مقاله در مورد اولتــراسوند سه بعـدی

word قابل ویرایش
149 صفحه
18700 تومان
187,000 ریال – خرید و دانلود

چکیده
هدف در تصویر بردارری ۳D مشاهده ساختار آناتومی به صورت واقعی می باشد. که این امر توسط سیستم های تصویر برداری ۲D، نظیر X-ray ,CT, MR و . . . امکان پذیر نبوده است. در این سمینار سعی شده است که این تکنیک که به طور خاص مربوط به تصاویر اولتراسوند می باشد معرفی گردد. لذا تکنیک های دریافت و اسکن تصاویر و سپس بازسازی تصویر ۳D مورد بحث قرار خواهند گرفت. سپس جهت ترغیب به ادامه بحث ها مروری بر کار بردهای وسیع این روش تصویر برداری شده است.

متعاقباً تحقق سیستم اولتراسوند ۳D آنژیوگرام ۳D و ساخت تصاویر ۳D کاروتید شرح داده خواهد شد تا نمونه ای عملی از این سیستم معرفی گردد. سپس در تکمیل بخشهای قبلی روشهایی که درمقالات جهت بهبود تصاویر اولتراسوند ۳D ارائه شده است، مورد بررسی قرار می گیرد. و در ادامه مشاهده زمان واقعی۱ اولتراسوند ۳D توسط کامپیوتر، که روشی جدید می باشد مورد بحث قرار می گیرد وسپس کاربرد اولتراسوند ۳D در پزشکی از راه دور ۲ و در نهایت آینده سیستم اولتراسوند ۳D آورده شده اند.
امید است که این سمینار زمینه تحقیق را برای علاقمندان به روشهای تصویر برداری و بخص

وص تصویر برداری ۳D فراهم سازد و دیگر دانشجویان را با این سیستم تصویر برداری که امروزه بسرعت در حال پیشرفت می باشد و به سمت کاربرد روتین در پزشکی هدایت می شود، آشنا نموده باشد.

مقدمه
در ۱۰۰ سال گذشته تصویر برداری X- ray راهی برای مشاهده بدن انسان بوده است که توسط آن سایه ای دو بعدی از ساختارهای سه بعدی تولید و روی آشکار ساز دو بعدی مثل فیلم ثبت می گردید.در این روش تمام اطلاعات سه بعدی از بین می رفتند.در ۷۰ سال اول کشف X-ray تمام تلاشها بر این بوده است که تکنیک های تصویر برداری توسعه یابد و اطلاعات سه بعدی درون بدن در تصویر ثبت شده حضور یابد.در ۱۹۷۰ ،CT تولید شد و انقلابی در تشخیص رادیولوژی ایجاد نمود برای اولین بار اطلاعات سه بعدی در تصاویر ثبت شده حاضر گشت،و به صورت سری اسلای

دهایی با نقش هایی از بدن(یعنی تصاویر ۲-D ) در اختیار پزشکان قرار گرفت.بعلاوه،برای اولین بار در رادیولوژی کامپیوتر در پردازش و نمایش تصویر به صورت متمرکز استفاده شد.اطلاعات ۳-D کاربردهای زیادی در تشخیص رادیولوژی دارد.از پیش گامان این رشته هستند کاربرد پزشکی اولتراسوند به آرامی پیشرفت یافت و از سیستم های A-Mode به سیستم هایی تبدیل شد که تصاویر مقطعی شده read-time را از جریان خون و آناتومی ایجاد می نمود.کیفیت تصاویر اولتراسوند جهت مدیریت بهتر تعداد زیاد بیماری ها و تشخیص بهبود یافت.اگر چه تصویربرداری اولتراسوند به علت این که هنوز پتانسیل کامل آن درک نشده است، لطمه دیده است.
توسعه تصویربرداری اولتراسوند ۳-D راهی برای نشان دادن معایب تصویربرداری اولتراسوند مرسوم می باشد.روش هایی در توسعه اولتراسوند ۳-D مثل ۳-D B-Mode، داپلر رنگی و سیستم های داپلر توان حاصل شده است.

فصل اول:
معرفی اولتراسوند ۳D و
محدودیت های اولتراسوند ۲D مرسوم

یکی از معایب تصویربرداری اولتراسوند ۲-D وابستگی آن به تجربه و دانسته های تشخیص دهنده می باشد تا مبدل اولتراسوند را هدایت کند تا به طور ذهنی تصویر دوبعدی به سه بعدی تبدیل گرددو تشخیص یا اجرا را به یک روند تداخلی تبدیل نماید.این مشکل مقدمتاً نتیجه بکارگیری تکنیک تصویربرداری ۲-D اولتراسوند که به صورت فضایی قابل انعطاف می باشد،برای مشاهده ساختار آناتومی می باشد.
پروسه های درمانی که توسط اولتراسوند هدایت می شوند دچار زیان خواهند شد،زیرا کمی کردن و مونیتو تغییرات کوچک در طول پروسه یا در طول یک دوره از زمان با محدودیت های ۲-D مرسوم محدود شده است.و این عمل و اتلاف وقت می باشد و کافی نیست و نیز ممکن است به تصمیم نادرست در خصوص تشخیص،مرحله بندی و در حین عمل جراحی گردد.بعلاوه قرار دادن صفحه

تصویر در اولتراسوند ۲-D نازک در روی ارگان و تولید دوباره محل تصویر ویژه در زمان دیگر مشکل می باشد.این امرتصاویر D -2 اولتراسوند را برای مطالعات پس از عمل جراحی۱ یک تصویربرداری ضعیف تلقی می کند. همچنین، آناتومی بیمار و مسیر هدف گاهی زاویه تصویر را محدود می کند و صف

حه تصویر بهینه را برای تشخیص غیر قابل دسترس می سازد.
هدف تصویربرداری اولتراسوند ۳-D فائق آمدن بر این محدودیت ها می باشد تا آناتومی بصورت ۳-D جهت تشخیص مشاهده گردد و تغییر پذیری تکنیک های مرسوم را کاهش دهد.تصویربرداری اولتراسوند پزشکی به طور مقطعی می باشد بنابراین اطلاعات لازم برای مشاهده سه بعدی را

فراهم می سازد.اگر چه،برخلاف تصویربرداری MR و CT،که تصاویر معمولاًدر یک نرخ آهسته از اسلایس های موازی پشت سرهم دریافت می شوند،اولتراسوند تصاویر مقطعی در یک نرخ بالا

(۱۶-۱۰ تصویر در ثانیه)را باایجاد می کند و جایگذاری تصاویر قابل انعطاف می باشد.زیرا لزوماًنیازی به دریافت صفحات بصورت پشت سرهم ندارد.علاوه بر مشکلات بی نظیری که فیزیک تصویربرداری اولتراسوند با‌آن روبرو می باشد(لکه۱، سایه۲، اعوجاج۳) نرخ بالای دریافت تصویر و انعطاف پذیری تکنیک مرسوم بر مشکلات غلبه کرده و همچنین باعث به گسترش اولتراسوند از تصاویر ۲-D به۳-D و۴-D شده است.
مقالاتی که ابزار پزشکی تصویربرداری اولتراسوند ۳-D را شرح می دهند در خصوص بکارگیری آن در رادیولوژی و echocardiology به چاپ رسیده است.این مقالات نشان می دهند که سیستم های بسیاری جهت تولید تصاویر ۳-D اولتراسوند ایجاد شده اند که به سادگی توسط ۲ بلوک نشان داده شده در شکل ۱ قابل شرح هستند.[۱] بلوک ابتدایی مربوط به تکنیک دریافت های متعددی می شود که به کار گرفته شده اند.بلوک دوم مربوط به ثبت تصاویر اولتراسوند قبل از بازسازی می

باشد.بلوک سوم بازسازی تصاویر ۳-D از تصاویر ۲-D ثبت شده است.بلوک انتهایی تکنیک مشاهده برای نمایش تصویر ۳-D را مهیا می سازد.تمام بلوک ها در فصول بعدی توصیف می گردند.

