医学超声关键技术研究和进展(一) 超声换能器与超声编码技术

医学超声技术的发展使得超声成像成为临床诊断领域的重要组成部分。许多新的医学超声技术仍然在不断涌现。医疗换能器及阵列,不仅直接影响到医学超声图像的质量,同时也决定了系统设备的应用。宽频带、多维高密度、高频、微型化腔内集成探头是未来超声换能器发展的主要方向。该文对国内外医疗超声换能器材料发展、结构创新、应用三个方面作了简要综述。超声编码技术具有可以提高医学超声成像系统的信噪比、帧频和探查深度等优点,目前仍是超声成像技术的研究热点之一。该文介绍了超声编码检测原理、超声编码检测研究现状、技术难点,并对超声编码技术的前景进行了展望。     

关于医学超声成像模拟实验的研究

目的:研究超声回波成像的原理;方法:本文利用计算机模拟了超声成像系统,并且简单模拟了超声波的发射与接收;结果:实现了记录波形、采样坐标、生成波形图的功能;结论:本文为进一步通过波形分析超声回波中所携带的关于人体组织结构、成份、状态等信息奠定了基础,说明通过超声回波可以探测人体的器官。     

医学超声图像分割技术

图像分割在医学超声图像的定量、定性分析中均扮演着重要的角色,它直接影响到后续的分析、处理工作.但因其本身所具有的复杂性,医学超声图像的分割实际上是一件非常困难的事情,至今仍是一个悬而未决的世界性难题.因此我们更为详细的了解医学超声图像的一些分割技术,才能对这些方法加以运用,使得这些技术相辅相成,在实际应用中才能根据需要结合起来,形成更好的分割效果.     

中国生物医学工程学会医学超声工程分会学术交流会议胜利召开

由中国生物医学工程学会医学超声工程分会和复旦大学超声医学与工程研究所主办,上海市生物医学工程学会承办的超声医学工程学术交流大会于2013年6月29日在上海青松城大酒店成功举行。我国超声医学界前辈周永昌教授、徐智章教授、朱世亮教授出席了会议。徐智章教授、陈思平教授分别向大会致辞,表达了超声医学与生物医学融合发展的愿望。大会邀请了香港理工大学生物医学工程跨领域学部郑永平教授、北京大学肿瘤医院超声科陈敏华教授、南京大学声学研     

医用高斯型聚焦超声换能器

本文说明了具有高斯型表面速度分布的医用聚焦超声换能器的理论分析、结构设计和声场测试方法。该换能器由N_8S_2压电陶瓷制成,等效半径3mm,谐振频率2.5MHz。焦长5.9cm的声透镜由环氧树脂制作。利用声场测试仪测量了该换能器的发射声压分布状况,其发射声束出声光衍射装置成象。所研制的换能器的近场特性比常用的具有均匀振速分布的平片换能器及具有4.8mm等效半径的高斯聚焦超声换能器好得多。在发射束中几乎见不到声压的极大和极小值起伏,而且副瓣减少。     

超声医学图象的计算机辅助解释

本文提出一种用于超声医学图象自动解释的新方法。该方法是在图象预分割的基础上,将区域生长算法、目标检测和基于知识的解释综合为双向驱动推理过程,从而完成对图象中器官、组织的识别和解释。作者已应用该方法对特定类超声医学图象进行了计算机分析实验,获得了较为理想的实验结果,并在文中对实验结果加以讨论。这一研究工作为建造医学图象自动解释系统提供了一个有较的方法。     

超声医学系列词典

030 超声及超声医学 超声(Ultrasound)是频率高于人耳可听频率范围的声,以波的形式传播,也称超声波(Ultrasounie Wave)。超声医学(Ultrasounie Medieime)是从医原理和方法出发,从事超声在基础医学、临床医学、卫生学及其它各医学领域中的研究与应用的学科。 031 多普勒效应 多普勒效应(Doppler Effect)是根据在声源(探头)和观察目标(反射体)之间的声传播距离,因目标随时间而运动,导致声音频率改变的现象。     

医学超声病灶图像预处理分析

目的 分析医学超声病灶图像预处理的方法和结果。方法 选取2014年10月~12月在我院采用超声检查的632份图像,分析图像存在问题的原因,并对相应的图像预处理方法进行研究。结果 采用预处理方法后的图像较预处理前更直观、清晰、易分辨出病灶区域,降噪有效性达到78.62%。结论 对超声病灶图像进行预处理,可显著降低噪声造成的图像不清晰情况,获得更有效的诊断图像,极大提高超声诊断的准确率,为患者提供更加安全、可靠的检查诊断。     

医学超声图像分割技术的研究及发展趋势

图像分割在医学超声图像的定量分析和定性分析中均扮演着十分重要的角色 ,它直接影响到后续分析和处理工作。目前 ,虽然文献中记载着大量的图像分割方法 ,但对于具有复杂特性的医学超声图像 ,这些方法往往显得无能为力。本文拟在分析医学超声图像特性的基础上 ,对医学超声图像分割方法作一综述和评价 ,并对其发展趋势进行了展望     

