Dalla scoperta dei raggi X, l'imaging radiografico bidimensionale (2-D) è stato l'approccio più ampiamente utilizzato per l'imaging ad ultrasuoni di strutture anatomiche, la diagnosi di malattie,e di orientamento degli interventi Purtroppo, le immagini a raggi X 2D non possono fornire ai medici una serie completa di informazioni per la rappresentazione del corpo umano, sebbene le tecniche di TAC 3D, risonanza magnetica e raggi X siano importanti modalità di rappresentazione.La macchina ad ultrasuoni 3D ha dimostrato di svolgere un ruolo importante nella diagnostica medica e negli interventi minimamente invasivi guidati da immagini.

ecografia doppler

Il concetto di base dell' ultrasuono 3D consiste nel raccogliere dati di immagini 2D (in colore bianco e nero) e nel tracciare e memorizzare la posizione di ogni singola immagine 2D.L'insieme di dati viene poi ricostruito in un unico volume 3D che può essere visualizzato sullo schermo e manipolatoIl volume tridimensionale ricostruito può essere ruotato, tagliato, riprodotto o visualizzato in sezioni trasversali multiplanari.L'ecografia tridimensionale ha fornito immagini ad alta definizione di strutture anatomiche e patologie complesse per diagnosticare le malattie e monitorare e guidare le procedure di intervento.

Anche se le matrici 2D sono disponibili per l'imaging 3D in tempo reale,la maggior parte dei sistemi di imaging ad ultrasuoni 3D a basso costo utilizzano trasduttori ad ultrasuoni 1D convenzionali per acquisire una serie di immagini 2DQueste immagini vengono ricostruite per formare un'immagine 3D. Sono stati sviluppati una vasta gamma di approcci per determinare la posizione e l'orientamento delle immagini 2D all'interno del volume dell'immagine 3D.La produzione di un volume di immagine ad ultrasuoni 3D, senza alcuna distorsione, richiede l'ottimizzazione di tre fattori:

La tecnica di scansione deve essere rapida (ad esempio, in tempo reale) o gated per evitare artefatti di immagine dovuti a movimenti involontari, respiratori o cardiaci.

Le posizioni e gli orientamenti dell'immagine di ultrasuoni 2D acquisita devono essere conosciuti con precisione per evitare distorsioni geometriche nell'immagine di ultrasuoni 3D.che potrebbero comportare errori di misurazione e di orientamento.

L'apparecchio di scansione deve essere semplice e conveniente da usare, in modo che il processo di scansione possa essere facilmente aggiunto a un esame o a un intervento.

Poiché per ricostruire l'immagine 3D viene utilizzata una serie di immagini a ultrasuoni 2D, il trasduttore deve essere spostato in modo che l'insieme di immagini a ultrasuoni 2D acquisite copra la regione di interesse.Tuttavia, una matrice 2D consente al trasduttore di rimanere fermo, un scanner elettronico viene quindi utilizzato per spazzare il granello di ultrasuoni su tutto il volume,Il progetto è stato sviluppato per consentire l'acquisizione in tempo reale di un insieme di immagini 3D (i).e. , l' ecografia 4D).

ecografia doppler

In questo approccio, viene utilizzata una matrice a fasi 2D di elementi trasduttori per trasmettere un fascio di ultrasuoni ampiamente divergente lontano dalla matrice, spazzando fuori un volume a forma di piramide troncata.Gli echi rilevati dalla matrice 2-D vengono elaborati per visualizzare un insieme di piani multipli in tempo reale.Utilizzando varie tecniche di rendering delle immagini, l'utente può controllare e manipolare interattivamente questi piani per esplorare l'intero volume.

Molti algoritmi sono stati sviluppati per aiutare medici e ricercatori a visualizzare e manipolare le immagini mediche 3D in modo interattivo.Perché l' immagine ad ultrasuoni soffre di macchie di immagine e scarso contrasto tessuto-tessuto, la visualizzazione di un'immagine 3D svolge un ruolo dominante nella capacità del medico di ottenere informazioni preziose.

Inoltre, la tecnologia degli ultrasuoni Doppler è stata sviluppata, ad esempio, la scansione Doppler spettrale visualizza informazioni sullo spettro delle velocità di flusso in funzione del tempo.A volte viene chiamato FFI (Fast Fourier Transform) perché le informazioni sono presentate come uno spettro di frequenza che indica le componenti di velocità.