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全数字化超声成像技术

2010-1-21 16:25:00 4397

0 本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 09:51 编辑全数字化技术带来了图像的高质量，使超声成像系统具有更高的可靠性和稳定性。1987年美国ATL公司研制出世界上第一台前端全数字化超声诊断系统以来，该技术已成为现今超声诊断系统最先进的平台。全数字化技术的关键是用计算机控制的数字声束形成及控制系统。这种系统再与工作在射频下的高采集率AD变换器及高速数字信号处理技术结台起来形成数字化的核心。它包括有三个重要技术：（1）数字化声束形成技术；（2）前端数字化或射频信号模数变换技术；（3）宽频探头和宽频技术。前端数字化后，分辨率改善30％，动态范围增加48 dB，随机噪声降低1／3。超高密度阵元（512、1024阵元）探头，并可使探头的相对带宽超过80％。面阵超高密度阵元探头的出现，使二维聚集成为可能，它能同时改善侧向分辨力和横向分辨力。而宽频探头结合数字声束形成和射频数字化使现今的全数字化系统能实现宽频技术，该技术可避免使用模拟式仪器损失50％以上频带信息的弊端。所以宽频探头和宽频技术，不仅能解决分辨力和穿透力的矛盾，而且信息量丰富，有可能获取完整的组织结构反射的宽频信号。真正的数字式超声诊断仪应从波束形成到信号转化的全过程采用数字处理，图像分辨率要比64—128通道的模拟式超声诊断仪要高出2倍以上。因超声的关键技术是分辨率。数字式超声采用数字波束形成技术，能够实现像素聚焦超声，实现完全没有失真的超声图像。全数字化超声诊断仪是在数字波束形成的基础上，包括数字图像管理和数字图像传送，无失真的图像存储和调用，采用PACS（影像存储与通讯系统）的DICOM界面，运算快、容量大，无失真图像传送。 2000年美国GE公司发明的数字编码超声技术是对超声脉冲进行编码和解码，从而将数字化超声进一步前推到超声波束，达到了将有用的微弱信号提升放大，抑制不需要的超声回波信号。多方面改善了超声波图像的质量，更为编码M次谐波（Coded Harmonics）等一系列临床应用技术奠定了基础。总之，全数字化技术保证了超声诊断设备图像更清晰、更准确，分辨率更高，大大提高了超声诊断的准确率，直接决定着超声诊断设备的整体质量。本世纪末90％以L的B超将采用前端数字化，这是必然趋势。在一定程度L可解决带宽、噪声、动态范围、暂态特性之间的矛盾，改善分辨力30％，动态范围增加48 dB，随机噪声降低。所以说超声图像处理的潮流是数字化图像替代模拟方式的一次飞跃。 1
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