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三維成像范文1
1系統原理和結構
如圖1所示，假設在二維空間的遠場有一個單頻聲波信號源Bcosωt，頻率為f，波長λ，傳播速度為c，距離為D，接收陣元等間距排列，距離為d。當信號源滿足遠場條件時(D≥d2/λ)，回波信號可以被看為一個平面，信號的入射角為α，則相鄰陣元的波程差l=d·sinα，由此可得出相鄰陣元間的接收時延τ=d·sinα/c，相位差θ=2πfd·sinα/c，相應第p個陣元接收到的回波信號為xp(t)=Bcos(ωt+pθ)，(1)將所有陣元的回波信號進行疊加，并經過幾何級數求和后可得y(t)=Bcos(ωt+(p－1)θ/2)·sinnθ2sinθ2．(2)由表達式(2)可以看出疊加信號的大小取決于各信號的相位差θ，當θ為0時，即回波信號垂直于線陣入射時，接收到的能量達到最大值。波束形成的基本原理是為了得到與直線陣元成某一角度α方向上的波束信號，對n個陣元接收到的回波信號進行不同的延時補償和相位補償，使這一方向上的信號在x＇軸上同相疊加，而其他方向的回波信號則相互抵消衰減，從而達到基于方向的空間濾波效果［6］。便攜式三維聲納系統的結構如圖2所示，設備可與船體通過線纜相連或者離線工作。液晶顯示屏安裝在基板下方，與信號處理板連接，實時顯示水下三維圖像和多項系統參數。電源板可在線纜提供的外部電源和電池電源之間切換，為各板提供數字電和模擬電，基板負責板間互連和結構固定。聲納發射陣和接收陣被安裝在前面板上，探測水平方向120°，垂直方向75°范圍內的物體。利用波束形成原理，垂直發射線陣的陣元通過不同的相位差向探測空間的各個方向發射多路聲納脈沖信號，每個方向采用一種頻率，用于定位垂直方向，如圖3所示，發射陣元材料選用PZT—4型壓電陶瓷，具有較高的機電耦合系數。水平接收陣材料選用PZT—5壓電陶瓷，具有良好的響應特性，獲取的回波信號經過帶通濾波后同樣利用波束形成原理添加相位和延時補償，將各路陣元結果疊加后得到所需水平方向上的最強信號。經過多輪的發射和接收循環最終在顯示屏上刷新出成像結果，實現水下三維探測。
2系統實現
2．1硬件系統設計
如圖4所示，系統硬件主要由信號處理板、接收板和發射板組成。信號處理板完成75路發射信號的產生和二級波束信號處理，實現與液晶屏之間的命令和數據通信，并將采集到的數據上傳到上位機。接收板連接水平接收陣的120路換能器，完成信號調理和一級波束形成。發射板用于驅動垂直發射線陣工作。接收板首先對從換能器接收到的微弱電信號進行調理，將信號通過一個放大電路和300～600kHz的帶通濾波器，有效信號的衰減小于3dB，使信號滿足A/D轉換要求。然后模擬前端對聲納信號進行增益控制和同步采樣，增益范圍20～60dB。采用Xilinx公司的Spartan—6系列FPGA完成第一級的波束形成，其內部集成大量的數字信號處理器(DSP)，可高效完成波束形成運算。兩片FPGA各負責60路信號，通過I2C獲取當前量程等參數，到處理板的數據傳輸通過LVDS接口完成。AFE5851是TI公司推出的面向高密度低功耗設備的新型集成模擬前端，集成了16個可變增益放大器和8個12位64MSPSA/D轉換器，系統的采樣速率為3MSPS，每通道功耗小于20mW。信號處理板的FPGA擴展1GB內存，從DDR中獲取正弦波數字信號，采用查找表的方式生成75路發射信號，最后經過D/A轉換器生成模擬信號，同時FPGA接收經過預處理的波束信號，實現二級波束形成，通過PCIe總線將結果傳輸到處理器，用于實時成像。DM8127是基于低功耗的數字媒體處理器，擁有強大的圖形處理能力和豐富的接口，平均功耗小于3W，可保證系統在電池供電時保持較長的續航時間。
2．2FPGA系統設計
