前言：中文期刊网精心挑选了三维成像范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
三维成像范文1
1系统原理和结构
如图1所示，假设在二维空间的远场有一个单频声波信号源Bcosωt，频率为f，波长λ，传播速度为c，距离为D，接收阵元等间距排列，距离为d。当信号源满足远场条件时(D≥d2/λ)，回波信号可以被看为一个平面，信号的入射角为α，则相邻阵元的波程差l=d·sinα，由此可得出相邻阵元间的接收时延τ=d·sinα/c，相位差θ=2πfd·sinα/c，相应第p个阵元接收到的回波信号为xp(t)=Bcos(ωt+pθ)，(1)将所有阵元的回波信号进行叠加，并经过几何级数求和后可得y(t)=Bcos(ωt+(p－1)θ/2)·sinnθ2sinθ2．(2)由表达式(2)可以看出叠加信号的大小取决于各信号的相位差θ，当θ为0时，即回波信号垂直于线阵入射时，接收到的能量达到最大值。波束形成的基本原理是为了得到与直线阵元成某一角度α方向上的波束信号，对n个阵元接收到的回波信号进行不同的延时补偿和相位补偿，使这一方向上的信号在x＇轴上同相叠加，而其他方向的回波信号则相互抵消衰减，从而达到基于方向的空间滤波效果［6］。便携式三维声纳系统的结构如图2所示，设备可与船体通过线缆相连或者离线工作。液晶显示屏安装在基板下方，与信号处理板连接，实时显示水下三维图像和多项系统参数。电源板可在线缆提供的外部电源和电池电源之间切换，为各板提供数字电和模拟电，基板负责板间互连和结构固定。声纳发射阵和接收阵被安装在前面板上，探测水平方向120°，垂直方向75°范围内的物体。利用波束形成原理，垂直发射线阵的阵元通过不同的相位差向探测空间的各个方向发射多路声纳脉冲信号，每个方向采用一种频率，用于定位垂直方向，如图3所示，发射阵元材料选用PZT—4型压电陶瓷，具有较高的机电耦合系数。水平接收阵材料选用PZT—5压电陶瓷，具有良好的响应特性，获取的回波信号经过带通滤波后同样利用波束形成原理添加相位和延时补偿，将各路阵元结果叠加后得到所需水平方向上的最强信号。经过多轮的发射和接收循环最终在显示屏上刷新出成像结果，实现水下三维探测。
2系统实现
2．1硬件系统设计
如图4所示，系统硬件主要由信号处理板、接收板和发射板组成。信号处理板完成75路发射信号的产生和二级波束信号处理，实现与液晶屏之间的命令和数据通信，并将采集到的数据上传到上位机。接收板连接水平接收阵的120路换能器，完成信号调理和一级波束形成。发射板用于驱动垂直发射线阵工作。接收板首先对从换能器接收到的微弱电信号进行调理，将信号通过一个放大电路和300～600kHz的带通滤波器，有效信号的衰减小于3dB，使信号满足A/D转换要求。然后模拟前端对声纳信号进行增益控制和同步采样，增益范围20～60dB。采用Xilinx公司的Spartan—6系列FPGA完成第一级的波束形成，其内部集成大量的数字信号处理器(DSP)，可高效完成波束形成运算。两片FPGA各负责60路信号，通过I2C获取当前量程等参数，到处理板的数据传输通过LVDS接口完成。AFE5851是TI公司推出的面向高密度低功耗设备的新型集成模拟前端，集成了16个可变增益放大器和8个12位64MSPSA/D转换器，系统的采样速率为3MSPS，每通道功耗小于20mW。信号处理板的FPGA扩展1GB内存，从DDR中获取正弦波数字信号，采用查找表的方式生成75路发射信号，最后经过D/A转换器生成模拟信号，同时FPGA接收经过预处理的波束信号，实现二级波束形成，通过PCIe总线将结果传输到处理器，用于实时成像。DM8127是基于低功耗的数字媒体处理器，拥有强大的图形处理能力和丰富的接口，平均功耗小于3W，可保证系统在电池供电时保持较长的续航时间。
2．2FPGA系统设计
