软硬件结合实现成熟的3D/4D超声影像

　　摘要：尽管高效的三维和四维(3D/4D)超声影像技术已经在医学领域应用多年，但是仍未在常规临床实践中普及。这一现象将在2013年有所改观，众多关键性趋势预期将推动该项技术的广泛应用。

　　随着临床医师需求的增长、多年临床证据的积累以及硬件升级需求/进步的提升，3D/4D技术将无疑会在2013年获得长足发展，成为业界标准，帮助实现更为准确、有效的实时诊断。

　　内科医师需要超声影像提供更确切的信息，而3D/4D超声影像能够发挥这一重要作用，因为2D检查可能无法获得较为完整的解剖数据，而3D/4D超声影像则降低了这一风险。通过3D技术仅需一次扫描即可为多种临床应用提供完整的解剖数据。随着临床证据逐步证明3D/4D技术的质量可靠，临床医师将更加有可能采用该技术。

　　摩尔定律

　　十年前，标准影像设备无法支持软件的最新发展。基于复杂算法的新影像技术不得不与所依赖的硬件的发展同步。由于从2002年起标准硬件的巨大进步，许多影像设备仅需更换软件即可升级。有鉴于此，许多医疗设备制造商无需大量的投资或繁琐的硬件升级安装，即可利用最新的影像进步成果，并且可以与独立开发商合作改造现有工具。

　　摩尔定律以英特尔联合创始人戈登•E•摩尔命名，其内容为每隔18个月左右集成电路的处理能力将提升一倍。根据目前维基百科中摩尔定律的条目，“摩尔定律描述了20世纪后期和21世纪初期的技术和社会变革的推动力。”例如，多核GPU和其他强大硬件的激增。该特定进步实现了以前无法实现的大量图像处理操作，开创了医疗图像处理的新纪元。与我们曾经认为最先进的2D滤波相比，现在的3D超声图像容量的实时自适应滤波将提供更优秀的图像质量。通过先进的3D渲染软件，临床医师可以生成父母喜欢的“娃娃脸”图像，揭开了医疗影像史和家庭相册的新篇章。

　　由于二维技术到目前为止已经非常成功，放射线学者总体上满足于2D超声技术，此外他们不确定应用3D/4D技术是否利大于弊。目前，3D技术已经可以用于日常实验，真正的风险则是临床医师在使用2D技术可能会遗漏某些信息。托马斯杰弗逊大学的Goldberg、Forsberg和Lev-Toaff等人的研究表明3D采集以及3D图像增强已经在统计学上取得了显著进步。

　　3D/4D技术可以更清晰地显示器官和病灶的大小、位置、形状和形态，勾勒出它们的轮廓，从而改善诊断和治疗。Benacerraf博士谈到：“立体超声包含所有可用的信息，我们可以显示任何平面中的图像。”配合自适应3D图像增强，我们可以进一步增强立体超声中的信息。3D超声的识别、定位和立体定量提高了诊断质量和测量精度，这是2D超声望尘莫及的。正如Benacerraf博士所说：“在探索信息显示途径的道路上，我们才刚刚起步。”

　　通过3D超声影像，可以看到器官和深层嵌入结构的真正位置和方向。显著的临床收益使临床医师能够更快地获取更准确的信息。Tutschek教授谈到：“立体3D技术可以实现理想的检查环境，实现每个点在两个或三个正交平面中的相互关系的分析和研究。”

　　大部分放射学医师已经接受过2D技术培训，并且由于过去缺乏3D/4D的临床证据，这使临床医师产生偏见，导致对技术改进的需求较低。但是，通过3D采集，通过一次扫描能够获得整个解剖数据，且能满足大多数的临床应用。从而帮助实现更快速的诊断，激发了应用的需求。

　　Benacerraf博士展示了快速采集足以重建三个正交平面，并显示每个所需方向的体腔。3 此外，3D扫描也可以访问与探头垂直的C平面;而2D扫描技术则无法实现。正如Tutschek教授所述：“可以在矢状面内的重建平面中看到小脑蚓部。”2Selbing教授同时指出：“只需提供3D扫描技术的基本培训，经验较少的放射线技师也能有效地获取准确的解剖立体结构。”