接收板的FPGA主要完成模擬前端的控制、數據的采集、120路信號的DFT運算、一級波束形成與上傳數據等功能。由于隨著陣元數量的增長，波束形成算法對硬件系統的性能要求也顯著提高，在有限的成本下難以實時完成波束形成運算。為此，采用分級波束形成算法，以30個陣元為一組子陣并行完成－60°～60°范圍內31個方向的一級波束形成，再將4個子陣作為4個陣元完成全陣120個方向的二級波束形成，相比直接獲取波束結果可減少90%的運算量［7］。接收板的一級波束形成過程如圖5所示，首先對各個陣元的150個離散采樣點x1［n］做DFT處理，并根據當前所處的頻帶k提取頻域信號X1(k)，再參照各陣元的相移參數θ進行相位補償［8］，最后將所有結果求和則可得到一級波束信號Rα。圖5一級波束形成流程Fig5Processoflevel-1beamforming在信號處理板，信號發射模塊通過DDR控制器獲取當前方向的75路數據，將發射信號發送到D/A轉換器。FP-GA進行二級波束形成時，將每個子陣作為一個陣元，陣元的位置是子陣的中心點。在－60°～60°的范圍內均分120個方向，形成某個方向的波束時，從各個子陣元選取方向最接近的一級波束信號，經過角度差調整后與一級波束形成類似，進行相位補償求和，最終獲得以接收基陣中心為原點的120個方向波束信息。
2．3軟件系統設計
系統的軟件功能主要由4個部分組成，如圖6所示。通信部分完成處理器與上位機、FPGA和顯示屏的數據傳輸。數據管理部分實現一些重要圖像和數據的本地存儲和回放。參數控制需要配置發射脈寬、探測距離檔位、TVG控制等參數，同時傳遞人機交互的信息。系統軟件的主體是三維建模，處理器從FPGA接收到的波束信號無法直接用于三維成像，需要先將聲納信息解析為三維坐標平面的點陣信息［9］。處理器接收到的聲納信息包括:波束信號在水平方向的角度α，信號頻率k，目標圖6便攜式三維聲納系統軟件功能Fig6Softwarefunctionofportable3Dsonarsystem點到陣元的距離D，信號強度B。數據解析過程需要將這些信息轉換到以水平接收陣為x軸，垂直陣為y軸，垂直于換能器平面的方向為z軸的三維坐標系(x，y，z)中。轉換公式如下［10］x=D×tgβ1+tg2α+tg2槡β，(3)y=D×tgα1+tg2α+tg2槡β，(4)z=D1+tg2α+tg2槡β．(5)其中，β是目標在垂直方向上的角度，發射扇面的每個方向波束采用不同的頻率，通過信號頻帶k可以得到目標在垂直方向的角度β。由于發射波束和接收波束的方向是固定的，為提高轉換效率，避免冗余的耗時運算，處理器預先計算出所有方向的正切值存入數組中，進行坐標轉換時可利用查找到的正切值直接完成轉換。采用三角網格構建將分散的數據點結合成可顯示的圖像片段。網格構建的方式選用歐氏距離最近鄰原則，首先設定一個閾值，若兩點間的距離小于此閾值，則可認為這兩點間有相鄰關系［11］。聲納系統的探測量程是可調的，使用固定的閾值會導致不同量程下出現大量的連接錯誤，成像效果不理想。為此，采用動態閾值，每當量程改變時，閾值將根據該量程的最大距離進行調整［12］。
3測試結果
為驗證分級波束形成算法的可行性，利用Matlab軟件對兩種算法進行仿真，設定在線陣中心0°方向有一個聲波信號源且滿足遠場條件。仿真得到的各方向波束結果如圖7和圖8所示，采用分級算法的主瓣寬度在1°左右，具有和直接算法同樣高的分辨率，其旁瓣峰值的增量也小于0．5dB，由此證明:分級波束形成算法既能夠取得與直接波束形成算法相同的效果，又可以大幅度減少系統資源占用，提高運行效率。為實際測試系統的水下成像效果，在千島湖實驗基地進行試驗。圖9為10～40m量程下探測到的湖底地形，通過顏色和紋理的變化可以清楚地看出湖底地形狀況。圖10為放置了圓筒障礙物后探測到的湖底地形。英國CodaOctopus公司開發的EchoscopeMark系列三維聲納采用大規模的平面陣換能器進行波束信號的發射和接收，與本系統樣機的技術指標對比如表1所示。本系統樣機與MarkII相比，大幅度減少了接收陣的陣元數量，僅僅犧牲了小部分的系統性能，而離線續航時間可達3h以上，更是將水下重量減輕到了0kgf，總體上仍然能夠滿足水下精確探測和靈活作業的需求。
4結束語
三維成像范文2
【摘要】
