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超声医学论文怎么写(2)

超声医学论文篇二

医学超声波图像的三维成像技术研究

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

1引言

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(LinearScan)、扇形扫描(SectorScan)或是箭形

扫描(SagittalScan)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(SurfaceRendering)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(RegionofInterest)，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