3D/4D 影像技术推动超声发展

Ann-Sofi Hoff 康泰瑞影

1. 3D/4D技术应用领域扩展

与上一代超声影像技术相比较，体素数据的使用为我们提供了更多的影像信息。这使我们在多种情况下可用3D/4D 方式对组织结构进行分析，并在传统2D 成像有局限的领域中引发了许多新的应用。

如今，3D/4D 技术不仅用于妇产科，还扩展至许多其他细分领域，比如介入心脏科、一般成像以及图像导引应用。同样，通过与可视化技术相结合，3D/4D 超声影像技术将可以帮助完成更加强大的心血管成像应用、虚拟结肠镜检查、神经系统成像、乳腺成像、图像融合与多模态成像以及完整器官成像。

在3D/4D 超声中，病理现象和功能运转的可视化，将使其中的信息变得更易理解，也提供了实现真实体素测量的能力。3D/4D 超声影像极有可能在众多应用领域中，最终成为不同影像方式的黄金标准。

超声专家短缺加之诊断和治疗更贴近患者（床旁检测）的发展趋势导致新的市场需求。结果之一是越来越多的检查由缺乏经验和非专业用户进行。采用3D/4D 技术可更轻松地获得清晰图像，显示更多图像细节。目前，超声设备制造商将系统做得更易操作，缺少超声设备操作经验的临床医生也可更加容易地进行超声检查和做出精确诊断。

2.改善图像质量，实现更准确的诊断

超声影像是一项极具挑战的技术，由于超声图像非常难于解读，因此对图像质量的要求很高。

与此同时，超声市场是一个变化很快的市场，产品生命周期越来越短。卓越的图像质量对于在市场竞争中取胜至关重要。因此，影像增强技术在获取高质量超声图像方面扮演着重要角色，更强大的成像平台可以促成更大的图像质量改进。

对于共享服务而言，图像质量不仅要适应图像信号，还要适应临床应用，以满足临床医师和专家的需求。而对于床旁检测系统而言，图像应当易于解读，甚至是对于超声经验有限的临床医师更应如此。由于检查过程中可能需要进行多次诊断，进行实时图像处理是必不可少的。

3D 超声检查可提供大量信息，要生成与这一大量信息相匹配的良好图像质量，图像增强处理技术必须非常先进完备，在4D（即在实时条件下）中使用时尤其如此。适应性处理技术将对每个立体像素进行分析，以对真实信息与伪影进行辨别，比如噪声和斑点。还可对真实信息进行增强，以使界限和结构的可视化更加精确。在实时条件下处理所有这些信息需要非常先进完备的软件和硬件。

实时自适应3D 体素增强结合先进渲染技术，为整个图像，乃至深层组织结构，提供了卓越的图像质量，这对于体素测量，以及帮助医师做出快速准确的诊断至关重要。而对于近场和远场的图像质量增强，可以帮助非专业的超声用户实现更好的判断。

例如，当3D 图像增强应用到立体扫描时，3D 胎儿超声检查展现出对细微胎儿脑缺陷和其他胎儿畸形的优秀诊断能力。通过3D 影像可以更好地观察胎儿脑部颅骨后近场的结构。此外，3D/4D 图像结合可视化技术为临床医生和父母们提供极其逼真的胎儿图像。

康泰瑞影（ContextVision）的3D/4D 图像增强“GOPiCE®”技术是典范之一，因为该技术可使诊断更轻松、快捷而且准确。GOPiCE®产品系列为超声系统制造商提供了最先进、最可靠的图像增强处理解决方案。GOPiCE 2.0 是市场上唯一应用于3D 超声影像的实时体素影像增强系统，并且可对包括MPR 视图和渲染视图在内的不同可视化技术进行优化。通过GOPiCE 2.0 提升的图像质量可以获得更清晰的组织结构可视化，更高的处理能力，以及更好的诊断价值。

图1. 如照片般逼真的3D/4D 超声影像效果

同时，通过将GOPiCE 自适应3D/4D 体素增强产品与新的利用底层扫描数据的物理属性获得的全真数据（true-to-data）渲染技术相结合，康泰瑞影新推出的多功能可视化软件REALiCE 可以提供如照片般逼真的影像效果，用于早期胎儿诊断。

3.超声技术未来趋势

预计2014-2019 年亚太区超声市场将以5.5%的最高年复合增长率增长。这种高增长率归因于以下因素：人口快速老龄化、跨国公司日益将重点放在新兴市场上、不断改善的现代化医疗基础设施、政府为公共医疗设施配备更加先进的成像系统的计划，以及该地区癌症发病率较高。[1]

我们看到，患者需求推动了妇产科3D 成像，而医生的需求则推动了心脏3D 成像。在过去3 年中，3D 和4D 超声设备在全球各地日益普及，尤其在心脏和妇产科超声成像领域，因为这项技术可以提供更高质量的图像输出，让成像技师提供更加快速的治疗和更高的诊断/治疗成功率。目前，3D 和4D 超声设备大多安装在大型医

院和妇女保健诊所当中。然而，研究显示，未来，这项技术最终将会被普及到中等和小型医疗设施。硬件开发是一个不断发展的过程，为软件执行提供越来越强大的芯片。由于3D/4D 超声成像可以提供更多信息，因此，该技术迟早会被装配到较小的系统中，为床边或现场护理用户提供更强大的便携式/手提式超声设备。这也会使得3D/4D超声技术更加普及，为更多的医师和患者提供帮助。总结而言，随着超声成像使用范围日益广泛，用户类型和应用领域也日益增加，超声成像的各个应用领域都将继续增长，不过这给图像质量及不同类型系统匹配的灵活性带来了更高的要求，而康泰瑞影将能够满足市场现有和未来的需求。

[1] Markets and Markets; 全球超声市场总值将在2019 年达到62 亿，新闻发布，伦敦，2014 年11 月26 日