軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)成熟的3D/4D超聲影像
摘要:盡管高效的三維和四維(3D/4D)超聲影像技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用多年,但是仍未在常規(guī)臨床實(shí)踐中普及。這一現(xiàn)象將在2013年有所改觀,眾多關(guān)鍵性趨勢(shì)預(yù)期將推動(dòng)該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/144498.htm隨著臨床醫(yī)師需求的增長、多年臨床證據(jù)的積累以及硬件升級(jí)需求/進(jìn)步的提升,3D/4D技術(shù)將無疑會(huì)在2013年獲得長足發(fā)展,成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),幫助實(shí)現(xiàn)更為準(zhǔn)確、有效的實(shí)時(shí)診斷。
內(nèi)科醫(yī)師需要超聲影像提供更確切的信息,而3D/4D超聲影像能夠發(fā)揮這一重要作用,因?yàn)?D檢查可能無法獲得較為完整的解剖數(shù)據(jù),而3D/4D超聲影像則降低了這一風(fēng)險(xiǎn)。通過3D技術(shù)僅需一次掃描即可為多種臨床應(yīng)用提供完整的解剖數(shù)據(jù)。隨著臨床證據(jù)逐步證明3D/4D技術(shù)的質(zhì)量可靠,臨床醫(yī)師將更加有可能采用該技術(shù)。
摩爾定律
十年前,標(biāo)準(zhǔn)影像設(shè)備無法支持軟件的最新發(fā)展?;趶?fù)雜算法的新影像技術(shù)不得不與所依賴的硬件的發(fā)展同步。由于從2002年起標(biāo)準(zhǔn)硬件的巨大進(jìn)步,許多影像設(shè)備僅需更換軟件即可升級(jí)。有鑒于此,許多醫(yī)療設(shè)備制造商無需大量的投資或繁瑣的硬件升級(jí)安裝,即可利用最新的影像進(jìn)步成果,并且可以與獨(dú)立開發(fā)商合作改造現(xiàn)有工具。
摩爾定律以英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登•E•摩爾命名,其內(nèi)容為每隔18個(gè)月左右集成電路的處理能力將提升一倍。根據(jù)目前維基百科中摩爾定律的條目,“摩爾定律描述了20世紀(jì)后期和21世紀(jì)初期的技術(shù)和社會(huì)變革的推動(dòng)力。”例如,多核GPU和其他強(qiáng)大硬件的激增。該特定進(jìn)步實(shí)現(xiàn)了以前無法實(shí)現(xiàn)的大量圖像處理操作,開創(chuàng)了醫(yī)療圖像處理的新紀(jì)元。與我們?cè)?jīng)認(rèn)為最先進(jìn)的2D濾波相比,現(xiàn)在的3D超聲圖像容量的實(shí)時(shí)自適應(yīng)濾波將提供更優(yōu)秀的圖像質(zhì)量。通過先進(jìn)的3D渲染軟件,臨床醫(yī)師可以生成父母喜歡的“娃娃臉”圖像,揭開了醫(yī)療影像史和家庭相冊(cè)的新篇章。
由于二維技術(shù)到目前為止已經(jīng)非常成功,放射線學(xué)者總體上滿足于2D超聲技術(shù),此外他們不確定應(yīng)用3D/4D技術(shù)是否利大于弊。目前,3D技術(shù)已經(jīng)可以用于日常實(shí)驗(yàn),真正的風(fēng)險(xiǎn)則是臨床醫(yī)師在使用2D技術(shù)可能會(huì)遺漏某些信息。托馬斯杰弗遜大學(xué)的Goldberg、Forsberg和Lev-Toaff等人的研究表明3D采集以及3D圖像增強(qiáng)已經(jīng)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上取得了顯著進(jìn)步。
3D/4D技術(shù)可以更清晰地顯示器官和病灶的大小、位置、形狀和形態(tài),勾勒出它們的輪廓,從而改善診斷和治療。Benacerraf博士談到:“立體超聲包含所有可用的信息,我們可以顯示任何平面中的圖像。”配合自適應(yīng)3D圖像增強(qiáng),我們可以進(jìn)一步增強(qiáng)立體超聲中的信息。3D超聲的識(shí)別、定位和立體定量提高了診斷質(zhì)量和測(cè)量精度,這是2D超聲望塵莫及的。正如Benacerraf博士所說:“在探索信息顯示途徑的道路上,我們才剛剛起步。”
通過3D超聲影像,可以看到器官和深層嵌入結(jié)構(gòu)的真正位置和方向。顯著的臨床收益使臨床醫(yī)師能夠更快地獲取更準(zhǔn)確的信息。Tutschek教授談到:“立體3D技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)理想的檢查環(huán)境,實(shí)現(xiàn)每個(gè)點(diǎn)在兩個(gè)或三個(gè)正交平面中的相互關(guān)系的分析和研究。”
大部分放射學(xué)醫(yī)師已經(jīng)接受過2D技術(shù)培訓(xùn),并且由于過去缺乏3D/4D的臨床證據(jù),這使臨床醫(yī)師產(chǎn)生偏見,導(dǎo)致對(duì)技術(shù)改進(jìn)的需求較低。但是,通過3D采集,通過一次掃描能夠獲得整個(gè)解剖數(shù)據(jù),且能滿足大多數(shù)的臨床應(yīng)用。從而幫助實(shí)現(xiàn)更快速的診斷,激發(fā)了應(yīng)用的需求。
Benacerraf博士展示了快速采集足以重建三個(gè)正交平面,并顯示每個(gè)所需方向的體腔。3 此外,3D掃描也可以訪問與探頭垂直的C平面;而2D掃描技術(shù)則無法實(shí)現(xiàn)。正如Tutschek教授所述:“可以在矢狀面內(nèi)的重建平面中看到小腦蚓部。”2Selbing教授同時(shí)指出:“只需提供3D掃描技術(shù)的基本培訓(xùn),經(jīng)驗(yàn)較少的放射線技師也能有效地獲取準(zhǔn)確的解剖立體結(jié)構(gòu)。”
評(píng)論