شکل۱- شماتیک بلوک دیافراگم که چهارمرحله از سیستم تصویر برداری اولتراسوند ۳-D را نشان می دهد. مرحله اول مربوط به سخت افزار دریافت در تصویر برداری که برای هدایت مبدل به کار گرفته می شود؛ دوم، روندی که توسط آن تصاویر اولتراسوند ۲-D دریافت می شوند؛ سوم، تکنیک های بازسازی به کارگرفته برای دستیابی به تصویر۳D: و چهارم، تکنیک نمایش به کار گرفته شده برای مشاهده تصویر۳ –D ، می باشند.

فصل دوم:
تکنیک های دریافت و اسکن

انعطاف پذیری هندسه دریافت تصویر،اولین جزء سیستم در شکل ۱ را به دو علت حیاتی می سازد.ابتدا،از آنجائیکه سری تصاویری که برای تصویر گیری۳-D مورد نیاز است می تواند در جهات متفاوت گرفته شود،موقعیت نسبی و زاویه آنها باید به درستی شناخته شده باشند تا اعوجاج هندسی رخ ندهد.ثانیاً ،برای جلوگیری از آرتیفکت و اعوجاج مربوط به تنفس،قلب و حرکات غیر اختیاری دریافت تصویر باید به سرعت اجرا گردد یا بطور مناسبی دریافت گردد.سه راه حل پیشنهاد شده است:
دریافت دستی ، موقعیت گذار۲های مکانیکی و پروب های ۳-D.

۱-۲-دریافت Free – hand:
در دریافت Free-hand،اپراتور یک پروب ترکیبی مجتمع را نگه می دارد و در یک روندمعمول روی آناتومی ای که باید دیده شود، هدایت می نماید.تصاویر با موقعیت ها و زاویه های انتخابی که تحت کنترل اپراتور می باشد،دریافت می شوند.این تکنیک مزیت های ویژه ای را ارائه می دهد زیرا اپراتور می تواند دید و نیز موقعیت بهینه را انتخاب کند .همچنین سطوح پیچیده بیمار را مطابقت می دهد. این مزیت بی نظیر محدودیت جدی ای روی سیستم ۳-D اعمال می نماید.
برای بازسازی هندسه صحیح ۳-D،زاویه و موقعیت نسبی دقیق پروب اولتراسوند باید برای هر تصویر دریافت شده مشخص باشد.بعلاوه اپراتور باید مطمئن باشد که در طول اسکن آناتومی تح

ت مشاهده هیچ فاصله ای باقی نماند.سه روش اساسی برای این مشکل ردیابی توسعه یافته است:
موقعیت یاب های اکوستیک،بازوی مفصل بندی شده و الکترو مغناطیسی،همانطور که

شکل ۲- شماتیک سه روش پایه برای دریافت موقعیت و جهت مبدل اولتراسوند برای تکنیک دریافت Free- hand: موقعیت یاب های(a)اکوستیک،(b)بازوی مفصل دار،(c) الکترومغناطیسی

۲-۲- موقعیت یاب اکوستیک:
معمولترین روش دریافت تصاویر Free-hand ,3-D بر پایه دامنه اکوستیک می باشد همانطور که در شکل a2 نشان داده شده است.زاویه و موقعیت ترانسدیوسر با نصب سه وسیله انتشار صوت (برای مثال، شکاف جرقه زن۲) موقعیت های ثابت نسبت به هم روی مبدل بدست می آید.یک آرایه از میکروفون ها معمولاً بالای بیمار نصب می گردند.برای بدست آوردن اطلاعات لازم برای بازسازی تصویر ۳-D،اپراتور مبدل را آزادانه روی بیمار، در حالیکه وسایل انتشار صوت فعال می باشند حرکت می دهد.با دانستن اطلاعات سرعت صوت در هوا،موقعیت های میکروفون ها و اندازه زمان پرواز۳ پالسهای صوتی،موقعیت و زاویه مبدل به طور دائم می تواند مونیتور گردد.بطور واضح،برای بدست آوردن داده های مناسب،میکروفون ها باید در یک روندی در اطراف بیمار قرار داده شوند،که خطوط دید منتشر کننده ها مانع یکدیگر نشوند و به اندازه کافی باید نزدیک مبدل باشند تا قادر باشد پالسهای صوتی را آشکار سازد،همچنین تصحیح مربوط به اختلاف در سرعت صوت بر اثر تغییرات در دما و رطوبت باید صورت گیرد.

۳-۲- موقعیت یاب بازوی مفصل دار:
ساده ترین روش توسط نصب مبدل روی سیستم بازوی مکانیکی با مفاصل قابل حرکت چند گانه بدست می آید،که به اپراتور اجازه میدهد تا مبدل.مر به طریق پیچیده ای هدایت شود و زاویه و دید دلخواه ( در شکل b2 ملاحظه نمائید) بدست آید.
پنانسیومترهایی در مفاصل با بازو های متحرک جاسازی شده اند، بنابراین زاویه مفاصل اندازه گیری و ثبت می شود.توسط این اندازه ها موقعیت و زاویه ترانسویومر می تواند بطور مداوم محاسبه و مونیتور گردد.
این روش به شیوه های متعددی اجرا می شود،مقدمتاً برای اندازه گیری های اکوکاردیوگرافی از حجم بطن،برخی از این اجراها حرکت را به یک محور محدود می نماید تا دقت افزایش یابد،در حالیکه در بقیه آزادی کامل وجود دارد.تا حد ممکن با کوتاه نگه داشتن بازوهای منفرددقت حاصل می گردد،اگر چه حجم تصویر را محدود می نماید.

۴-۲- سنسور میدان مغناطیسی:
روش دیگر استفاده از سیسور مغناطیسی با ۶ درجه آزادی می باشد تا موقعیت و وضعیت مبدل را اندازه گیری نماید. این وسیله در شکل c2 نشان داده شده است و شامل یک فرستنده می باشد که در نزدیک بیمار قرار داده می شود و یک دریافت کننده که روی پروب نصب شده است.فرستنده یک میدان مغناطیسی متغیر فضایی را تولید می نماید و دریافت کننده شامل سه سیم پیچ عمودی است که قدرت میدان را اندازه گیری می نماید. با اندازه گیری میدان مغناطیسی محلی موقعیت و زاویه دریافت کننده نسبت به فرستنده قابل تخمین خواهد بود.نوعاً،اندازه های میدان در HZ-100 می باشند،بنابراین مونیتور کردن دائم مبدل اولتراسوند ممکن خواهد بود. اندازه دریافت کننده حدود cm316 می باشد و نصب آسان را برروی مبدل اولتراسوند بدون تداخل با کاربرد معمول آن امکان پذیر می باشد.
اگر چه این روش خیل قابل انعطاف می باشد به بازسازی دقیق۳-D ای نیاز دارد که در آن تداخل الکترومغناطیسی حداقل گردد،فرستنده نزدیک به دریافت کننده اندازه گیری های میدان را با S/N کافی انجام می دهد و فرو یا فلزهای با هدایت بالا که میدان مغناطیسی را دچار اعوجاج می نمایند از اطراف دور باشند. این محدودیت ها می تواند با پیش احتیاط هاوقی به کار می رود.