接收板的FPGA主要完成模拟前端的控制、数据的采集、120路信号的DFT运算、一级波束形成与上传数据等功能。由于随着阵元数量的增长，波束形成算法对硬件系统的性能要求也显著提高，在有限的成本下难以实时完成波束形成运算。为此，采用分级波束形成算法，以30个阵元为一组子阵并行完成－60°～60°范围内31个方向的一级波束形成，再将4个子阵作为4个阵元完成全阵120个方向的二级波束形成，相比直接获取波束结果可减少90%的运算量［7］。接收板的一级波束形成过程如图5所示，首先对各个阵元的150个离散采样点x1［n］做DFT处理，并根据当前所处的频带k提取频域信号X1(k)，再参照各阵元的相移参数θ进行相位补偿［8］，最后将所有结果求和则可得到一级波束信号Rα。图5一级波束形成流程Fig5Processoflevel-1beamforming在信号处理板，信号发射模块通过DDR控制器获取当前方向的75路数据，将发射信号发送到D/A转换器。FP-GA进行二级波束形成时，将每个子阵作为一个阵元，阵元的位置是子阵的中心点。在－60°～60°的范围内均分120个方向，形成某个方向的波束时，从各个子阵元选取方向最接近的一级波束信号，经过角度差调整后与一级波束形成类似，进行相位补偿求和，最终获得以接收基阵中心为原点的120个方向波束信息。
2．3软件系统设计
系统的软件功能主要由4个部分组成，如图6所示。通信部分完成处理器与上位机、FPGA和显示屏的数据传输。数据管理部分实现一些重要图像和数据的本地存储和回放。参数控制需要配置发射脉宽、探测距离档位、TVG控制等参数，同时传递人机交互的信息。系统软件的主体是三维建模，处理器从FPGA接收到的波束信号无法直接用于三维成像，需要先将声纳信息解析为三维坐标平面的点阵信息［9］。处理器接收到的声纳信息包括:波束信号在水平方向的角度α，信号频率k，目标图6便携式三维声纳系统软件功能Fig6Softwarefunctionofportable3Dsonarsystem点到阵元的距离D，信号强度B。数据解析过程需要将这些信息转换到以水平接收阵为x轴，垂直阵为y轴，垂直于换能器平面的方向为z轴的三维坐标系(x，y，z)中。转换公式如下［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是目标在垂直方向上的角度，发射扇面的每个方向波束采用不同的频率，通过信号频带k可以得到目标在垂直方向的角度β。由于发射波束和接收波束的方向是固定的，为提高转换效率，避免冗余的耗时运算，处理器预先计算出所有方向的正切值存入数组中，进行坐标转换时可利用查找到的正切值直接完成转换。采用三角网格构建将分散的数据点结合成可显示的图像片段。网格构建的方式选用欧氏距离最近邻原则，首先设定一个阈值，若两点间的距离小于此阈值，则可认为这两点间有相邻关系［11］。声纳系统的探测量程是可调的，使用固定的阈值会导致不同量程下出现大量的连接错误，成像效果不理想。为此，采用动态阈值，每当量程改变时，阈值将根据该量程的最大距离进行调整［12］。
3测试结果
为验证分级波束形成算法的可行性，利用Matlab软件对两种算法进行仿真，设定在线阵中心0°方向有一个声波信号源且满足远场条件。仿真得到的各方向波束结果如图7和图8所示，采用分级算法的主瓣宽度在1°左右，具有和直接算法同样高的分辨率，其旁瓣峰值的增量也小于0．5dB，由此证明:分级波束形成算法既能够取得与直接波束形成算法相同的效果，又可以大幅度减少系统资源占用，提高运行效率。为实际测试系统的水下成像效果，在千岛湖实验基地进行试验。图9为10～40m量程下探测到的湖底地形，通过颜色和纹理的变化可以清楚地看出湖底地形状况。图10为放置了圆筒障碍物后探测到的湖底地形。英国CodaOctopus公司开发的EchoscopeMark系列三维声纳采用大规模的平面阵换能器进行波束信号的发射和接收，与本系统样机的技术指标对比如表1所示。本系统样机与MarkII相比，大幅度减少了接收阵的阵元数量，仅仅牺牲了小部分的系统性能，而离线续航时间可达3h以上，更是将水下重量减轻到了0kgf，总体上仍然能够满足水下精确探测和灵活作业的需求。
4结束语
三维成像范文2
【摘要】