目的探討螺旋CT三維成像在肩胛骨骨折中的應用價值。方法回顧性分析20例肩胛骨骨折患者的臨床、X線平片、CT影像學資料（其中5例臨床高度懷疑肩胛骨骨折而普通X線平片未見骨折，15例X線平片顯示骨折但未能顯示骨折斷端情況的20例患者行螺旋CT三維成像）。結果所有20例患者螺旋CT三維成像均能清楚顯示骨折及其斷端情況。結論螺旋CT三維成像能對肩胛骨骨折部位進行多方位、多角度觀察，具有較強的立體感。對臨床制定手術方案有很強的指導意義，可作為術前肩胛骨骨折的重要檢查方法之一。
【關鍵詞】 螺旋CT；三維成像；肩胛骨骨折；應用價值
肩胛骨前后面和內外緣均被肌肉所覆蓋包裹。肩胛骨與胸壁之間雖無關節結構，但活動較廣泛，與肩關節協同作用，增加肩部的活動。肩胛骨骨折多為直接暴力，如碰傷、摔傷等發生骨折［1］。肩胛骨骨折雖不多見，但因其活動較廣泛，與肩關節協同作用，增加肩部的活動。如處理不當或延誤治療時機，可引起肩關節和上肢功能障礙。本文收集了20例肩胛骨骨折患者的臨床、X線平片、CT影像學資料進行分析，旨在探討三維成像在肩胛骨骨折中的應用價值。
1資料與方法
1.1一般資料本組20例，男16例，女4例，年齡12~67歲，平均38歲，車禍傷8例，摔傷3例，墜落傷5例，重物壓傷1例，鈍器擊傷3例；左側8例，右側11例，雙側同時受傷1例。
1.2檢查方法所有患者均先行普通X線檢查后再用GE公司生產的Hispeed DualCT機螺旋薄層掃描，患者仰臥位，從肩胛骨上緣至肩胛骨下角，層厚為3mm、層距3mm，螺距為1.5∶1管電壓120KV，管電流130mA。
1.3成像方法所有病例都將原始掃描圖像（層厚為3mm、層距3mm，螺距為1.5∶1）進入“后重建菜單”重建為層距1mm、層厚均2mm的重建圖像，然后將重建圖像傳送至VA工作站，進行容積成像和多平面成積成像（圖1~4）和多平面成像（圖5~6）為矢狀位和冠狀位；范圍包括整個肩胛骨，構造出肩胛骨的立體圖像，將圖像在X、Y、Z軸上旋轉，獲得最佳觀察角度后進行選擇性采集。
2結果
20例肩胛骨骨折患者中，普通X線漏診5例，15例X線診斷骨折中漏診7處；其中2例合并有肺挫裂傷和肋骨骨折、血氣胸等多發傷。所有20例螺旋CT三維成像均全部顯示骨折及斷端情況。
3討論
肩胛骨骨折是一種臨床相對少見的復雜骨折，如處理不當或延誤治療時機，可引起嚴重的功能障礙，其早期診斷主要依靠影像學檢查，其中X線平片既往認為是診斷的首選方法，但由于肩部解剖關系復雜、平片上諸結構的重疊，以及疼痛對攝片的限制等原因，常造成X線平片的漏診［2］。2DCT密度分辯率高，影像無重疊，但圖像無立體感，對相對低資歷的臨床醫師閱片有一定的困難；而螺旋CT三維成像及多平面重建圖像能多方位、多角度觀察，具有較強的立體感。彌補了X線及2DCT的不足，有助于肩胛骨骨折的診斷及治療。
3.1螺旋CT三維成像在肩胛骨骨折的顯示上具有以下優點（1）掃描與常規CT掃描相同，患者不需多次改變，大大減少了病人的痛苦，尤其適用于復合傷及不能合作的危重患者。（2）可以在圖像工作站上實施旋轉，直觀顯示每個患者特定的骨折塊大小、形狀及移位情況。圖像立體感強、大大提高了對復雜肩胛骨骨折及特殊部位骨折的診斷正確率。（3）經過對圖像的剪切、關節解體等后處理技術，可除去周圍骨后，只顯示肩胛骨，避免了其它骨結構的重疊干擾，能清楚地觀察骨折部位、范圍，有利于骨折分型，有助于臨床將圖像和實際情況相結合，為臨床提供精準治療及手術方案。
3.2注意事項（1）盡管螺旋CT掃描速度快，可在短時間內完成肩胛骨的無間斷容積掃描，并可將采集的大量橫斷面原始圖像經工作站處理，但患者在短時間內必須配合檢查，一定不能有細微動作，否則產生的運動偽影會影響三維成像質量進而影響診斷。（2）螺旋CT三維成像時表面遮蓋顯示法的容積資料丟失較多，細節顯示不夠，成像質量受閾值影響很大，閾值選擇不當會致假陽性或假陰性［3］。因此一定要注意閾值的選擇。（3）不要因為掃描層數多而減少掃描范圍，一定要包括整個肩胛骨，否則會漏診和肩胛骨的整體觀不強。
參考文獻
［1］陳熾賢.實用放射學［M］.第2版.北京.人民衛生出版社，2005：878.