۵-۲- موقعیت گذارهای مکانیکی :
اگر چه روش اسکن نمودن Free-hand 3-Dقابلیت انعطاف وسیعی را می دهد مشکلات نونیز و فواصل اسکن کیفیت تصویر را مخصوصاً وقتی ساختارهای کوچک در رزولوشن بالا مورد تصویربرداری قرار می گیرند،کاهش میدهد. یک راه جلوگیری از این مشکلات به کارگیری پروب۳-D مکانیکی می باشد که سه بعد بدقت با حرکت مکانیکی مبدل حاصل می گردد.همانطور که ترانسدیوسر حرکت داده می شود،تصاویر اولتراسوند ۲-D در فواصل فضایی از قبل تعریف شده حاصل می شوند،بنابراین توالی تصویرگیری حجم مورد تصویربرداری را به درستی نمونه برداری می نماید،بدون اینکه هیچ ناحیه ای باقی بماند. یک تعداد از محققین و شرکت های بازرگانی انواع مختلف پروب های مونتاژشده ۳-D مکانیکی را توسعه دادند.این مونتاژ از مبدلهای آرایه ای – خطی یا مکانیکی که در یک مجتمع سوار شده اند،استفاده می نماید و انتقال یا چرخش مبدل توسط یک موتور انجام می شود.وقتی موتور فعال می گردد (معمولاً تحت کنترل کامپیوتر)،مبدل می چرخد یا منتقل می گردد و به سرعت سطح ناحیه جاروب می شود.از آنجائیکه هندسه اسکن از قبل برای ابزار اسکن مشخص شده است،هیچ فریم خارجی مرجعی نیاز نیست.به علت اینکه پارامترهای هندسی مورد نیاز می تواند به خوبی محاسبه گردد،بازسازی مؤثر می باشد.

اندازه سایز این وسایل از مکانیزم های مجتمع کوچک که موتور و مبدل را در هم جای داده و یک پروب مجتمع ۳-D را ایجاد می کند،تا مکانیزم هایی که موتور به توسط یک بست خارجی به یک پروب ۲-D متصل شده است، می باشند.
پروب های ۳-D مجتمع کوچک کاربرد آسانی را برای کاربر فراهم می کند اگر چه به کارگ

 

یری آنها نیاز به خریداری سیستم اولتراسوند خاص دارد. وسایل خارجی که منتج به دستگاههای bulkier شده اند، اما با مبدل های ۲-D موجود،نیاز به خرید یک ماشین جدید گران برای رسیدن به قابلیت تصویرگیری۳-D را دارد. این روش تصویرگیری ۳-D توسط سه نوع حرکت اساسی اجرا می شوند که در شکل ۳ نشان داده شده است. اسکن خطی، Fan و گردشی.

شکل ۳- شماتیک سه نوع حرکت پایه که در سیستم های اولتراسوند۳-D اسکن مکانیکی
استفاده می شود: (a)خطی، (b)Fan ،(c)گردشی
۱-۵-۲- اسکن خطی
در این روش مبدل اولتراسوند مرسوم روی یک پیچ هدایت کننده نصب شده است که با موتور حرکت می کند(شکل a3).گردش پیچ هدایت کننده مبدل را در یک مود خطی حرکت می دهد،که موازی با پوست بیمار است و عمود بر صفحه تصویر.مبدل می تواند برای تصویرگیری رنگی داپلر استفاده گردد. همچنین،فرکانس نمونه برداری فضایی دریافت تصویر(مثلاً پله ای یا فواصل نمونه برداری)، می تواند بر پایه رزولوشن ارتفاع۱ مبدل باشد، بنابراین ناحیه مورد تصویربرداری از یک عمق خاص به طور صحیح نمونه برداری می گردد. از آنجائیکه تصاویر ۲-D دریافت شده موازی یکدیگر هستند و با فواصل از پیش تعیین شده جدا شده اند،بازسازی به طور بسیار مؤثری می تواند انجام گردد Downey یک سیستم اسکن خطی را نشان می دهد که درت آن تصویر۳-D برای مشاهده کمتر از ۵/۰ ثانیه بعد از دریافت ۲۰۰ تصویر،قابل دسترس می باشد که هر کدام از آنها ۳۵۲*۳۵۶ پیکسل می باشند.
کاربردهای موفق اسکن خطی برای تصویر برداری عروق با به کارگیری Bmode،داپلر رنگی و تصویربرداری داپر توان گزارش شده اند.این نتایج مزیت های انعطاف پذیر بودن را که توسط نمونه برداری فضایی خطی ارائه میگردد را نشان می دهد و نزول اطلاعات تصاویر۳-D را حداقل می نماید.بقیه از این روش برای اکوکاردیوگرافی استفاده می کنند. که در آن از صفحه اسکن افقی استفاده می گردد. تصویر ۳-D به عنوان یک دس

ته از صفحات تولید شده توسط عقب نشینی مکانیکی پروب حاصل می گردند.
( تکنیک Pullback).

۲-۵-۲- اسکن Fan :
در این هندسه اسکن،مبدل(و بنابراین صفحه تصویربرداری) در حول یک محور در روی مبدل می چرخد،همانطور که در شکل b3 نشان داده شده است.این نتایج در یک اسکن زاویه ای صفحات Fan را ایجاد می کند،که در آن جدا سازی زاویه ای از پیش تعیین شده مورد نیاز است.در سیستم هایی که مونتاژ خارجی دارند،مبدل در طول پوست حرکت نمی کند ولی در اتصال با پوست یک لو را ایجاد می کند. این روش ساده طراحی فشرده ای را برای مجتمع های خارجی و مبدل های مجتمع ۳-D ارائه می دهد. اجتماع تصویر برداری اکوستیک و

Kretztechnik نشان داده اند که مبدلهای مجتمع ۳-D برای کاربرد در تصویربرداری مامایی و شکمی استفاده می شوند. کاربردهای موفق در اکوکاردیوگرافی توسط. TomTec Inc با به کارگیری روش transesophageal حاصل شده که در آن صفحه تصویربرداری عمود می باشد.(یعنی موازی با محور پروب) یا افقی،و پروب با یک موتور خارجی با محور گردش در طول محور مرکزی پروب،گردش می کند.
مزیت این تکنیک این است که مکانیزم (وسایل خارجی و هم مجتمع ها) به طور مؤثر کوچک می شوند و هدایت آنها با دست راحت تر میگردد. به خاط اینکه پله های زاویه ای میان صفحات به دست آمده ثابت می باشد،فواصل میان نواحی نمونه برداری شده به عمق بستگی دارد. نزدیک مبدل،جائیکه رزولوشن ارتفاع باریک است،فواصل نمونه برداری کوچک هستند، در حالیکه در میدان دور جائیکه،رزولوشن ارتفاع (elevational) ضعیف است،فواصل نمونه برداری بزرگ هستند.بنابراین رزولوشن در تصویر ۳-D همسانگرد۱ نیست، اما نزول آن با انتخاب مناسب فاصله زاویه ای اسکن حداقل می‌گردد.