目的探讨螺旋CT三维成像在肩胛骨骨折中的应用价值。方法回顾性分析20例肩胛骨骨折患者的临床、X线平片、CT影像学资料（其中5例临床高度怀疑肩胛骨骨折而普通X线平片未见骨折，15例X线平片显示骨折但未能显示骨折断端情况的20例患者行螺旋CT三维成像）。结果所有20例患者螺旋CT三维成像均能清楚显示骨折及其断端情况。结论螺旋CT三维成像能对肩胛骨骨折部位进行多方位、多角度观察，具有较强的立体感。对临床制定手术方案有很强的指导意义，可作为术前肩胛骨骨折的重要检查方法之一。
【关键词】 螺旋CT；三维成像；肩胛骨骨折；应用价值
肩胛骨前后面和内外缘均被肌肉所覆盖包裹。肩胛骨与胸壁之间虽无关节结构，但活动较广泛，与肩关节协同作用，增加肩部的活动。肩胛骨骨折多为直接暴力，如碰伤、摔伤等发生骨折［1］。肩胛骨骨折虽不多见，但因其活动较广泛，与肩关节协同作用，增加肩部的活动。如处理不当或延误治疗时机，可引起肩关节和上肢功能障碍。本文收集了20例肩胛骨骨折患者的临床、X线平片、CT影像学资料进行分析，旨在探讨三维成像在肩胛骨骨折中的应用价值。
1资料与方法
1.1一般资料本组20例，男16例，女4例，年龄12~67岁，平均38岁，车祸伤8例，摔伤3例，坠落伤5例，重物压伤1例，钝器击伤3例；左侧8例，右侧11例，双侧同时受伤1例。
1.2检查方法所有患者均先行普通X线检查后再用GE公司生产的Hispeed DualCT机螺旋薄层扫描，患者仰卧位，从肩胛骨上缘至肩胛骨下角，层厚为3mm、层距3mm，螺距为1.5∶1管电压120KV，管电流130mA。
1.3成像方法所有病例都将原始扫描图像（层厚为3mm、层距3mm，螺距为1.5∶1）进入“后重建菜单”重建为层距1mm、层厚均2mm的重建图像，然后将重建图像传送至VA工作站，进行容积成像和多平面成积成像（图1~4）和多平面成像（图5~6）为矢状位和冠状位；范围包括整个肩胛骨，构造出肩胛骨的立体图像，将图像在X、Y、Z轴上旋转，获得最佳观察角度后进行选择性采集。
2结果
20例肩胛骨骨折患者中，普通X线漏诊5例，15例X线诊断骨折中漏诊7处；其中2例合并有肺挫裂伤和肋骨骨折、血气胸等多发伤。所有20例螺旋CT三维成像均全部显示骨折及断端情况。
3讨论
肩胛骨骨折是一种临床相对少见的复杂骨折，如处理不当或延误治疗时机，可引起严重的功能障碍，其早期诊断主要依靠影像学检查，其中X线平片既往认为是诊断的首选方法，但由于肩部解剖关系复杂、平片上诸结构的重叠，以及疼痛对摄片的限制等原因，常造成X线平片的漏诊［2］。2DCT密度分辩率高，影像无重叠，但图像无立体感，对相对低资历的临床医师阅片有一定的困难；而螺旋CT三维成像及多平面重建图像能多方位、多角度观察，具有较强的立体感。弥补了X线及2DCT的不足，有助于肩胛骨骨折的诊断及治疗。
3.1螺旋CT三维成像在肩胛骨骨折的显示上具有以下优点（1）扫描与常规CT扫描相同，患者不需多次改变，大大减少了病人的痛苦，尤其适用于复合伤及不能合作的危重患者。（2）可以在图像工作站上实施旋转，直观显示每个患者特定的骨折块大小、形状及移位情况。图像立体感强、大大提高了对复杂肩胛骨骨折及特殊部位骨折的诊断正确率。（3）经过对图像的剪切、关节解体等后处理技术，可除去周围骨后，只显示肩胛骨，避免了其它骨结构的重叠干扰，能清楚地观察骨折部位、范围，有利于骨折分型，有助于临床将图像和实际情况相结合，为临床提供精准治疗及手术方案。
3.2注意事项（1）尽管螺旋CT扫描速度快，可在短时间内完成肩胛骨的无间断容积扫描，并可将采集的大量横断面原始图像经工作站处理，但患者在短时间内必须配合检查，一定不能有细微动作，否则产生的运动伪影会影响三维成像质量进而影响诊断。（2）螺旋CT三维成像时表面遮盖显示法的容积资料丢失较多，细节显示不够，成像质量受阈值影响很大，阈值选择不当会致假阳性或假阴性［3］。因此一定要注意阈值的选择。（3）不要因为扫描层数多而减少扫描范围，一定要包括整个肩胛骨，否则会漏诊和肩胛骨的整体观不强。
参考文献
［1］陈炽贤.实用放射学［M］.第2版.北京.人民卫生出版社，2005：878.