三維成像范文3
【關鍵詞】實時三維超聲成像；二維超聲；胎兒畸形；應用價值
近些年 ， 隨著現代科學技術的不斷發展 ， 超聲影像技術也在日益發展 ， 原先的二維超聲技術已經逐步被三維超聲成像技術所取代[1]， 且在胎兒產前診斷中得到廣泛應用。為探討實時三維超聲成像技術在診斷胎兒畸形的臨床應用價值 ， 為提高臨床診斷胎兒畸形率提供更多參考。本文選取 2013年 1月 ～2015年 1月來本院進行常規檢查的孕婦 120例作為研究對象， 現報告如下。 1資料與方法
1. 1一般資料選取 2013年 1月 ～2015年 1月來本院進行常規檢查的孕婦 120例作為研究對象 ， 孕婦年齡 20～36歲 ， 平均年齡 （28.62±2.16）歲， 孕齡 21～27周， 平均孕齡 （24.21±
1.84）周。 1. 2方法采用超聲診斷儀進行診斷 （一般選擇型號為Voluson E8 彩色多普勒超聲診斷儀 ）， 同時應用腹部容積探頭（探頭頻率3.5～5.0 MHz）。該型號儀器可對孕婦進行二維、靜態三維以及實時三維超聲檢查。首先對胎兒進行二維超聲常規掃查 （主要包括脊柱、胎盤、胸部、四肢、臍帶以及測量數值 ）， 隨后 ， 對疑診的胎兒啟動三維超聲診斷程序 ， 采集相關圖像， 從而更加直觀的分析胎兒肢體運動情況。
1. 3統計學方法采用 SPSS17.0統計學軟件進行數據統計分析。計數資料以率 （%）表示 ， 采用 χ2檢驗。 P
2結果
足月分娩后 ， 共發現胎兒畸形 36例 （四肢 6例、胸部9例、脊柱 8例、腹部及泌尿系 8例、中樞神經系統畸形 5例 ）， 與二維超聲診斷結果相符的有 25例 （69.44%）， 與三維超聲診斷結果相符的有 34例 （94.44%）， 兩者差異具有統計學意義（χ2=6.216， P
3討論
目前 ， 超聲檢查胎兒發育異常被臨床視作最有效、最直接的方法[2]。以往更多的是利用二維超聲技術進行檢查 ， 但該方法提供的圖像質量不夠清晰 ， 無法完全將胎兒的細小結構呈現在臨床醫師面前。隨著科學技術的不斷更新 ， 三維超聲成像技術被不斷應用[3]。
三維超聲成像技術使用方法獨特且圖像質量優質 ， 一方面可以重建胎兒的體表和體內結構 ， 另一方面也能夠實時根據胎兒的活動圖像對其發育情況進行判斷 ， 清晰展示出胎兒眼睛、鼻子、面部和四肢等細小部位結構 ， 提供給胎兒研究和畸形診斷重要的信息 ， 使胎兒的發育異常檢出率得到大大提高[4， 5]。
為探討實時三維超聲成像技術在診斷胎兒畸形的臨床應用價值 ， 本文選取 2013年 1月 ～2015年 1月來本院進行常規檢查的孕婦 120例作為研究對象 ， 首先對其進行常規二維超聲檢查 ， 并記錄檢查結果 ， 隨后對其進行實時三維超聲成像檢查 ， 并記錄相應檢查結果 ， 最后將兩種檢查方法得出的結果與足月分娩后的統計結果進行對比。結果顯示：足月分娩后， 共發現胎兒畸形36例（四肢6例、胸部9例、脊柱8例、腹部及泌尿系 8例、中樞神經系統畸形 5例 ）， 與二維超聲診斷結果相符的有 25例 （69.44%）， 與三維超聲診斷結果相符的有 34例 （94.44%）， 兩者差異具有統計學意義 （ χ2=6.216， P
綜上所述 ， 實時三維超聲成像技術在診斷胎兒畸形中相比于傳統的二維超聲具有更高的應用價值 ， 可以提供豐富全面的圖像信息 ， 還具有立體成像等優點 ， 深受臨床醫師認可 ，
具有極高的臨床推廣價值。
參考文獻
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三維成像范文4
關鍵詞：向下延拓 不適定問題 正則化頻率域
中圖分類號：P6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-046-03
目前位場的延拓已經有多種成熟的方法，能嚴格按照數學方法導出。向上延拓由于不涉及到場源，可以達到良好的效果；但向下延拓是由實測位場向場源的延拓，是一個典型的不適定問題，計算的本身存在不穩定性。通常的下延方法在下延至場源體附近區域位場將發生強烈的震蕩效應，國內外大量學者為解決這一問題作了大量的探索。主要解決方向都是構建低通濾波器。實際上相對于正則化方法，其他方法下延深度均較淺，到達場源時無法消除高頻振蕩。相較而言正則化方法是最穩定的算法之一，也是理論上能過源的延拓方法，可以解決反演中解的不唯一性和不穩定性。該文基于Fourior變換在頻率域對正則化因子的選擇，參數的控制及三維下延做出了一定探討。把這種方法應用于理論模型和實際數據的向下延拓中都取得了理想的結果。
