自由臂超聲實時三維診斷與導航.pdf

1、在過去的二十年間，傳統(tǒng)的二維超聲只能提供人體斷面的二維圖像，臨床醫(yī)生主要是憑借經驗在腦中重構出人體器官的三維結構，同時二維圖像的采取的方式不同，也使得所獲得的診斷信息的不全面。這就在一定程度上影響了診斷的準確性和治療的有效性。特別是在一些畸形或病變器官，二維圖像的診斷顯得欠缺。從傳統(tǒng)的二維圖像系統(tǒng)發(fā)展到三維圖像系統(tǒng)，雖然技術上圖像可以實現三維?；?，可是圖像三維化處理需要大量的時間，以及采用高端、新設備所需要的大量資金投入減慢了這個躍遷過

2、程。與傳統(tǒng)二維圖像比三維超聲成像有圖像顯示直觀、準確定位病變器官等的優(yōu)點，而成功的三維超聲圖像系統(tǒng)需要在很短的時間內將采集到的數據重構并保存，減少了病人的復診率，并且可以幫助醫(yī)生在同一個時間上從多個角度去檢查一個病變部位。目前多使用的超聲三維化的系統(tǒng)是在已有二維超聲成像系統(tǒng)下采集三維重構的數據，如機械定位系統(tǒng)（專用一體化探頭）、自由手系統(tǒng)（聲傳感器系統(tǒng)、多關節(jié)機械臂和電磁導航定位系統(tǒng)）、二維面陣探頭（直接獲得三維體的數據）。而后在第三方

3、計算機上進行三維圖像重構，插補。 由于圖像重構操作帶來的巨大運算量，使得處理一定量數據得到三維重構模型耗費時間較長。為了實現實時快速的三維重構，選擇合適的重構、插補算法就顯得尤為重要，目前主要的三維重構算法主要有PNN（Pixel nearest-neighbor）、VNN（Voxelnearest-neighbor）、DW（Distance-Weighted）等算法，本文比較選擇了Gobbi 算法來實現三維重構。在比較過程中我

4、們兼顧了圖像的質量和重構計算的速度等因素。老年人頸動脈粥樣硬化的發(fā)生率高，早期多發(fā)生與高血壓、腦血管病、糖尿病患者，表現為動脈內膜增厚、粥樣斑塊形成、血栓及狹窄閉塞，這些危險因素為動脈的粥樣硬化形成提供了病例基礎。過去的超聲技術的發(fā)展可以對頸動脈管壁的莫個截面進行分析，依靠多普勒超聲對頸動脈血管的內-中層厚度，斑塊形成及血管內血流動力學變化均能進行檢測，可以對早起診斷頸動脈粥樣硬化提供依據，可是對于血管壁的整體分析還存在遺漏，醫(yī)學上會用

5、血管內超聲IVUS（Intravascular ultrasound）的形式來對血管內部進行分析，這樣的操作存在創(chuàng)傷性，所有的結果直觀性差，都是以二維的模式來進行顯示?，F在通過三維的重構，可以重構出可測血管的各個截面信息，幫助醫(yī)生及時對如頸動脈內膜增厚、頸動脈狹窄、頸內動脈周圍病變等早診斷，早干預，早治療，病人的預后會獲得了良好的效果。當然除了血管方面的應用，三維重構超聲還 用于各種自由臂可進行的臨床檢測，如肝臟等實質器官。 在