三维成像范文3
【关键词】实时三维超声成像；二维超声；胎儿畸形；应用价值
近些年 ， 随着现代科学技术的不断发展 ， 超声影像技术也在日益发展 ， 原先的二维超声技术已经逐步被三维超声成像技术所取代[1]， 且在胎儿产前诊断中得到广泛应用。为探讨实时三维超声成像技术在诊断胎儿畸形的临床应用价值 ， 为提高临床诊断胎儿畸形率提供更多参考。本文选取 2013年 1月 ～2015年 1月来本院进行常规检查的孕妇 120例作为研究对象， 现报告如下。 1资料与方法
1. 1一般资料选取 2013年 1月 ～2015年 1月来本院进行常规检查的孕妇 120例作为研究对象 ， 孕妇年龄 20～36岁 ， 平均年龄 （28.62±2.16）岁， 孕龄 21～27周， 平均孕龄 （24.21±
1.84）周。 1. 2方法采用超声诊断仪进行诊断 （一般选择型号为Voluson E8 彩色多普勒超声诊断仪 ）， 同时应用腹部容积探头（探头频率3.5～5.0 MHz）。该型号仪器可对孕妇进行二维、静态三维以及实时三维超声检查。首先对胎儿进行二维超声常规扫查 （主要包括脊柱、胎盘、胸部、四肢、脐带以及测量数值 ）， 随后 ， 对疑诊的胎儿启动三维超声诊断程序 ， 采集相关图像， 从而更加直观的分析胎儿肢体运动情况。
1. 3统计学方法采用 SPSS17.0统计学软件进行数据统计分析。计数资料以率 （%）表示 ， 采用 χ2检验。 P
2结果
足月分娩后 ， 共发现胎儿畸形 36例 （四肢 6例、胸部9例、脊柱 8例、腹部及泌尿系 8例、中枢神经系统畸形 5例 ）， 与二维超声诊断结果相符的有 25例 （69.44%）， 与三维超声诊断结果相符的有 34例 （94.44%）， 两者差异具有统计学意义（χ2=6.216， P
3讨论
目前 ， 超声检查胎儿发育异常被临床视作最有效、最直接的方法[2]。以往更多的是利用二维超声技术进行检查 ， 但该方法提供的图像质量不够清晰 ， 无法完全将胎儿的细小结构呈现在临床医师面前。随着科学技术的不断更新 ， 三维超声成像技术被不断应用[3]。
三维超声成像技术使用方法独特且图像质量优质 ， 一方面可以重建胎儿的体表和体内结构 ， 另一方面也能够实时根据胎儿的活动图像对其发育情况进行判断 ， 清晰展示出胎儿眼睛、鼻子、面部和四肢等细小部位结构 ， 提供给胎儿研究和畸形诊断重要的信息 ， 使胎儿的发育异常检出率得到大大提高[4， 5]。
为探讨实时三维超声成像技术在诊断胎儿畸形的临床应用价值 ， 本文选取 2013年 1月 ～2015年 1月来本院进行常规检查的孕妇 120例作为研究对象 ， 首先对其进行常规二维超声检查 ， 并记录检查结果 ， 随后对其进行实时三维超声成像检查 ， 并记录相应检查结果 ， 最后将两种检查方法得出的结果与足月分娩后的统计结果进行对比。结果显示：足月分娩后， 共发现胎儿畸形36例（四肢6例、胸部9例、脊柱8例、腹部及泌尿系 8例、中枢神经系统畸形 5例 ）， 与二维超声诊断结果相符的有 25例 （69.44%）， 与三维超声诊断结果相符的有 34例 （94.44%）， 两者差异具有统计学意义 （ χ2=6.216， P
综上所述 ， 实时三维超声成像技术在诊断胎儿畸形中相比于传统的二维超声具有更高的应用价值 ， 可以提供丰富全面的图像信息 ， 还具有立体成像等优点 ， 深受临床医师认可 ，
具有极高的临床推广价值。
参考文献
[1]吴俊 ， 赵志军 ， 赵改萍 ， 等 .实时三维超声成像诊断胎儿畸形的临床应用研究. 当代医学 ， 2010， 16（36）：97-99.
[2]彭元忠 ， 张万平 ， 李妩真 ， 等 .实时三维超声成像诊断胎儿体表畸形的临床价值 .临床超声医学杂志 ， 2012， 14（2）：142-143.
[3]王冰冰 .三维超声诊断在胎儿颜面肢体畸形的临床应用 .右江民族医学院学报 ， 2010， 32（3）：394-395.
[4]宋红 ， 熊奕 ， 易艳 ， 等 . 实时三维超声心动图显示胎儿室间隔外科观的可行性研究 . 中国超声医学杂志 ， 2013， 29（12）：1109?1111.
