桩端岩溶三维超声成像方法及应用研究

研究目的:岩溶地区大直径桩基础受桩端岩溶的威胁大,探查不清或处理不当时可能会出现桩基承载力不足等严重工程质量问题,现有探测方法难以在桩底复杂泥水环境下实现桩端三维精细化探测。本文基于超声相控阵全聚焦成像原理,提出一种全新的桩端岩溶三维探测方法,以实现对桩端一定范围内地质结构进行三维高精度成像。研究结论:(1)本方法和装备在桩底采集超声数据并成像,可对桩端一定深度和冲切角范围内岩溶三维高精度成像;(2)足尺模型试验表明本装备可探测桩端10 m以内溶洞且探测精度优于0.1 m;(3)工程实践表明本装备可有效查明桩端岩溶、破碎裂隙,探测结果准确可靠;(4)本装备能适应桩底各种恶劣的环境,探测过程简单高效,时效性强,对保障岩溶区桩基施工安全与质量控制具有重要的意义。

二维超声剪切波弹性成像技术肝脏硬度测量在非酒精性脂肪性肝病疾病严重程度预测中的应用价值

目的 研究二维超声剪切波弹性成像技术(2D-SWE)肝脏硬度测量在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)疾病严重程度预测中的应用价值。方法 研究方法为回顾性分析,观察对象为2019年9月至2023年10月皖南医学院附属宣城市医院(宣城市人民医院)收治入院的122例NAFLD患者,设为研究组,并选取同一时期入院的122例健康体检者,设为对照组。两组研究对象均接受2D-SWE检查,比较肝硬度值。同时,参考脂肪性病变程度将研究组122例患者分为轻度组(n=63)与中重度组(n=59)。比较两组患者体重指数、生化指标[总胆红素、空腹血糖、高密度脂蛋白(HDL)、糖化血红蛋白(HbA1c)、甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白(LDL)],分析研究组2D-SWE硬度值与体重指数、生化指标的相关性,并分析2D-SWE硬度值对NAFLD严重程度的预测价值。结果 研究组患者的肝硬度值为(12.08±3.04) kPa,高于对照组[(6.98±2.93) kPa],差异有统计学意义(P<0.05)。中重度组肝硬度值为(12.28±3.07) kPa,高于轻度组[(8.39±2.76) kPa],轻度组、中重度组肝硬度值均高于对照组[(6.98±2.93) kPa],差异均有统计学意义(P<0.05)。中重度组患者的体重指数、空腹血糖、HbA1c、甘油三酯、总胆固醇、LDL水平分别为(31.12±4.34) kg/m^(2)、(6.24±0.76)μmol/L、(6.18±0.53) mmol/L、(3.16±0.58) mmol/L、(0.79±0.14) mmol/L、(3.26±0.75) mmol/L,均高于轻度组[(27.48±2.19) kg/m^(2)、(5.36±0.58)μmol/L、(5.27±0.36) mmol/L、(2.08±0.47) mmol/L、(0.61±0.13)mmol/L、(2.77±0.89) mmol/L],差异均有统计学意义(P<0.05)。经Pearson分析,研究组患者肝硬度与体重指数、空腹血糖、HbA1c、甘油三酯、总胆固醇、LDL均呈正相关(r=0.270、0.219、0.215、0.234、0.233、0.264,均P<0.05)。NAFLD程度预测中肝硬度值的受试者工作特征(ROC)曲线下面积为0.908,标准差0.025,P<0.01,95%置信区间(CI)为0.857~0.959。结论 NAFLD检查中2D-SWE肝脏硬度测量效果显著,肝脏硬度值与NAFLD密切相关,且可辅助预测患者疾病严重程度。