۳-۵-۲- اسکن چرخشی :
در این هندسه اسکن،مبدل داخل یک مونتاژ خارجی قرار گرفته که پروب با یک محور گردش در طول محور مرکزی پورب می چرخد ( شکل c3).در این روش،نوک پروب و محل قرار گیری پروب ثابت باقی می ماند و تصاویر دریافت شده از یک حجم سکه ای در یک مود پروانه ای شکل سطح پیمایی می شوند،همانطور که در روش دریافت Fan،پله زاویه ای ثابت است،در یک فاصله نمونه برداری فضایی نتیجه می شود که از محور گردش به دور زیاد می گردد. بنابراین رزولوشن در تصویر ۳-D با روند پیچیده ای متفاوت است. عموماً، رزولوشن بطور محوری کاهش یابد،که مربوط به نزول در رزولوشن ارتفاع تصویر ۲-D است و همچنین در یک راستای عمود (دور از محور گردش) که مربوط به نمونه برداری فضایی sparser است که از پله زاویه ای ثابت نتیجه می شود،نزول م

ی یابد.
با این روش،صفات دریافت شده در مرکز حجم در طول محور گردش تقسیم می گردند.اگر هر گونه حرکتی در طول اسکن انجام شود و غیر از گردش خواسته شده در حول محور پروب باشد،مربوط به پروب یا بیمار، در آنصورت صفحات دریافت شده موافق نیستند (یعنی تصاویر ۰ه،هندسه مربوطه صفحه تصویر برداری و محور گردش یابد به درستی شناخته شده باشند تا از آرتیفکت جلوگیری گردد.بویژه شیب یا انحراف از محور گردش صفحه تصویربرداری،باید شناخته شده باشد و اصلاح شود،تا از آرتیفکت های معنی دار در مرکز تصویر جلوگیری گردد.

فصل سوم:
بازسازی تصویر ۳ -D

بازسازی تصویر ۳-D به نسل ۳-D ای اشاره می کند از سری تصاویر ۲-D دریافت شده از ساختارهای مورد آزمایش، ایجاد می شوند.این پروسه بازسازی به دو شیوه جداگانه اجر ا می شوند.در ابتدا،سری تصاویر ۲-D بخش بندی می شوند تا شکل دلخواه قبل از تصویر ۳-D بازسازی گردد.برای مثال برای تصویربرداری اکوکاردیوگرافی برای مرزهای میان حفره های پرخون و بافت قلب بصورت دستی یا اتومات مرزبندی می شوند.از توصیف مرزها،یک مدل سطحی ۳-D توسعه یافته و با تکنیک های مختلفی دیده شده است.این روش در تصویربرداری IVUS 3-D1 نیز استفاده می گردد تا مجرای داخل رگ بازسازی گردد.
روش دوم از سری تصاویر ۲-D بدست آمده استفاده می کند تا یک حجم ۳-D دکارتی و بر پایه وکسل (یعنی،شبکه ۳-D) با جایگذاری هر تصویر ۲-D بدست آمده در محل صحیح خودش در داخل حجم،ساخته شود.مقادیر سطوح خاکستری وکسل توسط تصاویر ۲-D که نمونه گیری نشده اند با دروینابی میان تصاویر مربوطه محاسبه
می گردند.اگر تصاویر حاصله حجم را بدرستی با توجه به تئوری نرخ نایکوسئیت نمونه برداری نماید، در آنصورتaliasing رخ نخواهد داد.
اگر چه،اگر حجم به علت فاصله خیلی بزرگ میان تصاویر بدست آمده به درستی نمونه برداری نشود،اطلاعات تصویر از بین خواهند رفت.بنابراین،با فاصله بندی مناسب تصویرهای دریافتی تمام اطلاعات تصویر ۲-D حفظ می گردند و اجازه دید صفحات دو بعدی اصلی و دیگر دیدها را نیز فراهم خواهد کرد.سپس هر بخش بندی ای برای استخراج شکل های مورد نیاز یا جهت اندازه گیری می تواند با تصویر ۳-D بر پایه و کسل اجرا گردد. مزیت روش اول این است که مقدار اطلاعات را کاهش می دهد و اجرای ۳-D مؤثر را فراهم می نماید.همچنین،تصاویر ۳-D با کنتراست افزایش یافته میان ساختارهای بخش شده را ایجاد می کند.این نقش مهم همچنین می تواند یک عیب عمده باشد،زیرا روندبخش بندی اطلاعات ناخواسته را حذف می کند و به طور ساختگی کنتراست تصویر را قابل توجه می کند.

برای جلوگیری از آرتیفکت تصویر پروسه بخش بندی باید دقیق باشد- یک کار مشکل در مواردی که کنتراست تصویر پایین است.عیب دیگر این است که فاز بخش بندی بویژه در نواحی کنتراست تصویر زمان بر می باشد.
در روش دوم،که در آن تصویر ۳-D بر پایه وکسل تولید می شود،هیچ زمینه ای در مورد دلخواه بودن اطلاعات وجود ندارد،بنابراین هیچ اطلاعاتی در طول بازسازی ۳-D از بین نمی رود.بیان سه بعد

ی وکسل به تکنیک های اجرای متفاوتی اجازه اجرا میدهد،مثل آنهایی که بر پایه نگاشت بافت۱ و ray- casting می باشند.اگر چه این روش منتج به فایلهای داده بسیاری می شود،که جهت دیدن و اندازه گیری هندسی در زمان واقعی باید اداره گردند.فایلهای داده به بزرگی MB 96 در تصویرگ

یری ۳-D پروستاب جهت هدایت Cryosurgical گزارش شده است.پروسه بازسازی به تداخل هیچ کاربری نیاز ندارد و به راحتی با روش موقعیت گذاره های مکانیکی برای حرکت مبدل اتومات شده است.هندسه اسکن ۳-D باید به عنوان یک اولویت شناخته شده باشد،بنابراین محاسبه خیل

ی از پارامترهای هندسی انجام می شود و زمان بازسازی کوتاه را ایجاد می نماید.
۱-۳-آرایه های ۲-D :
تکنیک های شرح داده شده در بالا تماماً تصاویر ۲-D تولید شده،توسط مبدل های اولتراسوند مرسوم با اسکن های ۲-D الکترونیکی یا مکانیکی را به کار می گیرند.اطلاعات بعد سوم با حرکت فیزیکی مبدل با بکارگیری ابزار مکانیکی و یا توسط دست اپراتور حاصل می گردد. یک روش متفاوتی توسعه یافته است که از مبدل های،آرایه ای ۲-D استفاده می کند. و در شکل ۴ به صورت شماتیک نشان داده شده است.

شکل ۴- شماتیک آرایه ۲-D که در سیستم اولتراسوند ۳-D Real-time به کار برده می شود.

اطلاعات بعد سوم با جایگذاری حرکت فیزیکی مبدل توسط اسکن الکترونیکی حاصل می گردد.در این روش،آرایه ۲-D یک پالس اولتراسوند را تولید می کند که از آرایه در یک شکل هرمی مشتق می شود. اکوها برای تولید اطلاعات ۳-D بصورت real-time پردازش می شوند.این نمونه از مبدلها،تصاویر ۳-D اکوکاردیوگرافیrealtime را ایجاد
می کنند.اگر چه این روش در مراحل اولیه توسعه است و کار زیادی جهت کاربرد روتین آن نیاز می باشد،ولی بخوبی نشان داده می شود که برای اکثر دریافت های تصاویر ۳-D اولتراسوند یک روش نهایی می باشد.این یادآوری ای از تغییر تصویربرداری ۲-D از مبدلهای مکانیکی به مبدلهای الکترونیکی آرایه ای فازی می باشد.اگر چه، قبل از این که آرایه های ۲-D استفاده گردند بر تعدادی از مشکلات باید غلبه نمود،که مربوط به بازده کم ساخت تعداد زیادی از المانهای کوچک،همچنین اتصال و بسته بندی تعداد زیاد سیم ها
می باشند.

اجرای اولترا سوند ۳-D :
مشخصات سیستم دریافت تصویر اولتراسوند ۳-D در تخمین کیفیت تصویرنهایی بسیار حائز اهمیت می باشد.با این همه تکنیک اجرای انتخاب شده نقش مهم و با گذشت زمان نقش اصلی را در تخمین اطلاعات فرستاده شده به اپراتور در صفحه نمایش تصویر اولتراسوند۳-D را ایفا می نماید.تکنیک های متفاوتی برای نمایش تصویر ۳-D وجود داد که به سه گروه زیر دسته بندی می شوند :

دید بر پایه سطح، Multi –Plannar و بر پایه حجم می باشند.
عموماً انتخاب بهینه تکنیک اجرا با توجه به کاربردهای کلینیکی مشخص زده می شود.