三维成像范文4
关键词：向下延拓 不适定问题 正则化频率域
中图分类号：P6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（b）-046-03
目前位场的延拓已经有多种成熟的方法，能严格按照数学方法导出。向上延拓由于不涉及到场源，可以达到良好的效果；但向下延拓是由实测位场向场源的延拓，是一个典型的不适定问题，计算的本身存在不稳定性。通常的下延方法在下延至场源体附近区域位场将发生强烈的震荡效应，国内外大量学者为解决这一问题作了大量的探索。主要解决方向都是构建低通滤波器。实际上相对于正则化方法，其他方法下延深度均较浅，到达场源时无法消除高频振荡。相较而言正则化方法是最稳定的算法之一，也是理论上能过源的延拓方法，可以解决反演中解的不唯一性和不稳定性。该文基于Fourior变换在频率域对正则化因子的选择，参数的控制及三维下延做出了一定探讨。把这种方法应用于理论模型和实际数据的向下延拓中都取得了理想的结果。
1 向下延拓的不适定性
我们知道，在场源区域S外位场u满足Laplace方程[1]：
（1）
其中f为观测平面的实测值，位场函数u为调和函数，由此构建成为Dirchlet问题。
解方程可得上半平面的延拓位场Poisson公式：
（2）
坐标取向下为正。其中为观测平面位场的观测值，为向上延拓z1以后平面位场值。转化为褶积表达式：
× （3）
将式（3）各项做二维Fourior变换得到波数域表达式[2]：
（4）
其中：
（5）
（6）
其中u，v为空间频率，z为常数。故向上延拓频率因子为[3]：
可以将向下延拓看作向上延拓的反问题，于是把向上延拓因子的倒数作为向下延拓因子，得向下延拓因子：
（7）
显然向下延拓因子是一个高通滤波器，将对高频成分进行放大，造成延拓位场剧烈震荡，使得延拓结果发散，淹没有效信息。构成了一个不适定问题。
2 正则化算法
为了能得到稳定解的向下延拓因子我们将问题转化第一类Fredholm线性积分[4]：
（8）
（9）
或第二类Fredhol线性积分：
其中：
（10）
（11）
利用Lagrange乘数法，将上述问题转化为无条件极值[4～5]：
（12）
其中为正则化参数，使用Fourior变换和Euler方程[4]转化到频率域求的解方程组（7）、（8），历史[5]上得出了不同类型的滤波器，通过试验效果校对本文采用陈生昌等人提出依据广义逆运算得出的向下延拓滤波器[6]：
（13）
它的频率特征如图1所示。
可以看出它是一个带通滤波器，不同取值有不同通带的频率响应，随增大通带向低频方向移动。同时它也是一个与有关的函数，频带将随着深度变化动态对下延信号进行动态压制。达到消除向下延拓所存在的高频振荡问题。
图2是原始延拓因子向下延拓5 m的二位重力异常，图3为利用正则化延拓因子延拓5 m的二维重力异常。
3 正则化参数的选取
正则化参数的选择将直接影响滤波器的通带范围，当取的很小时滤波器近似于原始的高通向下延拓因子，会造成很强的高频振荡，淹没有用信息。取值偏大时是一个低通滤波器，造成压制过当。按单个场源的模型，做出参数不同取值延拓位场最大值（场源位置）变化曲线如图4所示。可以看出参数还控制了场源反演深度。
由于向下延拓信号由于涉及到场源等问题，对于参数的选择往往根据经验并与实际情况相互印证。该文在前人的基础上再引入多条件约束通过牛顿切线法确定的取值范围。
约束条件：
（1）延拓在一定范围内位场值是增加的；
（2）延拓位场极值变化是收敛的；
（3）
第一个条件用于约束取过大所造成的压制过当，导致等值线过早闭合；第二个条件用于约束取过小造成延拓过源等值线不闭合的尴尬；第三个条件使延拓曲线形态趋势与地表观测曲线一致性最佳。
4 三维位场延拓
Step1：对观测平面数据进行二维Fourier变换转换到波数域；
Step2：用同样的滤波器构造三维正则化延拓因子；
Step3：用三维正则化因子对波数域位场值进行延拓；
Step4：Fourier反变换得到延拓后的位场值；
Step5：依次取不同的Z值重复上述步骤。
5 球体重力场数值模拟
为验证算法准确性，本文取单个球体源的重力位场作为正演模型。球体参数如表1所示。
正演公式：
处理得z=0平面的重力异常，取y=0测线剖面图，并加上微弱的随机高斯噪声合成，比较符合实际工作中数据采集精度，用于验证正则化算法对于不适定问题的响应。为了体现横向上的变化并克服Fourier变换由于采样不足假频现象，取剖面长度尽量长，本文取剖面长度为埋深的6倍，点距为2m。利用三个约束条件，在保证第一、二条件下利用牛顿迭代法求取最佳正则化参数=0.0151。
图5是向下延拓y=0剖面的等值线图。最大下延深度为40 m。为2倍场源深度，由图。可见等值线在场源附近闭合，并有很好的对称性。闭合中心深度在22 m左右，和真实场源中心很接近。此外，在两侧有一些负异常震荡现象，这是由于对高频信息的压制不绝对造成，在边界还出现了Fourier变换造成的“八”字形Gibbs效应，这些都验证了本算法在一定精度下的正确性。
按照三维延拓步骤，构建波数域正则化因子对单球体场源正演平面数据进行三维下延[7]，做切片如图6所示。
由图7可见，三维情况与二维反演十分吻合，反演所得的场源位置也在22 m左右，随深度增加下延平面最大值变化趋势为增大极值减小，并且在下方成功收敛。
6 结论
（1）正则化三维向下延拓方法可以很好的压制高频振荡，过场源位场不发散，有很好的稳定性。（2）利用二维快速Fourier变换将数据转换为波数域结合广义正则化原理可以避免大型矩阵运算，提高计算效率。（3）正则化滤波器是一个基于深度变化的带通滤波器，在不同深度对不同频率信号有不同的压制程度，是一种动态的滤波器，这样即能保证数据过场源不产生震荡，又能保证延拓深度。（4）理论上只要选取恰当可以延拓至任意深度，并保证等值线闭合。（5）参数能控制反演场源的深度，利用多条件约束可以得到可靠的参数。
参考文献
[1] 王邦华，王理.重磁位场的正则化向下延拓[J].物探化探计算技术，1998，20（1）.
