超声弹性成像系统.docx

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多模式超声波乳腺弹性成像系统
摘要：本项目在研制全数字化宽频彩色超声系统的基础上，使用无外加压的减少更多人们的病患痛苦，使更多的妇女受益，对提高群众健康水平具有现实意义。因此，本项目的研究开发不仅有极高的经济效益，更具有非常重要的社会效益。
2 .国内外技术发展现状与趋势
国内外技术发展现状
“弹性成像”的概念，经过近20年的研究已有可供临床应用的设备，在这期间，超声弹性成像技术经历了从定性到定量显示弹性参量的发展历程。

（1）静态超声弹性成像方法
Ophir等使用了外部手动加压的方法来获取静态条件下的应变图，这种方法
已经成为静态弹性成像最常用的方法。广泛应用于临床的日本HITACHI司所开
发的超声弹性成像设备即采用了静态弹性成像技术。超声弹性成像仪是以彩色超
声成像仪为基础，在设备内部设置可调的弹性成像感兴趣区（ROI）采用手动加压的方法，比较加压过程中感兴趣区内病变组织与周围正常组织之间的弹性（即硬
度）差异，从而定性地了解组织的硬度差异，根据这一差异诊断组织的病理状况。但手动加压法受人为因素影响较多，产生的应变与位移可因施加压力的大小不同而不同，也可因压、放的频率快慢而不同。
静态的弹性成像对成像的深度和位置都会有限制，而且由于用力的不同会导致生成的图像也发生变化，并且只能提供定性的弹性信息，重复性差。为了克服静态弹性成像的这些缺陷，研究者采用聚焦超声束激励的方法引起组织运动，再
使用普通超声探头探测组织的运动，通过组织运动特性重建组织体弹性参数分布，即动态超声弹性成像技术。
（2）动态超声弹性成像方法
依据声激励方法的不同，动态的超声弹性成像可分为三类：
1）利用外加的低频振源（lowfrequencyvibration）引发组织运动，再用常规的超声探头检测组织位移的多普勒信号，从而获得组织的纵向位移和横向位移，位移幅度越大，表明组织越软，图像灰度越亮，成像平面以灰度图显示了各点的位移幅度，从而获取组织的弹性信息。实现这种方法需要使用两个器件（低频振源和检测探头），因而导致在实际操作中不实用，存在方向局限，剪切波无法传播到的组织无法测量。鉴于这些缺陷，后来选用了超声束代替外加的低频振动源。
2）利用聚焦于体内的超声波束引起组织的运动，由于声波在组织内的扩散和反射引起了动力传输，从而产生了体积（volumic）辐射力，这个力将在组织内产生横向传播的剪切波，剪切波传播速度（1-10m/s）与组织的弹性有关。这种基
于超声波辐射力的方法最早由Sugimoto研究小组提出。从事这方法研究的研究小组有：
①Sarvazyan于1998年提出基于剪切波的弹性成像技术(ShearSaveBasedElastography,SW日，利用聚焦于体内的高强度超声波产生的辐射力引起剪切波在体内的传播，通过采用互相关的方法测量组织纵向位移，从而算出剪切模量，这种方法是后来出现的动态成像方法的源头。它根据聚焦区组织的纵向位移估计
的剪切弹性模量是定性的，主要检测纵向位移。剪切模量越大，组织越硬。因此根据组织的剪切模量分布图