۲-۳- تکنیک های دید بر پایه سطح :
معمول ترین تکنیک نمایش ۳-D بر پایه مشاهده سطوح ساختارها یا ارگانها می باشند. در این روش،مرحله بخش یندی یا کلاسه بندی از اجرا پیش قدم هستند.در مرحله اول، اپراتور یا الگوریتم هر وکسل را آنالیز می کند و ساختارهایی را که به آن تعلق دارد را تخمین می زند.الگوریتم ها می تواند به آسانی آستانه گذاری شوند،یا بطور پیچیده تر،برپایه آثار و خواص هندسی بخش های تصویر باشند.همچنین،تکنیک می تواند دستی ،متکی بر اپراتور جهت تخمین مرزهای ساختارها، یا تکنیک های اتومات شده، باشد. وقتی بافت ها یا ساختارها کلاسه بندی شوند دو روش اساسی برای دیدن وجود دارد: Wire –Frames و اجرای سطحی.
Wire –Frame ساده ترین روش است.در این روش،مرزهای میان ساختارها با شبکه ای از خطوط که می تواند در پرسپکتیو ۳-D دیده شود،ارائه می گردند.این روش،برای نمایش جنین، ساختارهای متفاوت شکمی، مطرح آندوکارد و اپیکارد(پوشش داخل و خارج قلب)، قلب و زخم های جداری به کار گرفته می شود.
در تکنیک اجرای سطحی ، بیانهای سطحی سایه زده می شوند و حذف می گردند و گاهی اوقات سرنخ های عمق اضافه می گردد. بنابراین هندسه ۳-D و توپوگرافی به راحتی درک می شود. گردش اتومات یا حرکت کنترل شده توسط کاربر عموماً برای مشاهده آناتومی از پرسپکتیوهای مختلف توسط اپراتور،مفید است.

۳-۳- دید چند صفحه ای۱
مشاهده چند صفحه ای نیاز دارد که یک تصویر بر پایه وکسل ۳-D بازسازی گردد و به

آسانی توسط الگوریتم نمای قایل دستیابی باشد.اطلاعات تصویرمی تواند با به کارگیری دو تکنیک دیده شود.در ابتدا،ابزار تداخلی کاربرد وکامپیوتر برای اپراتور فراهم شده است تا اجازه انتخاب صفحات را بدهد،شامل شیب،از حجمی برای مشاهده همانطور که تصاویر ۲-D اصلاح شده اند.با درونیابی مناسب،این صفحات مشابه به صفحاتی به نظر می رسند که با تصویربرداری

اولتراسوند ۲-D حاصل می گردند.اغلب سه صفحه قائم به طور همزمان روی صفحه نمایش،همراه اشاره های صفحه به مبدأ های مربوطه و تقاطع های آنها، مشاهده شوند.این اشاره ها جهت یابی صفحات اصلاح شده را سهل تر می کند و به اپراتور کمک می کند تا آزمایش را هدایت کند.این تکنیک به طور موفق در یک سیستم بازرگانی ۳-D توسعه یافته توسط Kretztechnile استفاده می گردد.
تکنیک دوم بر پایهمشاهده ‌چند صفحه ای با نگاشت بافت می باشد.در این تکنیک تصویر۳-D به عنوان چند وجهی که مرزهای حجم بازسازی شده را ارائه می کند مهیا شده است. هر وجه چند وجهی با تکنیک نگاشت بافت توسط تصویر اولتراسوند مناسب برای آن صفحه اجرا می گردد.چند وجهی می تواند چرخش نماید تا تصویر دلخواه بدست آید و سپس هر کدام از وجه ها می تواند به داخل یا خارج (یعنی اسلایس)، موازی اولی حرکت داده شود یا به طور قائم درباره جهت یابی گردد در حالیکه اطلاعات مربوطه اولتراسوند در زمان واقعی روی وجه جدید نگاشت بافت می گردد.در این راه،اپراتور همیشه اشاره های تصویر ۳-D مربوطه به صفحه ای که را دارد که به سمت بقیه آناتومی می رود.شکل ۵ سه مثال از کاربرد این روش را در نمایش ۳-D آناتومی را میدهد.شکل a6 یک تصویر رنگی داپلر ۳-D بخش بندی شده را برای نشان دادن جریان خون معمول، داخلی و خارجی سرخرگ کاروتید را نشان می دهد.این تصویر با روش اسکن خطی مکانیکی دریافت شده است.شکل b5 یک تصویر ۳-D از یک غده پروستات را که با روش اسکن گردشی مکانیکی حاصل شده نشان می دهد و شکل c5 تصویر یک رحم آبستن دوقلو را نشان می دهد که همچنین با روش اسکن گردش بدست آمده است.این روش با سیستم تصویربرداری Life بطور موفق

در تعدادی از کاربردهای تصویربرداری از بافت های نرم به کار گرفته شده است.

شکل۵- تصاویر ۳ –D اولتراسوند که باتکنیک دید چند صفحه ای توسط سیستم تصویر برداری
Life Inc (London , Canada) . (a)تصویر ۳-D رنگی داپلر از سرخرگ های کاروتید که با اسکن خطی حاصل شده است. دریافت در پیک سیستول با ورودی قلب گرفته شده اند بنابرای

ن یک مبدل آرایه – خطی ATL در هر ضربان قلب mm5/0حرکت می کند تا ۱۴۰ تصویر در حدود دو دقیقه دریافت شود. (b) تصویر ۳-D از غده پروستات با ۲۰۰ تصویر در حدود ۱۳ ثانیه توسط تکنیک گردش اسکن در
˚ ۲۰۰٫ (c) تصویر ۳-D از دوقلوهای سه هفته ای با پروب زیمنس echo –cavity و گردش ˚۲۰۰ و دریافت ۲۰۰ تصویر در حدود ۱۳ ثانیه

۴-۳- تکنیک های بر پایه حجم :
هر دو تکنیک های چند صفحه ای و برپایه سطح تصویر ۳-D را به سمت نمایش داده ۲-D با به کارگیری سطوح Plannar و پیچیده کاهش میدهد.به دلیل اینکه حس بینائی ما بسیار مناسب دیدن و تفسیر سطوح است،این دو روش به راحتی توسط اپراتور درک می شوند و به آموزش کمتری نیاز دارد.اگر چه تکنیک نمایش بر پایه سطح بخش کوچکی از اطلاعات کامل ۳-D بدست آمده را در هر زمان ارائه می دهد.یک جایگزین،تکنیک اجرا بر پایه حجم است،که برای مشاهده گر یک نمایش از کل تصویر ۳-D را بعد از اینکه به یک صفحه ۲-D انداخته شد،فراهم می کند. معمولترین روش به کارگیری تکنیک ray-casting می باشد که یک آرایه دو بعدی از پرتوها را به سمت تصویر ۳-D می برد. هر پرتو تصویر ۳-D را در طول یکسری از وکسل ها تقطیع می کند.مقادیر وکسل برای هر پرتو وزن داده می شود(یعنی،صفر اگر یک ساختار باید حذف گردد) و سپس اضافه می گردد تا تصویر وزن داده شده – چگالی۱ شکل گیرد و آناتومی در یک روند نیمه شفاف نشان داده می شود.
روش معمول دیگر این است که تنها وکسلهایی با ماکزیمم قدرت در طول هر پرتو نمایش داده شوند،تا تصویر ماکزیمم شدت۲، ایجاد گردد. مثالهای هر دو در شکل ۶ نشان داده شده است.برای دستیابی به این تصاویر،کلیه درشکل a6 ،طحال در شکل b6 ابتدا با استفاده از تکنیک اسکن خطی free – hand ،بدون هیچگونه اطلاعات موقعیت یا جهت اسکن شده اند. تصویرهای ۳-D بازسازی می گردند و سپس با به کارگیری اجرای تکنیک “وزن داده شده -چگالی” در شکل a6 و تصویر با شدت ماکزیمم در شکل b6 نشان داده شده اند.