[2] 刘彩云.频率域位场延拓表达式的一种简单推导[J].长江大学学报：自科版，2013，10（28）.
[3] 李中芹.基于深度变化的磁场正则化下延方法研究[D].中国石油大学，2011.
[4] 栾文贵.场位解析延拓的稳定化算法[J].地球物理学报，1983（3）：263-274.
[5] 梁锦文.位场向下延拓的正则化方法[J].地球物理学报，1989，32（5）.
三维成像范文5
【关键词】 三维超声;二维超声;胎儿畸形
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
超声检查是产前诊断的主要手段之一,在监测胎儿宫内发育状况、筛查和诊断胎儿畸形方面有着重要作用,而常规二维超声仅提供二维切面图像，有其自身局限性，新近三维超声成像能提供更为丰富的信息,是二维超声成像的有益补充。本文总结近年来我院应用该技术对中晚期妊娠的胎儿三维重建的检测结果,以评估其在诊断胎儿畸形方面的应用价值。
1 资料与方法
1．1 一般资料 2005年9月至2007年5月在我院超声科检查的孕妇1 510例,孕周22~30周，单胎妊娠1500例，双胎妊娠10例。
1．2 仪器装置 美国GE公司VOLUSON．730型三维超声成像仪，凸阵经腹三维容积探头,频率3．0/5．0 MHz。三维重建模式采用表面成像。
1．3 图像采集及三维重建方法 对1 510例妊娠22~30周的胎儿进行二维超声检查后,有可疑异常者或检查条件适宜者进行三维超声检查。成像模式：表面成像。图像采集时间5 s内完成,在A、B、C互相垂直三断面选择感兴趣区,调整X、Y、Z轴进行移动或旋转,同时并根据需要调整观察区大小,得到真实胎儿立体图像。每个患者存储3~5幅图像,以便选择最佳图像。将结果与引产或出生后的结果比较。
1．4 资料统计学处理 随访超声检查胎儿引产或出生后的结果。计算三维超声、二维超声诊断的敏感性、特异性、准确性。
2 结果
本组对1 510例胎儿检查中,经引产或出生后证实共有畸形胎儿32例(见表1)。二维超声检查漏诊2例,误诊1例，其敏感性及特异性分别为93．8%及99．9%(见表2),而三维超声联合二维超声均作出正确诊断。
本组对1 510例胎儿检查中,经引产或出生后证实共有畸形胎儿32例(见表1)。二维超声检查漏诊2例,误诊1例，其敏感性及特异性分别为93．8%及99．9%(见表2),而三维超声联合二维超声均作出正确诊断。
体表畸形19例，其中唇裂5例，肢体短小2例，上肢尺桡骨缺如1例，右侧胫腓骨缺如1例，足内翻2例，囊状淋巴管瘤4例，单脐动脉畸形1例，骶尾部畸胎瘤1例及左眼睑肿物1例，均在本院及外院引产证实，唇裂1例本院产后证实。
内脏畸形13例，脉络丛囊肿2例，胎儿胸腹水1例，肾盂积水6例，肾囊肿1例，无脑儿1例，巨结肠1例及闭锁1例，均在引产后证实。
3 讨论
先天性胎儿发育异常的检测对优生有非常重要的意义[1],超声是产前诊断胎儿畸形的首选方法,有助于尽早诊断发现胎儿畸形,及早终止妊娠。
随着超声技术的发展，超声诊断表现出越来越大的优势。新近三维超声新技术使产前诊断准确率进一步提高，其有两种成像模式,即表面模式和穿透模式。在表面模式,胎儿成像如同真实照片,胎儿体表的病灶,如面部畸形、脊柱裂、无脑儿和脐膨出可清楚显示[2]。在穿透模式,胎儿皮肤表现为半透明,可观察到内部器官[3]。因此三维超声在产科应用中,无论是在提高胎儿畸形检出率方面，还是在胎儿畸形类型的诊断上均显示出诸多优势。通过三维超声与二维超声的联合扫查，可更详细了解各脏器的空间立体形态,观察各组织结构间的空间相互关系,并加强可疑部位的显示,有助于鉴别胎儿解剖畸形,提高产前诊断胎儿畸形的能力。其中孕早期的胎儿形成可如同实体,显示胎儿的表面结构,并能做胎体的360°旋转。在中晚期妊娠三维超声可显示胎儿脊柱每块椎骨的椎体、椎管、棘突等结构,显示符合解剖结构的脊柱再现图像。国内外有报道[4．6]3DUS可以较2DUS提供更多信息，尤其对面部、体表及骨骼系统检测。本组资料对1 510例胎儿检查中,经引产或出生后证实共有畸形胎儿32例。单纯二维超声检查漏诊2例,误诊1例，其敏感性、特异性分别为93．8%、99．9%,而三维超声联合二维超声均作出正确诊断。本组主要采用表面成像模式观察，在良好条件下可清晰显示面部表情,如吮手、打哈欠等,增进母子感情。另外表面成像可较为准确观察面部畸形如唇裂程度及分型，甚至有报道可清楚观察到三体综合征患儿的面部特征，有助于指导胎儿去留及某些疾病出生后手术修补的成败，因此三维技术可提高超声诊断的水平,为临床医生与孕妇及其家属沟通提供可靠的依据。