1 向下延拓的不適定性
我們知道，在場源區域S外位場u滿足Laplace方程[1]：
（1）
其中f為觀測平面的實測值，位場函數u為調和函數，由此構建成為Dirchlet問題。
解方程可得上半平面的延拓位場Poisson公式：
（2）
坐標取向下為正。其中為觀測平面位場的觀測值，為向上延拓z1以后平面位場值。轉化為褶積表達式：
× （3）
將式（3）各項做二維Fourior變換得到波數域表達式[2]：
（4）
其中：
（5）
（6）
其中u，v為空間頻率，z為常數。故向上延拓頻率因子為[3]：
可以將向下延拓看作向上延拓的反問題，于是把向上延拓因子的倒數作為向下延拓因子，得向下延拓因子：
（7）
顯然向下延拓因子是一個高通濾波器，將對高頻成分進行放大，造成延拓位場劇烈震蕩，使得延拓結果發散，淹沒有效信息。構成了一個不適定問題。
2 正則化算法
為了能得到穩定解的向下延拓因子我們將問題轉化第一類Fredholm線性積分[4]：
（8）
（9）
或第二類Fredhol線性積分：
其中：
（10）
（11）
利用Lagrange乘數法，將上述問題轉化為無條件極值[4～5]：
（12）
其中為正則化參數，使用Fourior變換和Euler方程[4]轉化到頻率域求的解方程組（7）、（8），歷史[5]上得出了不同類型的濾波器，通過試驗效果校對本文采用陳生昌等人提出依據廣義逆運算得出的向下延拓濾波器[6]：
（13）
它的頻率特征如圖1所示。
可以看出它是一個帶通濾波器，不同取值有不同通帶的頻率響應，隨增大通帶向低頻方向移動。同時它也是一個與有關的函數，頻帶將隨著深度變化動態對下延信號進行動態壓制。達到消除向下延拓所存在的高頻振蕩問題。
圖2是原始延拓因子向下延拓5 m的二位重力異常，圖3為利用正則化延拓因子延拓5 m的二維重力異常。
3 正則化參數的選取
正則化參數的選擇將直接影響濾波器的通帶范圍，當取的很小時濾波器近似于原始的高通向下延拓因子，會造成很強的高頻振蕩，淹沒有用信息。取值偏大時是一個低通濾波器，造成壓制過當。按單個場源的模型，做出參數不同取值延拓位場最大值（場源位置）變化曲線如圖4所示。可以看出參數還控制了場源反演深度。
由于向下延拓信號由于涉及到場源等問題，對于參數的選擇往往根據經驗并與實際情況相互印證。該文在前人的基礎上再引入多條件約束通過牛頓切線法確定的取值范圍。
約束條件：
（1）延拓在一定范圍內位場值是增加的；
（2）延拓位場極值變化是收斂的；
（3）
第一個條件用于約束取過大所造成的壓制過當，導致等值線過早閉合；第二個條件用于約束取過小造成延拓過源等值線不閉合的尷尬；第三個條件使延拓曲線形態趨勢與地表觀測曲線一致性最佳。
4 三維位場延拓
Step1：對觀測平面數據進行二維Fourier變換轉換到波數域；
Step2：用同樣的濾波器構造三維正則化延拓因子；
Step3：用三維正則化因子對波數域位場值進行延拓；
Step4：Fourier反變換得到延拓后的位場值；
Step5：依次取不同的Z值重復上述步驟。
5 球體重力場數值模擬
為驗證算法準確性，本文取單個球體源的重力位場作為正演模型。球體參數如表1所示。
正演公式：
處理得z=0平面的重力異常，取y=0測線剖面圖，并加上微弱的隨機高斯噪聲合成，比較符合實際工作中數據采集精度，用于驗證正則化算法對于不適定問題的響應。為了體現橫向上的變化并克服Fourier變換由于采樣不足假頻現象，取剖面長度盡量長，本文取剖面長度為埋深的6倍，點距為2m。利用三個約束條件，在保證第一、二條件下利用牛頓迭代法求取最佳正則化參數=0.0151。
圖5是向下延拓y=0剖面的等值線圖。最大下延深度為40 m。為2倍場源深度，由圖?？梢姷戎稻€在場源附近閉合，并有很好的對稱性。閉合中心深度在22 m左右，和真實場源中心很接近。此外，在兩側有一些負異常震蕩現象，這是由于對高頻信息的壓制不絕對造成，在邊界還出現了Fourier變換造成的“八”字形Gibbs效應，這些都驗證了本算法在一定精度下的正確性。