三维超声玻璃体成像在孕中期胎儿心脏筛查中的应用研究

目的:探讨三维超声玻璃体成像在孕中期胎儿心脏筛查中的应用价值。方法:回顾性选择2021年10月—2023年9月于抚州第六医院进行孕检的848例胎儿生长速度低于预期的孕中期孕妇为研究对象,均进行二维超声及彩色多普勒超声联合三维超声玻璃体成像检查。记录不同类型胎儿心脏畸形在超声检查中的诊断结果及在不同超声切面的显示情况,并记录胎儿心脏畸形在不同超声切面的诊断情况。结果:超声检查心脏畸形胎儿81例,产后回访及引产记录心脏畸形胎儿87例,诊断符合率93.10%,其中最高为室间隔缺损(40.74%),其次为完全性大动脉换位(25.93%)、右心室双出口(20.99%)、心室发育不良(7.41%)、肺动脉瓣闭锁(2.47%)、单心室(1.23%)、永存动脉干(1.23%);单心室主要在四腔心切面显示异常,动脉瓣及动脉干畸形主要在三血管平面及左右心室流出道切面显示异常,房室间隔畸形主要在左右心室流出道切面和四腔心切面显示异常。四腔心切面+左右心室流出道切面、四腔心切面+三血管平面和四腔心切面+主动脉根部短轴切面诊断率(74.71%、88.51%、58.62%)均高于四腔心切面(43.68%),差异均有统计学意义(P<0.05)。以产后回访及引产记录结果为金标准,904例胎儿心脏畸形经三维超声玻璃体成像检测后,阳性预测值为93.10%,阴性预测值为99.39%,诊断准确度为98.78%。结论:三维超声玻璃体成像在胎儿生长速度低于预期的孕中期胎儿心脏筛查中诊断准确度高,且便于操作。

经阴道二维超声联合三维超声容积成像技术诊断子宫内膜病变的临床应用价值

目的:探讨研究经阴道二维超声(2D-TVS)联合三维超声(3D-TVS)容积成像技术诊断子宫内膜病变的临床应用价值。方法:选取2021年4月—2023年9月邳州市妇幼保健院收治的300例子宫内膜病变患者作为研究对象,所有患者均进行2D-TVS和3D-TVS容积成像检查。比较不同影像技术的图像清晰度优良率,以宫腔镜检查取病变组织病理诊断结果为金标准,比较单一检查与联合检查的诊断符合率。结果:3D-TVS容积成像的图像清晰度优良率为94.33%,高于2D-TVS的72.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。病理诊断出良性子宫内膜病变266例,包括中子宫内膜息肉83例、子宫内膜非典型增生63例、子宫内膜增生42例、子宫内膜样腺病48例、子宫黏膜下平滑肌瘤30例以及恶性子宫内膜病变34例。联合检查诊断符合率高于2D-TVS和3D-TVS容积成像单独检查,3D-TVS容积成像的诊断符合率高于2D-TVS,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:相对于2D-TVS,3D-TVS容积成像技术可以提供更清晰、准确的超声图像,且3D-TVS容积成像技术诊断子宫内膜病变的符合率高于2D-TVS,二者联合诊断子宫内膜病变的符合率高于单一诊断,临床建议采取联合诊断的方式以提高子宫内膜病变的诊断准确性。

超声三维全聚焦成像技术的研究进展

超声三维全聚焦成像技术在缺陷表征能力方面具有更直观的优势,是当今超声相控阵检测领域的研究热点之一。对超声三维全聚焦成像技术的研究进展进行了简要概述,分别基于一维线阵、二维面阵探头介绍了超声三维全聚焦成像技术的成像机理和研究成果,初步探讨了目前研究中存在的不足及未来的发展方向。

基于超声波断层图像的三维重构方法

为降低检测成本,减少辐射危害,提出了基于超声波断层图像进行典型零件的三维重构方法.设计了相共振结合拉东反变换计算方法的零件断层扫描试验,基于Matlab平台构建了轮廓提取算法、图像堆叠算法以及三维模型重构算法.结合图像处理算法与三维模型重构算法实现了二维超声断层图像的三维重构,重构的零件外形尺寸与内部形位误差约为1 mm.结果表明,本文提出的超声波断层图像三维重构方法可靠、准确,可用于典型金属零件轮廓及内部缺陷的无损检测与三维重构.

