　Delta技术所以能提高对比分辨力的原因，是由于它改善了对比度和噪音信号之比(Contrast-to-Noise Ration;CNR)有关。

　　其中，N＝微粒数量；ΔI＝亮度的平均差；δ＝微粒亮度的标准差(SD)
　　临术应用　它有五档可调，逐档增加对比分辨力，使病变回声的不均质性(Inhomo
       enity)更明显。使用本技术时尚须注意对边缘(Ed
       e)、动态范围(Dynamic Ran
       e)以及能量输出(Power Output)的协调。对于对比分辨力很低的回声信号，如检测静脉血流、液体中碎屑时调节Delta外，可提升B型增益(Gain)及使用后处理(Post Processin
       )1～3档。对比较均质的病变，当Delta调至回声强度普遍增高时须适当降低增益。
　　本技术的优点：可增强血池(Blood Pool)与心内腔的鉴别，增强心肌的充盈，使负荷超声心动图易于观察，改善某些成像困难患者的左室侧壁的显示。可使实质脏器中的肿瘤边界更清晰，病灶内回声差别更明显。
　　D5、数字编码超声技术　Di
       itally Encoded Ultrasound Technolo
       y;DEUST,DEU
　　数字编码超声技术是对超声脉冲进行编码，将数字化超声概念从波束形成器进一步向前发展到数字化编码的超声波束，从而在多方面改善了超声图像的质量，更为编码激励和编码二次谐波等一系列编码超声技术提供了基础。
　　D6、数字化波束形成器　Di
       ital Beamformer
　　新的数字化波束形成器可用高达1024个探头阵元同时发射和接收超声信号，信号处理为2048通道，这种先进和功能强大的数字化系统具有2MHz～20MHz的工作频率范围，能进行孔径值自动优化。连接二维面阵探头(Active Matrix Array Probe)后，能对发射声束从轴向、横向以及侧向三个方向进行电子聚焦，获得近场至远场均匀的优质图像。
　　D7、内置三维重建工作站　3D Flock of Birds
　　三维重建工作站内置化，可避免图像传递的失真。采用并行计算机的工作模式，使信号的传输、图像的重建更快速。
　　自由臂扫描方式三维成像是利用磁性传感器感知探头的空间位置变化，利用内置高速奔腾处理器重建三维图像信息。
　　目前临床应用主要是腹部、高频小器官以及腔内检查等。

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IC

F1、基波　Fundamental(wave)
　　又称一次谐波(First Harmonic)。位于声源，在探头表面超声脉冲仅有基波频率组成。
　　H1、谐波　Harmonic(wave)
　　声波在人体传播时通常是由一组不同的频谱成分的频率组成的。谐波是指频率发生为数倍于基波频率的振动波，诸如：二次谐波(Second Harmonic)、三次谐波(Third Harmonic或Triple Frequency Harmonic)……。
　　N1、自然组织谐波成像　Native Tissue Harmonic Imain;NTHI
　　即组织谐波成像(THI)，是二次谐波成像之一，用于人体的自然组织而无需使用对比造影剂。超声探头以1.75MHz频率发射基波，基波在体内传播过程中，使介质中的每个质点发生位移，产生与基波频率呈非线性关系的振动波。在谐波中二倍于基波的振动波即二次谐波中带有丰富的组织结构信息，可通过探头以3.5MHz频率接收之用于成像即只接收组织振动所产生的二次谐波信号，并对其进行放大成像，以显示组织结构的特征。对于成像困难的患者(肥胖者及吸烟者)可产生更清晰的图像。
　　S1、二次谐波成像技术　Second Harmonic Imain;SHI
　　本技术有两种，即造影谐波成像和组织谐波成像，参见C12、N1、H1以及S2。
　　S2、二次谐波　Second Harmonic(Waves)
　　二次谐波是在谐波中二倍于基波的振动波，可带有丰富的组织结构信息，但二次谐波信号通常较微弱，在常规超声成像过程中被忽略。必须在具备有二次谐波成像技术的新超声诊断仪才能进行二次谐波成像。
　　S3、手持式全数字化超声系统　“Sonosite”
　　超声仪器的发展，从传统的超声：模拟→数模混合→全数字化，其仪器大小亦从巨大系统→车载系统→可作为随身小件→手持式。
　　“Sonosite”手持式全数字化超声系统：利用超精细微芯片技术，其长×宽×厚为：33cm×19cm×6.4cm，重量为2.7公斤(包含一个全数字超宽频凸阵探头，可用于腹部(2～4MHz)和腔内(4～7MHz)，模式有：黑白二维，彩色能量多普勒。并可图像存储，内置锂电池，可黑白、彩色打印或录像。

作者单位：200011　上海二医大九院

(1999-09-24收稿)

http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.Articles/zgcsyxzz/zgcs99/zgcs9909/990947.htm

http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/zgcsyxzz/zgcs99/zgcs9912/991240.htm

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IC

弹性成像
http://www.hbvhbv.com/forum/viewthread.php?tid=620700

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