在醫學界，4D影像是指在三維影像的基礎上加上時間的概念，即動態的立體影像。與4D影院裡談的4D影像技術的概念有所差別。
基本介紹
- 中文名：4D影像
- 外文名：4Dimaging
4D超聲影像,風險,硬體升級,
4D超聲影像
儘管高效的三維和四維（3D/4D）超聲影像技術已經在醫學領域套用多年，但是仍未在常規臨床實踐中普及。直到最近，4D技術的臨床需求仍然較低。臨床醫師因懷疑其臨床效果而尚未對4D技術產生需求，因此硬體也並未隨著軟體升級。
內科醫師需要超聲影像提供更確切的信息，而4D超聲影像能夠發揮這一重要作用，因為2D檢查可能無法獲得較為完整的解剖數據，而4D超聲影像則降低了這一風險。通過4D技術僅需一次掃描即可為多種臨床套用提供完整的解剖數據。隨著臨床證據逐步證明4D技術的質量可靠，臨床醫師將更加有可能採用該技術。
一般而言，放射學利益相關者都趨向保守，需要大量的研究後才會廣泛接受新的臨床實踐。多年以來，4D技術一直在進行臨床試驗，最近開始獲得臨床證明，立體掃描不會遺漏任何信息的事實，確保了全部數據的採集和處理，並最終實現更加快速和準確的診斷。
例如，當4D圖像增強套用到立體掃描時，4D胎兒超聲檢查展現出對細微胎兒腦缺陷和其他胎兒畸形的優秀診斷能力。特別是，根據Anders Selbing教授研究表明，通過4D影像可以更好地觀察胎兒腦部顱骨後近場的結構。
此外，在國際婦產科超聲協會（ISUOG）年會上，Boris Tutschek教授也提出了將立體超聲套用於胎腦研究的優勢和先決條件。Tutschek教授總結道：“4D技術可以實現理想的檢查設定，實現大腦中的每個點在兩個或三個（正交）平面中的相互關係的研究”，並且“可以實現斷層顯像（與MR和CT相媲美）。” 此外，通過分析相鄰的體素的特性，在3D採集基礎上實現了4D圖像增強。
風險
由於二維技術到目前為止已經非常成功，放射線學者總體上滿足於2D超聲技術，此外他們不確定套用3D/4D技術是否利大於弊。目前，3D/4D技術已經可以用於日常實驗，真正的風險則是臨床醫師在使用2D技術可能會遺漏某些信息。托馬斯傑弗遜大學的Goldberg、Forsberg和Lev-Toaff等人的研究表明3D採集以及3D圖像增強已經在統計學上取得了顯著進步。
3D/4D技術可以更清晰地顯示器官和病灶的大小、位置、形狀和形態，勾勒出它們的輪廓，從而改善診斷和治療。Benacerraf博士談到：“立體超聲包含所有可用的信息，我們可以顯示任何平面中的圖像。”配合自適應3D圖像增強，我們可以進一步增強立體超聲中的信息。3D超聲的識別、定位和立體定量提高了診斷質量和測量精度，這是2D超聲望塵莫及的。正如Benacerraf博士所說：“在探索信息顯示途徑的道路上，我們才剛剛起步。”
通過4D超聲影像，可以看到器官和深層嵌入結構的真正位置和方向。顯著的臨床收益使臨床醫師能夠更快地獲取更準確的信息。Tutschek教授談到：“4D技術可以實現理想的檢查環境，實現每個點在兩個或三個正交平面中的相互關係的分析和研究。”
大部分放射學醫師已經接受過2D技術培訓，並且由於過去缺乏3D/4D的臨床證據，這使臨床醫師產生偏見，導致對技術改進的需求較低。但是，通過3D採集，通過一次掃描能夠獲得整個解剖數據，且能滿足大多數的臨床套用。從而幫助實現更快速的診斷，激發了套用的需求。
硬體升級
圖形處理器（又稱為GPU）不僅越來越多地套用於電子遊戲業，而且還可以取代CPU或與CPU協作進行通用計算。隨著GPU技術的快速發展和標準程式設計語言的湧現，可以充分發揮3D/4D採集和3D圖像增強軟體的潛力。
功能強大且廉價的硬體的快速發展以及臨床醫師日益增加的需求將成為OEM廠商投資強大3D技術的強勁驅動因素。OEM廠商可以輕鬆地升級到3D/4D超聲探頭，使其與3D/4D超聲影像軟體配套。
通過與合適的軟體相結合，目前的軟體可以高性價比地提供先進功能，而此前獲取這些功能需要購置昂貴的專用硬體。例如，超聲掃描轉換最初是完全通過硬體完成的過程。現在這一過程可以通過先進的圖像處理軟體完成。
婦產科學是3D/4D技術最擅長的臨床套用，可以帶來最可靠的臨床效益。但是，其他臨床套用，如普通放射科和泌尿科的診斷，對3D採集的需求也日益增加，因此3D技術的套用也隨之增長。只要臨床醫師的需求保持增長，OEM廠商將必須投資能夠支持3D/4D影像的硬體。