شکل ۶- دو تصویر ۳-D اولتراسوند داپلر توان که تکنیک بر پایه حجم را به کار گرفته اند. تصاویر تکنیک با اسکن خطی حاصل شده اند و سپس بازسازی و اجرا گشته اند: (a) تصویر چگالی کلیه و (b) تصویر ماکزیمم شدت طحال را نشان مید هند.

تکنیک های بر پایه حجم،که آناتومی را در روند نیمه شفاف نشان می دهد همانطور که در رادیوگرافی x-ray است نشان می دهد،تمام اطلاعات ۳-D را حفظ می کند اما آنرا بعد از پردازش غیر خطی برای مشاهده روی صفحه ۲-D می اندازد.

اگرچه اشاره های عمق اضافه می گردند (یعنی مشاهده سه بعدی)،این روش تصاویری میدهد که تعبیر مشکلی دارند.بنابراین این روش برای ساختارهای آناتومیکی ساده بسیار مناسب است که در آن پارازیت حذف شده است. تعدادی از محققین کاربردهای موفقی را،بویژه در نمایش جنین و آناتومی عروق نشان داده اند.

 

فصل چهارم:
کاربردهای ۳ – D Ultrasound

اگر چه تصویرگیری اولتراسوند۳-Dبیش از یک دهه است که مورد تحقیق واقع شده است،در حال حاضر به طور جدی مورد بررسی می باشد و به عنوان تصویرگیری در کاربرد پزشکی روزمره مورد آزمایش است.پیشرفت هایی در الگوریتم های بازسازی،تکنیک های نمایش و کامپیوتر جهت افزایش منافع پزشکی مورد نظر می باشند.
مطالعات اخیر نشان داده است که به کارگیری اولتراسوند۳-D در ارزیابی دقیق حجم ها و نمایش اطلاعات در یک روندی که قبل از آن با تکنیک های مرسوم ممکن نبوده است،مؤثر می باشد.مزیت دیگر آن زمان آزمایش کمتر بیمار است.
در سونوگرافی مرسوم،آزمایش کننده به طور تکراری همان حجم از بافت را برای ساخت تصویر ذهنی از ساختار ۳-D مورد آزمایش قرار می دهد.با اولتراسوند ۳-D، یک اسکن تنها از پروب اولتراسوند برای بازسازی کل حجم کافی است،که بعد از آن می تواند بطور مکرر در صورت عدم حضور بیمار مورد آزمایش واقع شود.بنابراین،زمان آزمایش بیمار کاهش می یابد و پزشک حجم را با کامپیوتر در یک روند مناسب بازبینی می کند.

۱-۴-اولتراسوند ۳-D داخل عروق :
اولتراسوند داخل عروق ۲-D (IVUS)،نشان داده شده است که تکنیک مفیدی برای ارزیابی مستقیم و اندازه های سطح سنجی از ابعاد عروق و آنزوم (توده چربی) می باشد[۴] گرچه،ارزیابی دقیق حجم آنزوم و مقایسه بخش های مجاور نیاز به بازبینی تصاویر ثبت شده دارد.یک تعدادی از محققین تکنیک های ۳-D (IVUS) برای ارزیابی مؤثر هندسه عروق را توسعه داده اند.این روشها از یک مبدل IVUS استفاده می کنند که در سرخرگ تحت آزمایش و به طور پیشرفته تر در مکانی از ناحیه مورد تصویر تحت فلوروسکوپ یا هدایت گر اولتراسوند ارائه می گردد،برای دستیابی به اطلاعاتی که برای بازسازی یک تصویر ۳-D مورد نیاز است،مبدلهای IVUS که ۳۶۰ دید مقطعی عمود به محور پروب (دید کناری۱) را مهیا می کند، استفاده می شود،سپس عقب نشینی به صورت مکانیکی یا دستی(روش Pullback صورت می گیرد).نرخ عقب نشینی نوعاً mm/s 5 تا ۵/۲ است و تصاویر می توانند روی نوار ویدئو برای رقمی نمودن و بازسازی بعد از آن و یا روی کامپیوتر جهت رقمی نمودن مستقیم ذخیره گردند.
اخیراً مبدلهای IVUS بیشتر یک دیدی را در جلوی نوک مبدل ایجاد می کند و برای رگ های به هم جفت شده و یا باریک مورد استفاده قرار می گیرد،زیرا مبدل IVUS دید کناری نم

 

ی تواند از کنار تنگی عبور داده شود.با این مبدلهای دید جلو،مبدل در یک مکان سرخرگ ثابت می ماند اما در طول محور خودش می چرخد،و تصاویر مورد نیاز را با اسکن گردشی تولید می نماید. در این روش ها دیواره‌ رگ شناخته شده است و خطوط اصلی به صورت دستی یا نیمه اتومات در ۳-D انجام می شود.
بطور واضح،مزیت اصلی ۳-D IVUS این است که رزولوشن دقیقی را ایجاد می کند و تصاویر ۳-D جزئی شده از نواحی رگی کوچک ناحیه مورد تصویر دارد( m3،۵/۱).عیب روش عقب نشینی این است که اعوجاجهای هندسی رخ می دهد،زیرا بازسازی تصویر در مرکز مبدل می باشد.هر گونه خمیدگی رگ،حرکت مبدل از یک طرف به طرف دیگر و یا دیگر تغییرات هندسی از یک خط مستقیم در تصویر ۳-D به طور صحیح حاضر نمی شوند.مبدل های IVUS دید از جلو سختی این مشکلات را کمتر می کند.اگر چه برای تصویر برداری با رزولوشن خوب دید جلوی آن به حدود cm1 محدود می گردد.
اگر چه،تصویر برداری اولتراسوند یک تکنیک مهم می باشد،اگرچه پیشرفت های تکنیکی ای مورد نیاز است تا قدرت کامل آن برای تشخیص و اداره بیماری های عروق و مشاهده عروق کوچک درک گردد.مشاهده ۲-D از آناتومی ۳-D با به کارگیری پروسه های اولتراسوند مرسوم،قدرت مار ا در کمی نمودن مشاهده بیماری های عروق محدود می نماید.توسعه تکنیک اولتراسوند ۳-D برای تصویربرداری عروق با به کارگیری B- mode، داپلر رنگی و داپلر توان صورت گرفته است. در این روش،پروب اولتراسوند که متصل به یک مجتمع ای است،به سرعت چرخش می نماید یا منتقل می گردد،در حالیکه تصاویر اولتراسوند ۲-D رقمی می گردند.
توالی تصاویر ۲-D به یک تصویر ۳-D بازسازی می گردد،که می تواند میان کاربر و کامپیوتر اداره گردد. نشان داده شده است که تصویرگیری ۳-D با B-mode ، داپلر رنگی و داپلر توان می تواند در ارزیابی آنزواسکلروز،تصویربرداری کلیه و طحال،همچنین تصویربرداری عروق مفید باشند. بویژه اینکه تصویربرداری از سرخرگ های کاروتید که می تواند برای اندازه گیری گرفتگی و حجم پلاک و همچنین جهت ارزیابی پیچیدگی پلاک نیز مورد استفاده قرار گیرد.
تکنیک های غیر تهاجمی تصویربرداری نقش مهم و افزاینده ای را در تحقیقات پزشکی و پایه ای از پیشرفت ها در بیماری های با و بدون علامت عروق مغزی که به حمله منجر می گردد،دارد.بروی بیماری کاروتید کارهای صورت گرفته است،زیرا نقش مهمی در تشخیص احتمال حمله دارد و مطالعاتی نیز در خصوص قدرت تکنیک های تصویربرداری جدید در اداره بیماری ها انجام شده است.
برخلاف پیشرفت هایی که در دو دهه گذشته صورت گرفته توافق بروی تعاریف (مثل تشخیص زخم ) وجود ندارد و یکی از مهمترین علل ناکافی بودن ابزار تصویربرداری اخیر جهت ت