按照三維延拓步驟，構建波數域正則化因子對單球體場源正演平面數據進行三維下延[7]，做切片如圖6所示。
由圖7可見，三維情況與二維反演十分吻合，反演所得的場源位置也在22 m左右，隨深度增加下延平面最大值變化趨勢為增大極值減小，并且在下方成功收斂。
6 結論
（1）正則化三維向下延拓方法可以很好的壓制高頻振蕩，過場源位場不發散，有很好的穩定性。（2）利用二維快速Fourier變換將數據轉換為波數域結合廣義正則化原理可以避免大型矩陣運算，提高計算效率。（3）正則化濾波器是一個基于深度變化的帶通濾波器，在不同深度對不同頻率信號有不同的壓制程度，是一種動態的濾波器，這樣即能保證數據過場源不產生震蕩，又能保證延拓深度。（4）理論上只要選取恰當可以延拓至任意深度，并保證等值線閉合。（5）參數能控制反演場源的深度，利用多條件約束可以得到可靠的參數。
參考文獻
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三維成像范文5
【關鍵詞】 三維超聲;二維超聲;胎兒畸形
Clinical value of three dimensional ultrasound in diagnosing fetal malformation SU Jing．jun，FANG Wei，ZHANG Xiao．dong，et al.Department of Ultrasonography，Xiamen First Hospital of Fujian Medical University，Xiamen361003,China
【Abstract】 Objective To evaluate the clinical value of three．dimensional ultrasonography(3DUS)in the diagnosis of fetal malformation.Methods A total of 1 510 fetuses between 20．39 weeks of gestation were examined with two．dimensional ultrasound(2DUS)and 3DUSand were followed up after delivery.Results 32 fetuses of those 1 510 fetuses with malformations in 3DUSand 2DUS scanning and were followed up，confirmed after delivery.The sensibility and specificity of 2DUS are 93．8%and 99．9%respectively，while combination scanning 3DUS and 2DUS can make final diagnosis to all fetuses.Conclusion 3DUS can offer more plentiful diagnostic information，and association application 3DUS and 2DUS provides important information in diagnosing fetal malformation.
【Key words】 Three．dimensional ultrasound;Fetal malfortion
超聲檢查是產前診斷的主要手段之一,在監測胎兒宮內發育狀況、篩查和診斷胎兒畸形方面有著重要作用,而常規二維超聲僅提供二維切面圖像，有其自身局限性，新近三維超聲成像能提供更為豐富的信息,是二維超聲成像的有益補充。本文總結近年來我院應用該技術對中晚期妊娠的胎兒三維重建的檢測結果,以評估其在診斷胎兒畸形方面的應用價值。
1 資料與方法
1．1 一般資料 2005年9月至2007年5月在我院超聲科檢查的孕婦1 510例,孕周22~30周，單胎妊娠1500例，雙胎妊娠10例。
1．2 儀器裝置 美國GE公司VOLUSON．730型三維超聲成像儀，凸陣經腹三維容積探頭,頻率3．0/5．0 MHz。三維重建模式采用表面成像。
