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本文只作为背景介绍, 是序. 正文将来自德州大学的邰浩伟. 想写这个话题已经很久了，但是不敢轻易下笔，因为这个话题的起源是我的导师，Kevin J.Parker老师。 Parker老师是超声弹性成像公认的创始人之一。他在1990年左右就提出来了超声弹性成像的思路, 并且和J. Ophir老师一起。把这个领域发扬光大. 今天大家乐此不疲的”弹一弹”, 最初的思路都是出自他们二位的手笔. 我在parker老师实验室读书的时候,正是弹性成像发展得如雨后春笋一般。大家都对这个领域充满了希望和热情. 像所有刚刚入行的研究生一样。我的注意力完全都聚焦在弹性成像这一个领域。直到我毕业之后多年, 随着眼光逐渐拓展, 才发现Parker老师在超声领域建树极多, 创造力连绵不绝. 他实际上是超声造影的早期奠基人之一(早期固态颗粒造影剂), 更是超声血流成像里面非常有独到思想的开拓者之一(butterfly search 算法), 也是打印领域的大牛人 (每台电脑里面都有打印机的驱动. 每个驱动里面都有他的blue noise mask 算法) 就在大家都认为Parker老师可能已经进入准备退休的年纪的时候。他又再次用他的创造性多次震惊了这个行业 这一次，他带给大家的惊喜是needle pulse (以后再谈) 和H Scan, 套用我们熟悉的语言,不如给这个技术起叫H超 我们都非常熟悉的超声成像依赖的是组织内部各个散射源对于超声波的散射. 散射产生回波. 来自各个点的回波的强弱被我们描绘成为B超 图像. 灰度超声图像告诉我们，来自什么样的地方的回波比较强，什么样的回波比较弱. 放在一起就展示了机体组织的解剖结构 然而, 产生回波的散射源的其他的性质,在B超里面是无法得到显示的。比方说, 散射源是一个微小的点, 还是一个比较大的点? 它是一个点还是一条线? 这样的问题。科学家们不是没有研究过。在21世纪初, 有一个超声科学的子学科叫做组织定征. 在这个学科里面，大家通过各种各样的技术方式希望获得散射源的尺度, 并希望把这样的散射源尺度信息额外的叠加在超声图像上, 从而形成一个新的成像模式 那么我们今天看一看Parker老师有什么样的办法可以获得散射源的尺度信息 从我们很小很小的时候，我们就会经常被问到为什么天是蓝的。大家如果有印象, 还会记得这样的一个答案。答案就是: 空气中悬浮的微小颗粒是光的散射源，因为散射源的尺度非常的小，所以它们对光的散射遵从于瑞利散射规律 瑞利散射告诉我们，散射的能量随着频率的四次方成正比。也就是说，光波中频率比较高的部分被更多的散射, 光波中频率比较低的部分会较少的被散射 由于光的频率中比较高的部分看起来是偏蓝的，所以经过高空中微小的颗粒所散射出来，进入我们眼睛的光相对偏蓝一些 同时如果大家经常留意。可能会发现。漂浮在地表面上的雾霾颜色是白色的. 这是因为雾霾的颗粒尺度比较大。大家还记得所谓的PM2.5吗？2.5指的是2.5个微米。这个尺度远远大于光的波长，在光看来。这样的尺度就是非常之大。ta对于光波的散射在各个频段上是一视同仁的。也就是把白光中各个不同颜色的光公平一致的进行了散射。进入到我们眼睛当中。这样的光还是白色的 读到这里的时候，大家有没有灵光一现？既然不同的散射源尺度所散射的光颜色不同。那么我们能不能根据看到的信号的颜色，来判断散射源的尺度呢。答案是可以的 也就是说，反过来，我们看到天是蓝色的，就知道那里的散射源尺度很小, 看到偏白, 就知道散射源较大. (有没有偏红的时候呢? 没有. 那问什么晚霞是红色的呢? 大家思考一下) 需要注意的是在所有的波动科学里面，我们所说的大和小都是相对于波长而言的。远远小于波长的尺度叫做小。大于波长的尺度叫做大 用相同的原理，我们观察来自一个特定位置超声回波。分析它的回波的频谱分布。如果它的低频分量多一些。那里的散射有的尺度较大一些。如果来自超声回波的高频部分多一些, 那么那里的散射源就比较大. 利用这个原理对组织内散射源的尺度信息进行成像的方法, 就是H超. 至于为什么是H, 我相信邰博士会介绍的很清楚的. 敬请期待 |
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