结合本组资料及文献报道，三维超声与二维超声联合检测显示出诸多优势：①二维与三维扫查可随即转换；②三个互相垂直的平面同时显示,可更为全面地观察胎儿的解剖结构;③三维系统可重建立体图像，并可随时回放分析[7,8]。但三维超声成像是建立在二维超声基础上，也同样有其局限性。在三维超声检查中，作者体会：①母体方面：胎儿面部前方无羊水或羊水过少，胎儿面部紧贴子宫或胎盘，胎儿面部前方有肢体或脐带遮挡，胎儿枕前位等均可影响图像质量；②感兴趣区取样过小，可出现如骨缝增宽等伪像；③为获取满意图像，操作者可试用手于孕妇腹壁轻推胎头，或嘱孕妇改变，或适当走动后再检查。
综上所述，三维超声在胎儿体表结构畸形诊断成像中的应用，可提高产前诊断的准确性为产科处理提供更加可靠的信息，是目前任何其他影像学和实验室检查无可替代的检查手段。
参考文献
1 徐辉雄,张青萍,肖先桃,等.三维超声成像在产前诊断中的初步临床应用研究.中国超声医学杂志,2001,17(1):64.
2 Riccabona M，Pretorius DH，Nelson TR,et al.Three．dimensional ultrasound:display modalities in obstetrics.J Clin Ultrasound,1997，25(4):157．167.
3 Riccabona M，Johnson D，Pretorius DH,et al.Three dimensional ultrasound:display modalities in the fetal spine and thorax.Eur J Radiol，1996，22(2):141．145.
4 Baba K，Okai T，Kozuma S,et al.Fetal abnormalities:evaluation with real．time．processible three．dimensional US：preliminary report.Radiology，1999，211(2):441．446.
5 Lee YM，Simpson LL.Major fetal structural malformations:the role of new imaging modalities.Am J Med Genet C Semin Med Genet，2007,145(1):33．44.
6 Platt LD，Devore GR，Pretorius DH.Improving cleft palate/cleft lip antenatal diagnosis by 3．dimensional sonography:the “flipped face” view.J Ultrasound Med，2006，25(11):1423．1430.
三维成像范文6
[关键词]颌面部骨折；多层螺旋CT；MPR；SSD.
近年来，颌面骨骨折的发生率逐渐增加，由于颌面部解剖结构的复杂，因此准确地判断骨折的部位、类型、形态以及大小、移位等对指导临床治疗具有重要的价值及意义。近年来，螺旋CT三维成像技术（MPR及SSD重建技术）已广泛地应用于颌面部骨骨折的诊断，为临床治疗提供了更为方便、直观的影像学资料[1]。本文回顾性分析我院2006年1月～2010年1月应用螺旋CT扫描及后处理技术进行MPR及SSD三维重建的50例颌面骨折患者的CT影像学资料，现报道如下。
1资料与方法。
1.1一般资料。
我院2006年1月～2010年1月共收治50例颌面骨骨折患者，其中男39例，女11例。年龄9～65岁，平均40.8岁。受伤原因：车祸伤24例，砸伤12例，坠落伤7例，撞伤4例，其他原因3例。主要临床表现为疼痛、颌面部软组织肿胀、张口困难等。
1.2仪器与方法。
1.2.1仪器采用日本东芝公司Astioen4螺旋CT机进行扫描。
扫描参数：层厚1mm，层距1mm，电压140kV，电流120mA，螺距（pitch）1.35∶1，无间隔连续扫描。