心脏超声斑点成像技术对冠状动脉粥样硬化性心脏病的诊断价值分析

目的探讨三维超声斑点追踪成像技术(3D-STI)对冠状动脉粥样硬化性心脏病(CHD)的诊断价值。方法选取我院疑似CHD的患者128例,患者均采用三维超声心动图进行检查,获取心脏的三维全容积动态图,并以3D-STI对心脏三维全容积动态图进行分析。根据冠状动脉造影的检查结果将患者分成正常组、轻度组、中度组及重度组,比较各组患者的年龄、性别、左心房内径(LAD)、左心室舒张末期内径(LVEDD)、舒张期室间隔厚度(IVST)、左心室心肌质量(LV_(mass))、左心室射血分数(LVEF)及三维LVEF(3D-LVEF),测量各组患者左心室整体长轴收缩期峰值应变(GLS)、左心室整体圆周收缩期峰值应变(GCS)、左心室整体径向收缩期峰值应变(GRS)、左心室整体面积收缩期峰值应变(GAS)、GAS变化率(GAS rate)及三维左心室整体应变(3D-Strain),并分析3D-STI各参数对CHD的诊断价值。结果128例患者中,27例冠状动脉正常(正常组)、32例冠状动脉轻度狭窄(轻度组)、37例冠状动脉中度狭窄(中度组)、32例冠状动脉重度狭窄(重度组)。重度组患者的LVEDD显著大于其他3组(P<0.05),LVEF和3D-LVEF显著低于其他3组(P<0.05),LV_(mass)显著大于轻度组和正常组(P<0.05)。各组患者GAS rate比较,差异无统计学意义(P>0.05)。重度组患者的各项3D-STI参数明显低于其他3组(P<0.05);中度组患者的GRS、GLS、GAS、GCS及3D-Strain均低于正常组和轻度组(P<0.05)。以冠状动脉造影检查结果作为CHD诊断的金标准,通过各项3D-STI参数对中度组及重度组患者进行CHD预测,并建立ROC曲线,结果显示,中度组患者的3D-Strain、GAS、GLS、GCS、GRS的曲线下面积(AUC)分别为0.954、0.657、0.890、0.938、0.940,重度组患者的3D-Strain、GAS、GLS、GCS、GRS的AUC分别为0.975、0.839、0.932、0.970、0.978;与中度组相比,重度组患者3D-Strain、GAS、GLS、GCS、GRS对应的AUC稍高。结论3D-STI可作为CHD患者左心室冠状动脉狭窄的诊断方法,尤其对中重度狭窄患者具有极高的诊断价值,且具有重复性、无创、方便等优势,可为临床CHD患者的冠状动脉狭窄的诊断提供可靠依据。

三维断层超声显像联合三维超声综合评分法诊断宫腔粘连价值

目的:探讨三维断层超声显像(TUI)联合三维超声综合评分法诊断宫腔粘连(IUA)临床价值。方法:选取2021年4月-2022年6月本院就诊疑似宫腔粘连的182例患者临床资料,均采用TUI、三维超声综合评分法诊断,以宫腔镜病理诊断为金标准,分析TUI联合三维超声综合评分法与宫腔镜检查的一致性;比较轻度、中度、重度宫腔粘连患者TUI特征。结果:186例经宫腔镜诊断IUA 92例,其中轻度粘连32例、中度粘连34例、重度粘连26例,随患者粘连程度加重TUI子宫内膜边缘不光整率增加(P<0.05),其他特征如缺损、内聚及钙化比较无差异(P>0.05)。以宫腔镜检查结果为金标准,三维超声综合评分诊断IUA的灵敏度、特异度、符合率、阳性预测值、阴性预测值分别为95.7%、92.6%、94.1%、92.6%和95.6%,Kappa值为0.882;TUI诊断IUA的灵敏度、特异度、符合率、阳性预测值、阴性预测值分别为97.8%、94.7%、96.2%、94.7%和97.8%,Kappa值为0.925;三维超声综合评分联合TUI诊断IUA的灵敏度、特异度、符合率、阳性预测值、阴性预测值分别为94.6%、100.0%、97.3%、100.0%和95.0%,Kappa值为0.946。结论:TUI联合三维超声综合评分法临床诊断宫腔粘连有较高价值。

二维超声剪切波弹性成像评估慢性乙型肝炎患者肝纤维化程度的价值

目的 探讨二维超声剪切波弹性成像评估慢性乙型肝炎患者肝纤维化程度的价值。方法 选取2020年3月至2022年2月医院收治的124例慢性乙型肝炎患者作为研究对象,患者均接受二维超声剪切波弹性成像和瞬时弹性成像检查,以肝穿刺活检病理结果为金标准,分析二维超声剪切波弹性成像和瞬时弹性成像检测不同程度肝纤维化患者的诊断符合率、弹性值。结果 二维超声剪切波弹性成像诊断符合率较瞬时弹性成像诊断高(P<0.05)。S3期患者的弹性值较S1期和S2期高,S2期患者的弹性值较S1期高(P<0.05)。结论 二维超声剪切波弹性成像应用于慢性乙型肝炎诊断中,能提升诊断符合率,有利于判断肝纤维化程度。

