超声显像因其操作简便，无创伤，无痛苦，无放射性，价格低廉而被广泛用于临床。近年来，随着计算机、电子学的不断进步，越来越多的新仪器被应用于临床，使超声诊断技术得到了很大的发展。
三维医疗超声技术是当今医疗成像技术的一个重要发展趋势。三维超声技术通过数字波束赋形技术，可提供高分辨率、高质量的图像和多种检测手段，对人体各脏器进行直观立体地显示。在过去的5年中，在这方面的研究报道、案例和综述已经在国际上有了很大的发展。Merz等人认为，3D-B超图像是2D-B超图像的一种补充，具有较强的真实感和直观性。尤其在对胎儿的形态和发育的检测上，利用3D的体积影像技术，可以快速、准确地检测到胎儿的形态和发育。近几年，由于我国经济的发展，医学仪器的引进，有关3D超声影像的研究在我国已有较多的报导。现对目前在临床上使用的各类三维超声影像技术进行综述，以便于对有关方面的研究。
1三维超声技术
三维超音波是建立在2 D超音波的基础上的，高品质的2 D超音波是其前提。通常，每个三维超音波处理的程序都包括以下的步骤：资料获取，3D重构，3D绘图，3D图像处理。
1.1数据采集
要获得资料，就需要在检测范围内进行超声波扫描。首先对其进行2 D成像，再在2 D影像上选取所需的物体（大小、角度），完成2 D影像的3 D重构。该方法使得操作人员无需过分关注传感器的定位精度（所关注的部分是否位于影像中央），从而使得获取过程更加简便。在采集过程中，必须使用一种压缩的方法，这种方法可以减少数据的数量，提高数据的清晰度，便于保存和播放。
在实际应用中，获取的数据除了要获取影像的灰度信息外，还要获取影像的多普勒声速、能量等信息，以便在一定程度上适应3D超声的各种成像方式。
1.2三维重建
完成了数据的获取,并对其进行了三维重构。目前的3D图像处理技术主要有： GCS模型，曲面轮廓提取，Voxel模型等。基于 GCS的建模方法，因其所需的几何模型数量较多，不适用于对复杂人体组织的建模；基于曲面轮廓的方法，其生成的影像缺乏灰度特性，不适用于对细节的刻画。当前，三维图像的获取多采用体元素建模方法。在体积元素模型中，将三维对象分解为若干个小的、顺序排列的小的立方体，每一个小的立方体都是一个体积元素，将这些体积元素按照一定数量的体积元素按照对应的空间位置进行排列，就可以形成一幅三维立体影像。体积元素建模方法要求有较高的计算精度和运算速度。在一些3D重构软件中，为提高计算效率，在对原数据进行交错或交错两行采样时，使用了一种新的模糊内插方法，以提高图形的光滑度。然而，在现实世界中，临床对三维成像技术的需求是：1）在满足临床需求的前提下，如何获得最符合临床需求的三维成像。
1.3三维渲染
3D绘制是将物体的3D结构映射成2 D图像的处理。不同的绘制方式对3D超声影像的显示效果有很大影响。对医生而言，只有掌握了不同的3D绘制模型和特征，才能选择合适的3D绘制模型。3D绘制可以分成两种，一种是灰度绘制，另一种是颜色绘制。
1.4三维影像操作
三维图像应按照实际的诊断要求，采用多种方法进行处理，并进行相应的操作。当前，国内部分超声仪器制造商已将几种常见的工作方式整合到了高端3D超声仪器上。
1.4.1多平面重建(Multiplannar reformatting)
多平面重建需要从多个角度实现组织的分块，通过旋转、剪切等手段，可以实现对被选择的组织的任意一个层面的图像，其中包含了常规二维超声无法实现的冠状位像。
1.4.2超声断层图像 ( Tomographic ultrasound imeging，TUI)
也被称为多切面观察（MSV/）。该方法通过对层片数目及层片间距的合理控制，使被测物如 CT那样，成为一组连续的二维层片，从而达到对被测物进行精确扫描的目的。
1.4.3电子刀(日ectronic scalpel)
当手术对象的解剖部位被邻近的解剖部位遮挡时，可利用电子手术刀从断层影像或3D影像中去除遮挡部位。该方法能清楚地显示病变的范围、空间位置、体表构造，其灵敏度和特异度均优于传统的二维超声。
1.4.4三维动态(3D cine mode)
通过多幅不同视角的影像，能够很好地反映出物体各部位的空间位置关系，即所谓的3D运动。通过该技术，医生与患者均能在屏幕上从多个角度、多个方向观察目标构造，并对其进行分析。三维动态显示的方式有表面绘制，透明绘制，玻璃体绘制等。
1.4.5测量(Measurement)
在多面模型中，任何一个像面都可以实现对物体的长度和面积等信息的检测，而对物体的表面像却是无法实现的。还有一些特殊的软件，比如通用电气和克拉茨共同研发的 VOCAL。通过这个工具，可以自动的或手动的在多平面图像上定义二维的轮廓线，然后进行图像立体结构的旋转，选择二维轮廓平面的厚度，就可以方便的计算出体积。除此之外，还可以通过长度、体积等的测量来判断胎儿的年龄，并对胎儿的发育进行分析。
2总结
相对于传统的二维超声，三维超声具有以下优点：①可获得大量的资料，缩短了检测的时间；使用数码存储器，便于反复使用和后处理；该图具有形象、形象、生动、生动等特点，可为教学和研究提供丰富的信息资源。二是对2 DB超的有效辅助，三维B超对2 DB超的诊断率高达4.2%(1012个病例中42个病例），且2 DB超无法判断的病例在2 DB超无法判断的病例中有很大的潜力。
3展望
然而，随着影像学技术的进步及临床应用的不断深入，三维超声影像具有更高的时空分辨能力，将成为其在临床上广泛使用的一种新方法。
随着计算机及有关学科的迅速发展，3D超声技术也将得到进一步的发展。在此基础上，探索新的方法，并将其应用于临床，为临床诊疗提供更加精确的数据支持。由于运算速度快，内存大，加上3- D超声波技术的时域特性，使得4- D超声波的实时、动态、四维超声波的应用变得不再困难。随着高分辨探针的不断发展，尤其是表面阵列的应用，四维超声学的发展，将会加速四维超声学的发展。
但是，需要强调的是，尖端的超声波仪器并不能代替有经验的医生。因此，尽早开展三维、四维型超声波技术的训练已成为当务之急。此外，各大超声厂商的一个共性问题是：除了医疗影像信息的存储规范（医疗影像通信规范）之外，还需建立影像模态规范，从而推动三/四维超声技术的发展与应用。第三，三维/四维的超声波技术，必须要有一个合适的价格，才能被广泛的使用。
参考文献
[1]超声成像最小方差自适应波束形成改进算法研究[D].杜婷婷.重庆大学,2020
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