1．3 圖像采集及三維重建方法 對1 510例妊娠22~30周的胎兒進行二維超聲檢查后,有可疑異常者或檢查條件適宜者進行三維超聲檢查。成像模式：表面成像。圖像采集時間5 s內完成,在A、B、C互相垂直三斷面選擇感興趣區,調整X、Y、Z軸進行移動或旋轉,同時并根據需要調整觀察區大小,得到真實胎兒立體圖像。每個患者存儲3~5幅圖像,以便選擇最佳圖像。將結果與引產或出生后的結果比較。
1．4 資料統計學處理 隨訪超聲檢查胎兒引產或出生后的結果。計算三維超聲、二維超聲診斷的敏感性、特異性、準確性。
2 結果
本組對1 510例胎兒檢查中,經引產或出生后證實共有畸形胎兒32例(見表1)。二維超聲檢查漏診2例,誤診1例，其敏感性及特異性分別為93．8%及99．9%(見表2),而三維超聲聯合二維超聲均作出正確診斷。
本組對1 510例胎兒檢查中,經引產或出生后證實共有畸形胎兒32例(見表1)。二維超聲檢查漏診2例,誤診1例，其敏感性及特異性分別為93．8%及99．9%(見表2),而三維超聲聯合二維超聲均作出正確診斷。
體表畸形19例，其中唇裂5例，肢體短小2例，上肢尺橈骨缺如1例，右側脛腓骨缺如1例，足內翻2例，囊狀淋巴管瘤4例，單臍動脈畸形1例，骶尾部畸胎瘤1例及左眼瞼腫物1例，均在本院及外院引產證實，唇裂1例本院產后證實。
內臟畸形13例，脈絡叢囊腫2例，胎兒胸腹水1例，腎盂積水6例，腎囊腫1例，無腦兒1例，巨結腸1例及閉鎖1例，均在引產后證實。
3 討論
先天性胎兒發育異常的檢測對優生有非常重要的意義[1],超聲是產前診斷胎兒畸形的首選方法,有助于盡早診斷發現胎兒畸形,及早終止妊娠。
隨著超聲技術的發展，超聲診斷表現出越來越大的優勢。新近三維超聲新技術使產前診斷準確率進一步提高，其有兩種成像模式,即表面模式和穿透模式。在表面模式,胎兒成像如同真實照片,胎兒體表的病灶,如面部畸形、脊柱裂、無腦兒和臍膨出可清楚顯示[2]。在穿透模式,胎兒皮膚表現為半透明,可觀察到內部器官[3]。因此三維超聲在產科應用中,無論是在提高胎兒畸形檢出率方面，還是在胎兒畸形類型的診斷上均顯示出諸多優勢。通過三維超聲與二維超聲的聯合掃查，可更詳細了解各臟器的空間立體形態,觀察各組織結構間的空間相互關系,并加強可疑部位的顯示,有助于鑒別胎兒解剖畸形,提高產前診斷胎兒畸形的能力。其中孕早期的胎兒形成可如同實體,顯示胎兒的表面結構,并能做胎體的360°旋轉。在中晚期妊娠三維超聲可顯示胎兒脊柱每塊椎骨的椎體、椎管、棘突等結構,顯示符合解剖結構的脊柱再現圖像。國內外有報道[4．6]3DUS可以較2DUS提供更多信息，尤其對面部、體表及骨骼系統檢測。本組資料對1 510例胎兒檢查中,經引產或出生后證實共有畸形胎兒32例。單純二維超聲檢查漏診2例,誤診1例，其敏感性、特異性分別為93．8%、99．9%,而三維超聲聯合二維超聲均作出正確診斷。本組主要采用表面成像模式觀察，在良好條件下可清晰顯示面部表情,如吮手、打哈欠等,增進母子感情。另外表面成像可較為準確觀察面部畸形如唇裂程度及分型，甚至有報道可清楚觀察到三體綜合征患兒的面部特征，有助于指導胎兒去留及某些疾病出生后手術修補的成敗，因此三維技術可提高超聲診斷的水平,為臨床醫生與孕婦及其家屬溝通提供可靠的依據。
結合本組資料及文獻報道，三維超聲與二維超聲聯合檢測顯示出諸多優勢：①二維與三維掃查可隨即轉換；②三個互相垂直的平面同時顯示,可更為全面地觀察胎兒的解剖結構;③三維系統可重建立體圖像，并可隨時回放分析[7,8]。但三維超聲成像是建立在二維超聲基礎上，也同樣有其局限性。在三維超聲檢查中，作者體會：①母體方面：胎兒面部前方無羊水或羊水過少，胎兒面部緊貼子宮或胎盤，胎兒面部前方有肢體或臍帶遮擋，胎兒枕前位等均可影響圖像質量；②感興趣區取樣過小，可出現如骨縫增寬等偽像；③為獲取滿意圖像，操作者可試用手于孕婦腹壁輕推胎頭，或囑孕婦改變，或適當走動后再檢查。
綜上所述，三維超聲在胎兒體表結構畸形診斷成像中的應用，可提高產前診斷的準確性為產科處理提供更加可靠的信息，是目前任何其他影像學和實驗室檢查無可替代的檢查手段。
參考文獻
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三維成像范文6
[關鍵詞]頜面部骨折；多層螺旋CT；MPR；SSD.