1.2.2检查方法患者取仰卧位，头先进，扫描范围包括自眶上缘3cm至下颌骨下缘3cm，扫描结束后进行多平面重建（MPR）及表面遮盖法显示（SSD）等技术后处理分析。多平面重组以软组织窗及骨窗分别进行观察，并且进行任意方位成像，天下论文存储相应病变成像最好的图像，重建厚度3mm；表面阴影显示阈值下限在150~250HU，选取切割功能切除多余的部分组织，根据病灶的显示效果任意旋转角度选择最佳的图像存储。
2结果。
50例患者经螺旋CT扫描轴位图像共发现67处骨折，螺旋CT扫描图像结合后处理图像可发现80处骨折，遗漏13处，漏诊率16.25%。螺旋三维CT重建图像能清晰直观地显示颌骨骨折的立体解剖形态及其与周围组织结构的关系，准确显示骨折部位、范围、骨折块移位方向、立体距离。50例中单发骨折11例，多发骨折39例；上颌骨骨折21例，下颌骨骨折29例。下颌骨骨折的病例中4例共11处诊断有或伴有髁状突骨折，其中有3例先经下颌侧位片及二维CT未能确诊，经过旋转角度观察，证实为脱帽并向内侧移位，并因髁状突无明显移位，外科医生采取了保守治疗。
3讨论。
颌面骨解剖结构复杂，主要包括鼻骨、泪骨、上颌骨、腭骨、颧骨等。近年来由于交通事故发生率的增高，颌面骨骨折的发生率也逐年增多[2]。
普通X线片无法准确地显示骨折的数量、移位情况以及骨折的位置，临床应用具有一定局限性。而普通轴位CT图像虽然无颌面结构的重叠，对病变的显示有显著提高，但缺乏立体、直观影像，对一些平行于扫描层面的骨折仍有遗漏[3]。本组比较横断位、MPR资料，50例80处骨折，轴位显示67处，遗漏13处，漏诊率16.25%，经分析多为水平方向走行骨折线，且为多部位复杂骨折病例。MPR重建技术包括冠状面、矢状面、任意斜面和任意曲面的图像重建，具有二维横断位图像同样的空间分辨率和密度分辨率。其技术参数通过调节窗宽、窗位相互切换软组织窗和骨窗，在显示骨质病变情况同时，还可清晰显示病变周围软组织损害情况，如周围软组织增厚、肿胀、积气、积血或软组织的开放性损伤等（封三图1）[4]。但是二维CT为平面图像只能显示某层面的骨质损伤情况，临床医师运用二维CT平片诊断会存在误差，难以建立三维空间思维，对病变可能产生一些偏差，而影响治疗方案的确定。本组MPR图像显示全部骨折，诊断准确率100%，无一例漏诊。有研究也证实，对于眶外壁、眶底及深部结构如筛板、鼻中隔、蝶骨大翼的骨折，CT二维影像优于CT三维重建[5]。
SSD三维重建成像空间立体感强（封三图2），能极好地显示骨折的结构，尤其是结构重叠区域的三维关系，对颌面骨骨折的部位、范围及周围结构的毗邻关系等（如从多角度显示髁状突与关节窝的空间位置关系）、骨折移位程度、方向，碎骨片的位置、大小、数目等情况，论文格式特别能全程清楚地显示不规则骨折线的畸形走行，提高了对颌面骨骨折的诊断准确性[6]。Kreipke等认为Lefortil型骨折X线平片和二维CT不能很好地显示骨折线，而三维CT可以直观地显示骨折线的走行情况和骨折段的移位情况，为临床治疗提供了可靠的依据。CT三维重建的另一个突出优势在髁状突骨折的显示上，可从任意角度观察病变部位，清楚显示髁状突骨折类型、骨折块移位方向、距离和空间位置、关节面的朝向、下颌骨升支断端上移范围、与颞颌关节窝的空间关系等，较CT二维影像更接近人体内的真实解剖结构，避免了主观想象过程中因分析理解差异所导致的误诊。本组29例下颌骨骨折病例中，4例共11处诊断有或伴有髁状突骨折，其中3例先经下颌侧位片及二维CT未能确诊，经过旋转角度观察，证实为脱位并向内侧移位，并因髁状突无明显移位，外科医生采取了保守治疗。
综上所述，应用多层螺旋CT三维重建技术可以立体、直观、清晰地显示颌面骨骨折情况，提高诊断的准确性，为临床治疗提供有力的指导，具有重要的临床应用价值。
参考文献
[1]姚卫江，郎召君，徐锐，等。多层螺旋CT在颌面部骨折的诊断及临床应用价值[J].上海医学影像，2008，17（1）：51-53.
[2]陈建字，粱碧玲，刘庆余，等。颌面骨病变多层螺旋CT三维重建的诊断价值[J].中国医学科学院学报，2006，28（1）：l6-20.
[3]慕红文，杨晓滨，张宁，等。螺旋CT三维重建在诊断颌骨骨折中的应用[J].安徽医药，2008，12（9）：829-830.
[4]王保平，冯熠，段燕东。螺旋CT三维重建在颌面部外伤中的临床应用价值[J].实用医学影像杂志，2004，5（1）：10-13.
