4D影像指在三维成像基础上引入时间维度形成的动态立体影像技术，主要应用于医学领域。该技术涵盖4D超声影像、动态三维影像融合及4D-CT定位等分支，通过实时捕捉器官运动轨迹或连续断层扫描构建动态模型，具有降低传统检查信息遗漏风险、提升放疗定位精度等优势。
早期4D超声技术因临床效果受质疑导致普及率较低，后续研究证实其对胎儿颅骨结构及脑部正交平面分析具有精准诊断能力。 随着GPU技术进步，3D/4D超声设备的采集与图像处理性能得到提升，妇产科成为其核心应用领域，普通放射科及泌尿科需求亦逐步增长。 2017年起，4D影像定位技术在放疗中实现亚毫米级误差监测，通过消除呼吸运动伪影提高肿瘤靶区定位精度，并减少正常组织受照剂量。 用于4D成像的高速X射线断层扫描技术被提出，这是一种结合神经渲染的方法，实现了对材料高速变形过程的精细三维观测。 2026年7月23日，一款2米长轴PET/CT在浙江大学医学院附属第二医院启用，该设备可实现单床位下的全身4D动态成像；4D PET-CT影像是在PET/CT成像基础上引入时间维度，实现对放射性药物在体内动态代谢过程进行连续观测的分子影像技术。 国产超导回旋质子治疗系统完成首例临床试验受试者治疗，治疗全程依托多模融合4D图像引导精准定位。
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