二维超声斑点追踪成像评估急性心梗患者左心室功能的临床价值

目的探析二维超声斑点追踪成像评估急性心肌梗死(心梗)患者左心室功能的临床价值。方法65例急性心梗患者,根据患者心梗部位划分为前壁心梗组(33例)和下壁心梗组(32例),均接受常规超声及二维超声斑点追踪成像检查。比较两组左心室功能及检查结果。结果前壁心梗组左心室射血分数(LVEF)(48.93±10.72)%低于下壁心梗组的(57.26±7.01)%,前壁心梗组左心室舒张末期内径(LVDD)(53.44±7.01)mm、左心室收缩末期内径(LVDS)(40.06±7.82)mm大于下壁心梗组的(47.63±6.92)、(32.66±7.51)mm,差异有统计学意义(P<0.05)。两组心尖部后壁、乳头肌水平侧壁及基底部后间隔的圆周应变值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。前壁心梗组心尖部后间隔、下壁、侧壁、前壁及前间隔,乳头肌水平后间隔、前壁、前间隔,基底部前壁及前间隔均低于下壁心梗组;乳头肌水平下壁及后壁,基底部下壁、后壁及侧壁的圆周应变值均明显高于下壁心梗组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论临床在评估急性心梗病情时选择二维超声斑点追踪成像效果显著,能够有效准确地为患者左心室功能情况提供科学依据,且具有无创评估的优势,值得推广应用。

探地雷达辅以超声横波三维成像在工程质量缺陷检测中的应用研究

针对隧洞施工质量及回填灌浆后存在的缺陷,笔者以某隧洞衬砌质量检测为例,选取探地雷达探测存在异常形态的剖面,辅以超声横波三维成像进行复核测试研究。测试结果表明:在理想条件下,探地雷达能够有效探测施工质量异常,如衬砌厚度不足、钢筋缺失、空腔、回填不密实等;但在外部条件干扰和检测部位内部条件干扰下,探测成果精确程度大大降低,给解译带来较大的差异性,同时可能存在错误解译现象。将探地雷达测试结果异常剖面辅以超声横波三维成像进行验证对比,结果表明,两种技术联合应用能有效对异常缺陷解译提供正确判别,能更好地进行定量判断。

三维超声成像的发展现状及若干关键技术分析

介绍三维超声成像的意义，不同的实现方案，并详细剖析了三维超声成像中遇到的图像定位、三维准确重构、不规则采样平面处理以及三维超声图像的分割问题。讨论了现有的发展水平及未来的发展方向。

非整数维超声相控阵探测方法研究

研究了非整数维超声相控阵聚焦特性以及在石油井下的扫描探测方法,首先对1.25D,1.5D和1.75D相控阵聚焦声场进行了分析,对如何提高仰角方向分辨率及减少动态阵元数等问题进行了深入的讨论;然后,研究了环形和分割环形相控阵列聚焦声场及声束偏转等特性,并和2D面阵进行了对比分析;论文还对1.25D、1.5D、1.75D、环形和分割环形相控阵列在石油测井中的应用方法进行了研究和讨论,为超声相控阵技术在井下应用提供了理论基础。

基于超声粒子图像测速技术的大鼠动脉二维血流速度测量

目的动脉粥样硬化及血栓的形成与动脉管腔内的血流动力学参数变化密切相关。然而,目前普遍应用的超声多普勒成像技术不能精确测量复杂血流流场信息。二维的动脉血流速度场能为心血管疾病提供重要的临床信息。方法应用超声粒子图像测速技术,通过B型超声记录超声造影剂粒子图像,获得二维血管全流场的信息。本研究使用5组大鼠数据,计算其左侧颈动脉的全场血流速度分布,统计3个心动周期的血流速度并与超声多普勒测速方法的结果对比。结果和结论实验结果表明,超声粒子成像技术测速结果与超声多普勒测速结果相似。超声粒子图像测速方法的结果较超声多普勒的方法结果偏小,平均血流速度、峰值速度误差为2%~8%和5%~10%。两种测速方法经t检验（P〉0.05）无显著的统计学差异。超声粒子图像测速技术能够无创、实时评估全流场血流动力学变化情况,通过测速可区分不同分组的大鼠。它为进一步探讨狭窄血管中复杂多变的血流场提供新的影像学方法。

多普勒血流超声医学图像的动态三维重建

目的将超声医学图像三维重建技术与多普勒血流成像技术结合起来 ,实现超声血流图的动态三维重建。方法通过对多普勒血流图的彩色编码方式的研究 ,利用多普勒血流图中ColorBar的信息 ,解决了从原始多普勒血流图中分离解剖结构和功能信息的问题 ,实现了心腔内血流的动态三维重建及与心脏解剖结构的三维融合显像。结果对临床人体实验获取的超声血流图像进行三维重建 ,所得重建图中血流信息与解剖结构之间的相互关系正确 ,与心脏解剖生理情况相符 ,证明了方法的可行性和有效性。结论结合超声医学图像三维重建技术和多普勒成像技术 ,实现超声医学图像功能三维重建 ,提供更多的医学信息 ,是超声医学成像技术的发展方向 。