近年來，頜面骨骨折的發生率逐漸增加，由于頜面部解剖結構的復雜，因此準確地判斷骨折的部位、類型、形態以及大小、移位等對指導臨床治療具有重要的價值及意義。近年來，螺旋CT三維成像技術（MPR及SSD重建技術）已廣泛地應用于頜面部骨骨折的診斷，為臨床治療提供了更為方便、直觀的影像學資料[1]。本文回顧性分析我院2006年1月～2010年1月應用螺旋CT掃描及后處理技術進行MPR及SSD三維重建的50例頜面骨折患者的CT影像學資料，現報道如下。
1資料與方法。
1.1一般資料。
我院2006年1月～2010年1月共收治50例頜面骨骨折患者，其中男39例，女11例。年齡9～65歲，平均40.8歲。受傷原因：車禍傷24例，砸傷12例，墜落傷7例，撞傷4例，其他原因3例。主要臨床表現為疼痛、頜面部軟組織腫脹、張口困難等。
1.2儀器與方法。
1.2.1儀器采用日本東芝公司Astioen4螺旋CT機進行掃描。
掃描參數：層厚1mm，層距1mm，電壓140kV，電流120mA，螺距（pitch）1.35∶1，無間隔連續掃描。
1.2.2檢查方法患者取仰臥位，頭先進，掃描范圍包括自眶上緣3cm至下頜骨下緣3cm，掃描結束后進行多平面重建（MPR）及表面遮蓋法顯示（SSD）等技術后處理分析。多平面重組以軟組織窗及骨窗分別進行觀察，并且進行任意方位成像，天下論文存儲相應病變成像最好的圖像，重建厚度3mm；表面陰影顯示閾值下限在150~250HU，選取切割功能切除多余的部分組織，根據病灶的顯示效果任意旋轉角度選擇最佳的圖像存儲。
2結果。
50例患者經螺旋CT掃描軸位圖像共發現67處骨折，螺旋CT掃描圖像結合后處理圖像可發現80處骨折，遺漏13處，漏診率16.25%。螺旋三維CT重建圖像能清晰直觀地顯示頜骨骨折的立體解剖形態及其與周圍組織結構的關系，準確顯示骨折部位、范圍、骨折塊移位方向、立體距離。50例中單發骨折11例，多發骨折39例；上頜骨骨折21例，下頜骨骨折29例。下頜骨骨折的病例中4例共11處診斷有或伴有髁狀突骨折，其中有3例先經下頜側位片及二維CT未能確診，經過旋轉角度觀察，證實為脫帽并向內側移位，并因髁狀突無明顯移位，外科醫生采取了保守治療。
3討論。
頜面骨解剖結構復雜，主要包括鼻骨、淚骨、上頜骨、腭骨、顴骨等。近年來由于交通事故發生率的增高，頜面骨骨折的發生率也逐年增多[2]。
普通X線片無法準確地顯示骨折的數量、移位情況以及骨折的位置，臨床應用具有一定局限性。而普通軸位CT圖像雖然無頜面結構的重疊，對病變的顯示有顯著提高，但缺乏立體、直觀影像，對一些平行于掃描層面的骨折仍有遺漏[3]。本組比較橫斷位、MPR資料，50例80處骨折，軸位顯示67處，遺漏13處，漏診率16.25%，經分析多為水平方向走行骨折線，且為多部位復雜骨折病例。MPR重建技術包括冠狀面、矢狀面、任意斜面和任意曲面的圖像重建，具有二維橫斷位圖像同樣的空間分辨率和密度分辨率。其技術參數通過調節窗寬、窗位相互切換軟組織窗和骨窗，在顯示骨質病變情況同時，還可清晰顯示病變周圍軟組織損害情況，如周圍軟組織增厚、腫脹、積氣、積血或軟組織的開放性損傷等（封三圖1）[4]。但是二維CT為平面圖像只能顯示某層面的骨質損傷情況，臨床醫師運用二維CT平片診斷會存在誤差，難以建立三維空間思維，對病變可能產生一些偏差，而影響治療方案的確定。本組MPR圖像顯示全部骨折，診斷準確率100%，無一例漏診。有研究也證實，對于眶外壁、眶底及深部結構如篩板、鼻中隔、蝶骨大翼的骨折，CT二維影像優于CT三維重建[5]。
SSD三維重建成像空間立體感強（封三圖2），能極好地顯示骨折的結構，尤其是結構重疊區域的三維關系，對頜面骨骨折的部位、范圍及周圍結構的毗鄰關系等（如從多角度顯示髁狀突與關節窩的空間位置關系）、骨折移位程度、方向，碎骨片的位置、大小、數目等情況，論文格式特別能全程清楚地顯示不規則骨折線的畸形走行，提高了對頜面骨骨折的診斷準確性[6]。Kreipke等認為Lefortil型骨折X線平片和二維CT不能很好地顯示骨折線，而三維CT可以直觀地顯示骨折線的走行情況和骨折段的移位情況，為臨床治療提供了可靠的依據。CT三維重建的另一個突出優勢在髁狀突骨折的顯示上，可從任意角度觀察病變部位，清楚顯示髁狀突骨折類型、骨折塊移位方向、距離和空間位置、關節面的朝向、下頜骨升支斷端上移范圍、與顳頜關節窩的空間關系等，較CT二維影像更接近人體內的真實解剖結構，避免了主觀想象過程中因分析理解差異所導致的誤診。本組29例下頜骨骨折病例中，4例共11處診斷有或伴有髁狀突骨折，其中3例先經下頜側位片及二維CT未能確診，經過旋轉角度觀察，證實為脫位并向內側移位，并因髁狀突無明顯移位，外科醫生采取了保守治療。
綜上所述，應用多層螺旋CT三維重建技術可以立體、直觀、清晰地顯示頜面骨骨折情況，提高診斷的準確性，為臨床治療提供有力的指導，具有重要的臨床應用價值。
參考文獻
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