 

شخیص و کمی کردن ترکیب،ساختار،وسعت پلاک و تشخیص دقیق زخم می باشد. مطالعاتی در خصوص توسعه ابزار تصویربرداری غیر تهاجمی که دقت را بهبود می بخشد و تغییرپذیری آزمایش کاروتید را کاهش و باعث بهبود مونیتور سریال می گردد. صورت گرفته است و مکانیزم هایی را که در فاز آخر آترواسلکروز پلاک کم خون و شکننده شرکت دارند،روشن خواهد نمود.

محدودیت های تصویربرداری اولتراسوند که توسط تصویربرداری۳-D مشخص شده اند:
یکی از محدودیت های مهم تصویربرداری اولتراسوند مرسوم جهت ارزیابی دقیق و قابل تولید مجرد از درجه گرفتگی کاروتید،حضور پلاک کم خون و شکننده و تغییرات در شکل و حجم پلاک که مربوط به ذهنی رفتار کردن درآزمایش است،می باشد.پیشرفت در
تکنیک های اولتراسوند که بطور ویژه انجام شده جهت آدرس دهی مسائل زیر است:

(a) تصاویر اولتراسوند مرسوم ۲-D هستند،بنابراین،تشخیص دهندگان باید به طور ذهنی چندین تصویر را دگرگون نمایند تا یک تصویر ۳-D از ساختارهای سه بعدی پیچیده از پلاک و رگ را توسعه دهند.این امر باعث تغییرپذیری و ارزیابی کمی غیرصحیح کمی از شکل،ترکیب پلاک وگرفتگی می شود.
(b) جایگذاری صفحه تصویرنازک اولتراسوند ۲-D ارگان و تولید مجدد آن در یک زمان دیگر مشکل می باشد،لذا باعث می شود اولتراسوند مرسوم جهت مشاهده کمی یا مطالعات بعد از جراحی،بویژه وقتی تغییرات کوچک در طول یک دوره از زمان مورد پیگیری می باشد،مفید نباشد.
(c) آناتومی بیمار گاهی زاویه تصویر را محدود می نماید،که باعث می شود صفحه تصویر بهینه لازم برای تشخیص بیماری کاروتید و ارزیابی ترکیب پلاک غیر قابل دستیابی باشد.

توسعه اولتراسوند۳-D جهت تصویر برداری سرخرگ های کاروتید:
سیستم تصویر برداری ۳-D اولتراسوند توسعه یافته سه جزء دارد:
دریافت تصویر،بازسازی تصویر اولتراسوند و نمایش.
بخش اول در تخمین کیفیت بهینه تصویر حاصل شده،بسیار حائز اهمیت ا

ت.در تولید یک تصویر۳-D،مبدل مرسوم در روی رگ ها حرکت داده می شود،در حالیکه تصاویر ۲-D رقمی می شوند و روی میکروکامپیوتر ذخیره می گردند.جهت بازسازی هندسه ۳-D بدون اعوجاج هندسی،موقعیت مربوطه و زاویه تصاویر ۲-D دریافت شده باید به درستی شناخته شده باشند.
دو روش زیر به این منظور به کار گرفته شده است: اسکن مکانیکی و اسکن بدون دستی.
A- اسکن مکانیکی:
برپایه کارهای صورت گرفته در قبل سیستمی توسعه یافته است که در آن مبدل اولتراسوند روی یک مونتاژ خاصی نصب شده است که توسط یک موتور در مود خطی در روی پوست و عمود به صفحه تصویر حرکت اده می شود. که در شکل ۸ نشان داده شده است.

شکل ۷- مکانیزم اسکن خطی مکانیکی را برای اسکن سرخرگ کاروتید رانشان می دهد.

حرکت می تواند پیوسته باشد،ورودی قلب یا تنفس، و مبدل می تواند منحرف شود تا تصویربرداری داپلر رنگی ۳-D را اجازه دهد.نوعاً ۲۰۰ تصویر را در فواصل mm5/0 در یک زمان جمع آوری می نمایند که بستگی به نرخ فریم ماشین اولتراسوند دارد،چه ورودی قلب و یا نوع دریافت به کار گرفته شود. برای مثال :
۱)B-mode :3-Dما نوعاً ۲ یا ۳ ناحیه کانونی به کار می گیریم که نتیجه آن حدود Frams/sec15 و یک زمان اسکن کامل ۳-D، s13،برای ۲۰۰ تصویر می شود.
۲)داپلر توان۱ ۳-D- ثبات افزایش می یابد،ورودی قلب استفاده نمی شود،بنابراین دریافت imagcs/sec 5/7می باشد که یک اسکن ۳-D،s20 برای ۱۵۰ تصویر را نتیجه میدهد.
۳) داپلر رنگی – کل زمان اسکن حدود min1 و ورودی قلب در نظر گرفته می شود.
اعتبار تکنیک را توسط فانتوم های رگی از هندسه شناخته شده و دقت و صحت آن را در اندازه گیری گرفتگی با به کارگیری تصویربرداری داپلر رنگی می توان نشان داد.مطالعات فانتوم نشان داده است که هندسه مجرا و گرفتگی می تواند به درستی اندازه گیری گردد.همچنین تحقیق شده است که سیستم برای تصویربرداری ازبیمارانی با بیماری کاروتید توسط بکارگیری ۳-D B-mode و داپلر توان قابل اجرا می باشد.
B – اسکن Free-hand :
یک تکنیک جایگزین برای اسکن سرخرگ های کاروتید توسط روشی که در آن انعطاف پذیری آزمایش ۲-D را دارد در حالیکه تصویر ۳-D را تولید می کند،توسعه یافته است.که با روش اسکن Free-hand انجام می گردد،که در آن موقعیت گذاری مغناطیسی و وسایل اند

 