超声医学图像滤波算法研究进展

主要讨论超声医学图像滤波算法的研究现状,几种主要的滤波方法（多方位滤波方法、自适应权值调节滤波方法、自适应窗口选取滤波方法、两步法等）面临的问题及发展的方向。作者通过实践,将有关算法应用于超声医学图像的处理,给出了处理结果,进行了几种算法的比较分析。     

基于超声医学应用的声传播的研究

目的;近年来。含气泡液体的声衰减和色散广泛应用于生物医学领域,利用这一特性可以对某些生物组织进行超声成像,也对血流进行超声多普勒成像。基于含气泡液体的声学特性对生物医学应用的影响,研究了声波在含有气泡粘性液体内的传播。方法：当液体中入射一列声波时,气泡的存在将改变液体内的传声特性,依据球贝塞尔和汉克尔函数,利用分界面处声波传播引起的质点振动速度和应力为边界条件研究其传播。结果：求解了声波在气．液混合介质内传播的声学参数．均与气泡含量、声波频率及粘滞系数等因素有关;并得到不同频率下声波的传播速度及衰减系数随气泡含量的变化曲线。结论：气泡和声波的传播频率都会影响声波在混合介质内的传播;具体表现在相同频率下,气泡含量增加使声波的传播速度不断下降,而其衰减系数却不断增大;气泡含量一定时,随着声波频率的升高,声波的传播速度下降越来越明显。衰减系数不断增大。即声波的传播能量损失越来越大。所得结论将对超声在医学上的研究和广泛应用有重要的指导意义。     

医学超声图像低码率环境下的编码技术研究

针对医学超声视频的结构和特点,并结合小波变换压缩编码技术,实现了低比特率环境下医学超声旬序列的渐近式传输,实验结果证明这种编码方法是有效的,可行的。     

医学超声动态信号的计算机数字化系统

随着国内外对远程医疗系统的重视和广泛应用，医学图像的数字化技术也发展迅速，在放射医学图像、MRI、B超图像等各个领域。都在进行着数字化的工作，对于超声信息，有着与放射图像不同的特点。本文举出一个数字化动态超声计算机系统的实例，对动态超声住处的视频和音频信号，采用计算机多媒体技术，将其转为可用于远程医疗的数字化信息。     

关于医学超声诊断成像的机理与建模探讨

本文从医学超声诊断的成像机理上综述和探讨了超声波在医学中的应用,以期探讨超声回波所携带信息的描述.首先,本文介绍了超声波的发展史和利用超声波进行诊断的理论依据,以及目前的几种类型的超声波,然后,主要推导了超声波的波动方程和多普勒超声波的数学模型.     

高强度聚焦超声在医学领域中应用的新进展

本文综述了国内外在高强度聚焦超声（high intensity focused ultrasound，HIFU）技术方面研究与应用的新进展。介绍了HIFU的治疗功能原理，特别给出了焦斑半径的具体计算公式和对相关组织的热效应、空化效应、机械效应，辐照效应等损伤机理，重点研究了热效应随声波频率及声强变化的规律。给出了HIFU的一般试验模型即分层组织模型以及HIFU应用与临床的情况。重点研究了HIFU源，主要讨论了换能器的聚焦方式（1）球面自聚焦换能器，（2）声透镜聚焦换能器，（3）大功率多元超声换能器，（4）电子扫描或相控阵列聚焦换能器，以及频率选择与目标深度和辐照强度的关系，并指出与其匹配的几类聚焦换能器的优缺点，列举了HIFU技术在泌尿科、肿瘤学、神经外科、眼科、妇科、止血以及其他医学领域中的最新应用。最后评价了目前HIFU在治疗方面的优势与某些不足以及可能改进的有效措施．展望了HIFU技术广阔的应用前景．     

矩形超声换能器冲激响应分析

采用冲激响应方法,不需作近换能器轴线区域或远场区域近似,就可完整分析超声换能器的辐射声场。声场中某观察点的速度势由该点的冲激响应和激励脉冲卷积得到。提出了一种矩形超声换能器冲激响应数值计算的通用表达式,克服了目前算法由于矩形几何形态复杂性造成的空间不连续,对冲激响应作脉宽-幅度变换,解决了小孔径换能器的远场数值计算问题。采用不同带宽的激励脉冲,计算了矩形换能器中心轴线声场分布,计算了特定深度冲激响应分布,结果和以往方法一致。     

超声换能器在医学成像中的发展

换能器是超声波发射和回波接收器件,是超声医学成像中最重要的声学部件.在医疗超声设备中,换能器直接影响了超声医学成像质量.概述了各种超声医学成像换能器现状,以及换能器聚焦和数字波束成像技术.     

医学超声成像技术方法学进展

近几年来,超声成像技术的发展十分迅速,医学超声技术在基础研究、超声图像改善等多个领域取得了长足进展,尤其是计算机的发展及其在超声医学中的运用,不仅提高了已有的医学超声技术性能,还开发出许多新的技术,使超声诊断的方法更加丰富.现仅就以下新技术从方法学上作一初步评价.