麻省理工学院新研究：AR让新手解读水平接近超声影像专家
让新手解读水平接近专家
（映维网Nweon 2026年06月11日）解读医学超声图像是一项艰巨的任务，技术人员需要观察二维图像，并在脑海中将其重组为组织样貌的三维呈现。
为了让这项工作更加轻松，麻省理工学院的研究人员开发了一种全新的超声成像方法，让用户能够可视化被扫描物体的3D增强现实图像。通过佩戴头显，他们可以看到物体真实样貌的精确3D数字呈现，从而更轻松地识别和分析。
这项技术有助于加速超声技师及其他使用超声的医护人员的培训过程。它同时可部署于医院，用于诸如在活检时利用超声将针头引导至正确位置等任务。
团队表示：“在培训方面，这项技术能让超声操作更加直观、更易理解。在临床方面，它可以节省时间、提高准确性，并且让医护人员更安心。他们不必再担心是否有遗漏。”
超声成像的工作原理是向体内组织发射高频声波，声波被组织反射回超声换能器。换能器将这些声波转换为电信号，进而生成组织的二维图像。超声技师经过训练，能够将这些图像在脑海中重构为组织的三维形态。
研究人员解释道：“这是一项难以掌握的技能，学习曲线很长。最难的是这种心理断层成像的瓶颈，你要训练自己将二维切片在三维脑内空间中重建。这种认知负担可能导致扫描不准确。”
为了减轻这种认知负荷，麻省理工团队认为结合两种技术可能会有所帮助：三维超声成像和增强现实。
三维超声成像偶尔用于胎儿成像和超声心动图等领域，但大多数三维超声成像系统价格昂贵且未广泛普及。在这项研究中，麻省理工团队使用了他们近期开发的、用于乳腺癌检测的实时三维系统。
他们的新系统包含一个略小于一副扑克牌的超声探头，采用啁啾数据采集系统传输信息。探头内含一个排列成空心正方形形状的超声阵列，这种配置使得阵列能够获取下方组织的三维图像。
由于系统比典型的三维超声系统拥有更少的超声元件，所以功耗更低，制造成本也更低。
超声探头收集的数据可以压缩并传输到一个名为Unreal Engine的3D计算机图形引擎中，以将来自超声图像的体素数据直接转换为物体的3D呈现，且不损失任何信息。佩戴XR头显后，用户可以看到代表内部结构的3D渲染图像叠加在物体的实际位置上，就像X射线透视眼一样。通过倾斜头部或从不同方向靠近，用户可以观察到物体的不同视角，从而更容易识别。
研究人员用一组18名参与者测试了他们的新技术，其中9人是超声技术专家（包括超声技师和医生），另外9人从未使用过超声。
研究人员发现，系统显著提高了所有用户识别和定位物体的能力。这种效果对新手尤为显著，在使用头显时，新手的表现几乎与专家一样好。但在使用传统的2D成像系统时，专家的表现远优于新手。
团队指出：“将图像与解剖结构叠加，并提供3D视觉背景，使得新手理解超声变得容易得多。”
实验后的访谈中，大多数新手表示他们更喜欢AR超声方法，许多人表示这使任务变得更简单。
当然，许多专家表示他们更喜欢传统的2D成像，因为这是他们习惯并接受过训练的方式。不过，专家表示，他们能看到AR系统的优势，例如为活检放置针头，或在超声心动图中可视化心壁的运动等等。
研究人员目前正致力于进一步提高成像分辨率，并进行更多测试以证明技术的准确性。
值得一提的是，本研究获得美国国家科学基金会等组织的资助。