二维超声联合四维超声时间空间相关成像在二胎先天性心脏病筛查中的应用价值

目的 探讨二维超声联合四维超声时间空间相关成像(STIC)在二胎先天性心脏病筛查中的应用价值。方法 选取2019年1月至2020年12月在河北省人民医院及河北省定州市人民医院行产前筛查的疑似胎儿先天性心脏病的260名二胎孕妇,产前筛查均行二维超声及四维超声STIC检查,以尸检或新生儿超声心动图结果作为金标准,比较二维超声、四维超声STIC及二者联合对先天性心脏病的检出率及诊断效能。结果 260名新生儿中先天性心脏病63例,二维超声检出45例,四维超声STIC检出52例,二者联合检出62例。二维超声与金标准对二胎先天性心脏病的诊断具有高度一致性(P <0.05)。四维超声STIC及其联合二维超声与金标准对二胎先天性心脏病的诊断几乎完全一致(P <0.05)。二维超声、四维超声STIC及二者联合在二胎先天性心脏病的筛检中均有一定鉴别能力,二者联合的灵敏度为98.41%,特异度为100.00%。结论 二维超声联合四维超声STIC对二胎先天性心脏病的诊断结果与金标准几乎完全一致,能为精准产前筛查提供依据。

基于超声相控线阵的缺陷全聚焦三维成像

在无损检测领域,缺陷三维成像能够还原材料内部缺陷的空间信息,与传统的二维成像相比有着明显的优势。目前实现超声相控阵缺陷三维成像主要依靠面阵探头,而这些设备往往十分复杂和昂贵。通过采取适当的数据采集方法和后处理成像算法,超声相控线阵系统能够实现低成本、高效率的三维超声检测成像。采用断层扫描和全矩阵捕捉的方法获取成像数据;再利用全聚焦成像算法绘制高分辨率的断层图像;根据这些图像在三维空间中真实的位置关系,插值还原出缺陷的三维图像。此外,针对全聚焦成像算法计算量大的问题,提出了一种加速算法。实验表明,这种检测方法能够快速得到目标空间区域的高质量三维图像,准确体现缺陷的空间分布情况,相比于借助B扫查图像和C扫查图像材料内部缺陷的方法,具有更强的直观性。

超声二维斑点追踪显像技术评价慢性肾功能不全患者左室功能的研究

目的探讨超声二维斑点追踪显像技术(STI)在评价慢性肾功能不全患者(CRF)左室功能中的应用价值。方法获取正常对照组(28例)、CRF组(50例)标准心尖四腔、三腔、两腔和短轴二尖瓣、乳头肌、心尖水平图像;分别测量和比较CRF组与对照组各节段的纵向、径向和圆周的收缩期峰值应变。结果对照组左室长轴纵向应变在心尖部最大(P<0.05);短轴径向应变差异无统计学意义;圆周应变在前间隔和后间隔基底及中间段高于同水平心尖段(P<0.05)。与对照组比较,CRF组纵向、短轴径向及圆周应变值均降低(P<0.05)。结论斑点成像技术能够较好的评价CRF患者左室功能。

超声检查新技术在慢性肾脏病诊断中的应用

慢性肾脏病(CKD)主要是指原发性肾小球疾病和继发于多种系统性疾病的肾脏损害。超声检查是慢性肾脏病首选的影像学检查方法。常规超声、三维超声、超声造影和弹性成像等超声检查技术的应用,使得超声诊断在CKD的诊断和预后监测中具有重要的指导意义。本文就超声诊断在CKD中的应用现状及研究前景作一综述。

三维容积超声在膀胱肿瘤诊断中的应用价值

目的探讨三维容积超声在膀胱肿瘤诊断中的应用价值。方法利用三维容积超声成像技术对33例膀胱肿瘤患者进行成像检查,对肿瘤病变部位建立不同切面的立体图像,分别从不同方向观察肿瘤病变部位的形态结构,与膀胱镜检查及手术后病理结果相对照。结果超声下33例膀胱肿瘤患者单发性肿瘤27例,多发性肿瘤6例,检出瘤体46个,肿瘤直径0.8~5.6 cm。手术检出瘤体47个,其中良性肿瘤2例,恶性肿瘤31例,三维容积超声检出与手术符合率为97.8%（46/47）。结论三维容积超声可清晰、直观立体地显示膀胱肿瘤的空间位置关系和形态,可以提高膀胱肿瘤术前诊断的准确性,有着二维超声无法比拟的优点,可以为制定手术治疗方案提供可靠的依据。