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2019年，Yiu、Walczak、Lewandowski与Yu教授团队在《IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control》上发表了一项里程碑式的研究——首个实时彩色编码散斑成像（CESI）平台，成功实现了颈动脉分叉处回流形成与消散的时间解析，以及贵要静脉在握拳动作中的血流动力学可视化。

这项研究首次证明：非侵入性、实时、高帧率复杂血流成像可以从概念走向临床前验证。而支撑这一突破的核心硬件平台，正是世联博研的超声研究系统——全球首款将192通道可编程超声前端、4.8 GB/s原始数据流链路与GPU实时处理集成一体的超声研究系统。

今天，这一曾只存在于顶级实验室的成像能力，已通过我们的产品线全面开放给全球超声研究者。

一、技术解码：如何实现CESI的三大核心突破

Yiu等人的CESI技术之所以能够“同时渲染流动散斑与彩色编码速度估计”，并在3000 fps采集帧率下实现55 fps GPU处理、20 fps以上实时显示，依赖于我们架构的三个不可替代的特性：

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1. 高通道数可编程前端：CESI的物理层基础

CESI需要同时对血流散斑运动与多普勒速度进行编码渲染，这对发射/接收通道的并行性与可编程性提出了极高要求。Yiu团队使用的192通道方案，正是我们架构的原型配置。

这意味着，您不仅能够复现CESI，更有能力开发超过Yiu等人192通道上限的全新序列，例如1024通道矩阵阵列探头的实时3D血流成像。

2. 4.8 GB/s量级原始数据流：无损传输每一帧RF通道数据

CESI的“慢动作回放模式”之能够以0.3 ms时间分辨率相干可视化复杂血流，根本前提是全部原始RF通道数据被完整记录并实时传输至GPU。

世联博研的超声研究系统是目前极少数不压缩、不跳过、不平均即可实现这一带宽的商业化研究平台：

PCIe gen3 x16 单/双链路

聚合数据带宽最高32 GB/s（线速）

每通道128 MB原始数据缓冲

对比传统超声 scanners 30–300 MB/s的FMC采集瓶颈，世联博研的超声研究系统将原始数据吞吐量提升了两个数量级以上。这正是CESI能够在颈动脉分叉处“时间解析回流形成与消散”的技术基石。

3. GPU集群原生集成：从算法到实时显示的零延迟路径

Yiu团队在论文中明确写道：“实时CESI的实现……依赖于在GPU上实现的一系列计算内核，用于波束合成、多普勒处理和显示渲染。”

世联博研的超声研究系统是全球唯一将嵌入式PC与GPU集群集成于超声前端机箱的研究系统。这意味着：

无需外部工作站即可运行CUDA/OpenCL内核

提供即用型GPU内核（STA、PWI、BFR）

开放低层API（C/C++、Python、MATLAB），允许用户完全自定义发射/接收序列与处理管线

Yiu等人实现的55 fps GPU处理性能，在今天的世联博研的超声研究系统上只是起点。您完全可以在同一架构上部署深度学习血流分类、实时矢量流成像、甚至AI驱动的波束合成。

二、从一篇论文到一个领域：世联博研的超声研究系统已被验证的应用场景

CESI并非世联博研的超声研究系统支撑的唯一标志性成果。自2019年以来，该平台已在多个高影响力研究中扮演核心角色：

这些研究的共同点在于：研究者无需妥协于商用系统的“黑箱”限制，而是以世联博研的超声研究系统为底板，自由定义从波形发射到图像生成的每一个环节。

三、为什么选择世联博研的超声研究系统？——来自CESI研究团队的启示

回顾Yiu等人的论文，有一个细节值得每一位超声研究者注意：该研究的合作者包括Marcin Lewandowski 与 Mateusz Walczak（时均任职于波兰科学院基础技术研究所，现为世联博研的超声研究系统联合创始人）。

这意味着：CESI平台并非由外部用户在商业系统上二次开发，而是在世联博研的超声研究系统架构的原生环境中直接生长而成。

对于您而言，这意味着：

无需“逆向工程”：世联博研的超声研究系统的SDK开源、API公开，发射序列与处理管线的每一行代码都在您控制之下。

无需“硬件妥协”：从CESI的192通道到您设想的1024通道3D矩阵成像，世联博研的超声研究系统提供线性可扩展的硬件架构。

无需“孤岛开发”：世联博研的超声研究系统团队本身就是IEEE TUFFC、UMB、JASA等顶刊论文的作者，您获得的不只是设备，更是每年数篇高水平成果的方法论赋能。

Yiu等人的CESI研究向我们展示了一个事实：当硬件不再成为算法的瓶颈，超声成像的边界将被重新定义。

颈动脉分叉处的回流涡旋、握拳瞬间贵要静脉的血流加速、股动脉分叉处的再循环——这些曾经只能通过CFD仿真推测的复杂流体现象，如今已在us4R平台上被实时、非侵入、高帧率地可视化。

世联博研的超声研究系统不仅仅是一台“可以采原始数据的超声”。它是目前全球极少数在通道数、带宽、GPU集成度三个维度同时达到“CESI级”研究要求的商用平台。

您的实验室是否已经准备好，开启下一个“CESI时刻”？

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发布于：山东省