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玩過任天堂Wii? 三維超音波影像,也是一種Wii上裝置的應用。

玩過任天堂Wii? 三維超音波影像,也是一種Wii上裝置的應用。Credit: Hachimaki@Flickr  CC BY-SA 2.0

超音波影像

超音波影像在臨床上相當普遍,除了可以免除輻射的疑慮,成本也相對便宜,體積還可縮小為攜帶式以方便行動,這些都是優勢。然而超音波影像因為開發原理上的限制,在品質上仍然不敵CT、MRI這類大型影像技術,原因之一就是缺乏三維的影像,在臨床上見到的超音波影像多為二維,只能靠醫師或專業人員解讀。那麼,有辦法建置成三維影像嗎?

三維的超音波影像?

像是CT這類的三維影像是由二維的截面影像堆疊而成的。超音波影像可以用同樣的方法來建置,首先要能在操作超音波影像的時候,追蹤每一個掃描的二維截面影像的方位,透過軟體的處理,就能建置成三維模型。美國杜克大學(Duke universities)與史丹福大學(Stanford universities的醫師和工程師,就應用這樣的原理,在超音波影像裝置上,加裝10美元的晶片裝置,讓超音波影像在掃描的時候,同步追蹤影像掃描的角度和方位,再透過軟體將影像組合起來,最後合成為三維影像。更具體地來說,只要透過3D列印,製作一個能夠套在傳統超音波手持探頭的裝置,再把約手指甲大小的晶片套在上面,一端和電腦連結,接著以影像傳輸線和傳統的超音波機器連接,在取得二維截面影像的同時,利用軟體計算產出和CT影像一樣的三維影像。

和遊戲機Wii一樣的原理

還記得數年前轟動一時的任天堂Wii遊戲機嗎? 這個三維超音波產品的開發其實和Wii的原理一模一樣。利用$10美元晶片來記錄超音波探頭的方位,然後利用軟體將一張張的二維影像堆疊整合,完美呈現三維影像。類似這種晶片的可以記錄方位的技術,最常見的就是每台智慧手機內都有的陀螺儀,也就是為什麼當我們轉動手機方位,螢幕就可以跟著旋轉。這就是同樣發揮記錄方位變化的功能,但應用面卻截然不同的一個例子。

這個發明相當具有潛力,主因是可以套用在任何傳統的超音波影像設備上,這個$10美元晶片很便宜,但整合軟體或許才是真的價高的地方。不過也凸顯出同樣的原理,在不同的應用面會有不同的效果。

文章參考:Duke University Health System
影片來源:Duke Health
圖片來源:Hachimaki@Flickr  CC BY-SA 2.0


作者簡介

BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。