綜述:超聲技術(shù)的進步及其在眼科領(lǐng)域的臨床潛力
《Survey of Ophthalmology》:Advancements of ultrasound modalities and their clinical potential in ophthalmology
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時間:2026年03月03日
來源:Survey of Ophthalmology 5.9
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超聲成像在眼科診斷中因?qū)崟r性、安全性和成本效益成為重要工具。近年新型超聲技術(shù)如CEUS、PAI、3D-US、MFI、SRULM、HFUS和超聲彈性成像的應(yīng)用提升了空間分辨率、組織特征和功能成像能力。AI集成增強了圖像分析效率,但存在分辨率與穿透深度平衡的挑戰(zhàn),未來需多模態(tài)成像和算法優(yōu)化。
張春|徐竹萍
四川大學(xué)華西醫(yī)院眼科,中國成都,四川610041
摘要
由于實時性、安全性和成本效益,超聲成像在眼科診斷中發(fā)揮了重要作用。近年來,幾種新型超聲技術(shù)被應(yīng)用于眼部疾病的診斷,包括對比增強超聲(CEUS)、光聲成像(PAI)、三維超聲(3D-US)、微血管血流成像(MFI)、超分辨率超聲定位顯微鏡(SRULM)、超聲彈性成像和高頻超聲(HFUS)。這些技術(shù)在空間分辨率、組織表征和功能成像方面都有所改進。具體而言,CEUS、PAI、MFI和SRULM能夠評估眼部血流和血管情況,而HFUS和彈性成像則有助于評估眼內(nèi)結(jié)構(gòu)和組織硬度。3D-US有助于對眼部病變進行體積分析。同時,人工智能與超聲的結(jié)合實現(xiàn)了圖像自動解讀和疾病分類,應(yīng)用于視網(wǎng)膜脫離、眼內(nèi)腫瘤和青光眼等多種眼部疾病。盡管取得了這些進展,但仍存在一些局限性,例如難以在圖像分辨率和穿透深度之間取得平衡。需要進一步發(fā)展多模態(tài)成像、優(yōu)化算法并進行臨床驗證。因此,我們回顧了新型超聲技術(shù)的當(dāng)前進展,探討了其在眼科應(yīng)用中的臨床潛力,并概述了現(xiàn)有挑戰(zhàn)及未來研究方向。
引言
眼部疾病涉及影響眼睛不同解剖結(jié)構(gòu)的多種情況,準(zhǔn)確的成像在疾病的診斷、治療計劃和隨訪中起著關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)的眼科成像技術(shù),如裂隙燈生物顯微鏡檢查、眼底鏡檢查、光學(xué)相干斷層掃描(OCT)和磁共振成像(MRI),已在臨床實踐中得到廣泛應(yīng)用。雖然這些方法提供了重要的結(jié)構(gòu)和功能信息,但也存在固有的局限性。例如,某些光學(xué)技術(shù)在介質(zhì)不透明的情況下可能無效,而計算機斷層掃描(CT)對血管和軟組織的分辨率有限且涉及輻射暴露。此外,MRI的操作復(fù)雜且掃描時間較長,限制了其在常規(guī)檢查中的實用性。
超聲成像,特別是B模式超聲,因其無創(chuàng)性、實時成像能力和適用于評估眼前段和后段結(jié)構(gòu)的特點,長期以來一直是眼科的實用工具。近年來,幾種新型超聲技術(shù)出現(xiàn),并在眼部疾病診斷中顯示出潛在的臨床優(yōu)勢,包括光聲成像(PAI)、對比增強超聲(CEUS)、三維超聲(3D-US)、微血管血流成像(MFI)、超分辨率超聲定位顯微鏡(SRULM)、超聲彈性成像和高頻超聲(HFUS)。與傳統(tǒng)方法相比,這些技術(shù)提供了更高的空間分辨率、動態(tài)血流可視化、組織彈性評估和體積分析能力,從而能夠更全面和精確地評估眼部病變。此外,借助人工智能(AI)的整合,眼科超聲圖像的解讀變得更加高效和客觀。基于深度學(xué)習(xí)的算法可以輔助自動檢測、分類和量化眼部異常,進一步擴展了超聲在臨床實踐中的潛力。
盡管取得了這些進展,但仍存在標(biāo)準(zhǔn)化、操作依賴性和設(shè)備差異性等挑戰(zhàn)。因此,我們總結(jié)了這些新型超聲技術(shù)在眼科中的原理和最新進展,評估了它們的診斷優(yōu)勢,討論了AI的整合,并概述了當(dāng)前的局限性和未來的研究方向。
新型超聲技術(shù)概述
新型超聲技術(shù)概述
隨著醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的不斷發(fā)展,超聲逐漸克服了傳統(tǒng)二維成像的局限性,向高分辨率、多維度和多功能方向發(fā)展。新型超聲技術(shù),如CEUS、HFUS、MFI、超聲彈性成像、3D超聲、PAI和SRULM,不僅在多個醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了臨床應(yīng)用,還為疾病診斷帶來了新的機會。
新型超聲技術(shù)在眼部疾病診斷和監(jiān)測中的應(yīng)用
隨著超聲成像技術(shù)的不斷進步,各種新型技術(shù)越來越多地應(yīng)用于眼部疾病的診斷和監(jiān)測。本文詳細(xì)總結(jié)了它們的具體臨床應(yīng)用,涵蓋了不同類型的疾病和診斷場景(圖1、表2)。
新型超聲技術(shù)在眼科治療中的新興應(yīng)用
除了提供關(guān)鍵的診斷支持外,超聲技術(shù)在眼科的應(yīng)用也越來越受到重視,因為它在促進藥物輸送和指導(dǎo)治療程序方面發(fā)揮作用。
人工智能與超聲技術(shù)的整合
人工智能在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域顯示出巨大潛力,尤其是在眼科中,它提高了診斷準(zhǔn)確性并有助于早期發(fā)現(xiàn)各種眼病。人工智能與超聲技術(shù)的結(jié)合為眼部疾病的診斷和治療提供了有前景的解決方案。通過應(yīng)用先進的機器學(xué)習(xí)技術(shù),AI系統(tǒng)可以分析復(fù)雜的超聲圖像,克服了專業(yè)人才短缺帶來的挑戰(zhàn)。
技術(shù)挑戰(zhàn)與未來發(fā)展
隨著超聲在眼科中的廣泛應(yīng)用,特別是新型超聲技術(shù)的不斷出現(xiàn),眼部疾病的診斷和治療正在發(fā)生重大變化;然而,仍面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)和局限性,需要進一步的技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備優(yōu)化和跨學(xué)科整合。其中一個主要挑戰(zhàn)是在高分辨率和成像深度之間取得平衡。
結(jié)論
新型超聲技術(shù)的快速發(fā)展顯著改變了眼科的診斷和治療實踐。與傳統(tǒng)眼科成像技術(shù)相比,CEUS、PAI、MFI、SRULM、3D-US等新型超聲技術(shù)在眼部疾病診斷中展示了潛在的臨床價值,因為它們具有高分辨率、實時性和穿透能力。隨著這些技術(shù)的不斷發(fā)展和從臨床前研究向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化,
文獻檢索方法
通過PubMed和Web of Science數(shù)據(jù)庫進行了全面的文獻檢索,以確保收集到相關(guān)研究的廣泛樣本。檢索截止時間為2025年4月,目標(biāo)是為眼部疾病應(yīng)用新型超聲技術(shù)的英文同行評審出版物。檢索使用了關(guān)鍵詞和醫(yī)學(xué)主題詞(MeSH),包括“ocular ultrasound”、“photoacoustic imaging”、“contrast-enhanced ultrasound”等。
作者貢獻聲明
張春:撰寫初稿、可視化、方法學(xué)、概念構(gòu)建。徐竹萍:監(jiān)督、方法學(xué)、資金獲取、概念構(gòu)建。
利益沖突聲明
作者聲明沒有已知的可能會影響本文所述工作的財務(wù)利益或個人關(guān)系。
致謝
本工作得到了艾爾眼科-四川大學(xué)科研基金項目(編號:23JZH039)、四川大學(xué)華西醫(yī)院臨床研究孵化項目(編號:2021HXFH026)以及四川省自然科學(xué)基金一般項目(編號:2026NSFSC0556)的支持。
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