ازه گیری جهت یابی (pom ) روی مبدل نصب می شوند.جهت تولید یک تصویر۳-D،اپراتور به طور دستی مبدل را که با دست نگه داشته است، حرکت می دهد.در حالیکه وسیله pom مختصات جهت و موقعیت مبدل را به میکروکامپیوتر انتقال می دهد.تصاویر ۲-D بطور همزمان توسط همان کامپیوتر رقمی می شوند و به مختصات مربوطه نسبت داده می شود.بعد از اینکه تعداد لازم تصاویر ۲-D دریافت شد،تصویر۳-D با به کارگیری یک الگوریتم خاص توسعه یافته ای،بازسازی می شوند.
نوعاً،اسکن در حالیکه بیمار نفس خود را نگه داشته است، sec22-11 به طول می انجامد.امروزه،به کارگیری این روش بدون ورودی قلب مورد تحقیق قرار گرفته است زیرا ورودی به طور قابل ملاحظه ای زمان لازم برای اسکن را افزایش می دهد.دقت و صحت این روش صورت گرفته و نتیجه شده است که:اشتباهات هندسی بطور میانگین وجود دارد و کمتر از ۱% می باشد،نامعینی موقعیت mm15/0 می باشد.
بطور خلاصه تکنیک ۳-D مختلف قدرت به کارگیری در تصویربرداری عروق را دارند.تصویربرداری ۳-D B-mode، که از مبدل قرار داده شده در روی پوست یا داخل رگ حاصل می گردد و قدرت این را دارد که حضور دقیق پلاک در داخل دیواره رگ و حجم کمی پلاک را اعلام نماید.درجه گرفتگی را تخمین بزند.تصویربرداری رنگی داپلر قوت این را دارد تا اطلاعات فیزیولوژیکی با توجه به جریان خون را نشان بدهد.به دلیل اینکه گرفتگی سرخرگ کاروتید بیشتر از ۷۰% نیاز به جراحی دارد،کمیته پزشکی علاقه بسیاری دارند تا توسط ابزار واضح تری بطور غیر تهاجمی این بیماران را شناسایی نمایدو بطور مشابه،ضایعات گرفتگی در سرخرگ های اطراف اغلب با آنژیوگرافی ارزیابی می گردند.این یک پروسه تهاجمی است که مواد کنتراست را همراه با مشکلات زیاد شامل می شود.اولتراسوند۳-D تعداد بیمارانی را که نیاز به انژیوگرافی دارد را کاهش می دهد.بنابراین بسیار مفید است.
تکنیک سوم برای تصویربرداری عروق،داپلر قدرت ۳-D است،تصاویری که با این تکنیک تولید می شوند در ظاهر شبیه تصاویری هستند که توسط آنژیوگرافی MR حاصل می گردند.با وجود کمبود جزئیات دقیق آناتومیکی در آنژیوگرافی و CT ، تصاویر ابتدایی اطلاعات با کیفیت خوب را ظاهر می کند.تصویر برداری داپلر قدرت۳-D در سیستم رگی میکرو قدرت زیادی دارد و قابلیت نمایش برخی رگ های تومور شکمی را نشان داده است.
۲-۴- بافت های نرم :
انتشارات اخیر روی قدرت اولتراسوند۳-D روی اندازه گیری دقیق حجم ها تمرکز کرده است.محاسبه دقیق حجم پروستات که جهت تخمین تست مظنون سرم PSA می باشد.ارزیابی حجمی سایز جنین نیز در ارزیابی مواردی از رشد عقب مانده داخل رحمی بسیار مطلوب می باشد.همچنین،فعالیت بیولوژیکی تومورهای مختلف با سایز ص

ور بسیار مطلوب می باشد.
در برنامه ریزی جراحی،دانستن رابطه یک ساختار غیر نرمال نسبت به نشانه های دانسته بسیار مفید است.با اولتراسوند مرسوم این مربوط به مهارت سونوگراف می باشد که حضور دو ساختار تصویر گیری شده در یک صفحه را تخمین بزند.با اولتراسوند ۳-D رابطه به طور واضح تری نشان داده می شود.برخی مثال ها برای مکانهای ویژه شامل :
۱- چشم و کاسه چشم : تکنولوژی در معرض برخی از ارزیابی اولیه قرار گرفته و قوت اندازه گیری صحیح تومورها،در نمایش وسعت بیماری شبکیه و عدسی و در برنامه ریزی جراحی را نشان داده است.
۲-جنین: اولتراسوند ۳-D می تواند برای ارزیابی جنین مفید باشد.سونوگرافی در سه ماهه دوم جهت ارزیابی غیر نرمال بودن جنین بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.داشتن قابلیت اجرای صحیح سطح،باعث پیشرفت در تشخیص و ارزیابی غیرنرمال بودن مثل شکاف لب می شود.
۳-کلیه: یکی از کاربردهای آن در تصویرگیری نئوپلازیintrarenal از کلیه مادری می بادش،بویژه در بیماران تک کلیه ای،می باشدبطور مثال وقتی جراحی کلیه مورد بررسی می باشد، دانستن واضح آناتومی بسیار مطلوب است،دومین کاربرد قوی در تصویربرداری از کلیه پیوند شده می باشد.با توسعه پس زنی، کلیه های پیوند شده در سایز بزرگ می شوند و الگوهای جریان غیر نرمالی توسعه می یابند که توزیع یکنواخت در سطح کلیه ندارند.این تغییرات توسط اولتراسوند ۲-D مشکل شناخته می شوند،اما تصاویر ۳-D راه دقیق تری برای نشان دادن آنها ایجاد کرده است.
۴-کبد: اگر چه تصاویر ۳-D اولتراسوند از کبد تولید شده اند،این ارگان چندین درگیری تکنیکی را در بردارد.کبد بزرگ است(تقریباً cm312*16*15) که در پشت پایین ترین دنده ها پناه گرفته است،و با تنفس بصورت قابل توجهی حرکت می نماید و لوب چپ آن با حرکت قلب حرکت می نماید.تصویربرداری انتخابی ۳-D ار بخشی از کبد موفقیت آمیزتر می باشد.تصویرگیری ۳-D ممکن است در هدایت پروسه های تهاجمی در کبد به کار گرفته شود،مثل Cryosurgery یادر طرح جراحی، تصویربرداری داپلر قدرت از سیستم ورودی رگ های کبدی و سیاهرگ های کبدی نیز نشان داده شده است که از لحاظ تکنیکی ممکن است اما به کارگیری پزشکی آن هنوز شناخته نشده است.
۵- پستان: در حالیکه سونوگرافی قدیمی به راحتی کیست های پستان را نشان می دهد،خصوصیات توپوگرافی ضایعات پستانی اهمیت زیادی در پیشگویی از روی نشانه ها دارد که احتمال بدخیم یا خوش خیم بودن و یا اینکه بیوپسی مورد نیاز است یا نه تخمین زده می شود.اکثریت ضایعات بیوپسی شده خوش خیم می باشند،اما اولتراسوند ۳-D قدرت این را دارد تا مرزهای این ضایعات را نشان دهد و بنابراین نیاز به بیوپسی توده های خوش خیم کاهش می یابد.
۶- تومورها : تومورهای بدخیم روی مساحت رگ های جدید تأثیر می گذارد،که ممکن است با تصویربرداری داپلرقدرت قابل آشکار شدن باشد.به علت اینکه تومورها روی شکل رگ های خونی غیرنرمال با الگوهای پیچیده و جریان خون با شد

ت بالا،تأثیر دارد،ترکیب تصویربرداری داپلر قدرت و اولتراسوند ۳-D ثابت شده است که بطور تشخیص ابزار مفیدی برای آشکار سازی تومور و ارزیابی آن می باشد.

۳-۴- کاردیولوژی :
قلب از لحاظ هندسی ساختار پیچیده ای دارد که با حفره سینه به علت فعالیت قلب وتنفس حرکت می کند.تصویر برداری مفید ۳-D از قلب نیاز به ی

ک توالی دیدها که ورودی تنفس در طوال سیکل قلبی (تصویربرداری دینامیکی ۳-D ) را به کار می برد،دارد.دید ۳-D دینامیک از قلب به پزشکان اجازه می دهد که آناتومی دینامیک دیده شود،تا رابطه فضایی میان ساختارهای نرمال و غیرنرمال و اختلالات جریان را ببینند.همچنین توسط این تصاویر رنجی از پارامترهای کمی مفید محاسبه گردد.خیلی از محققین کوشش کرده اند تا حجم بطن چپ را در یک روند صحیح و قابل تولید مجدد اندازه گیری نمایند.روشهایی از میان مری و از میان حفره سینه برای دستیابی به تصاویر دینامیکی از تغ

ییرات حجم حفره در سراسر سیکل قلبی به کار گرفته می شوند.این اندازه ها در محاسبه کسر پس زدن در کم خونی و بیماری مادرزادی قلب

ی به کار می روند.
کاربرد تشخیص مهم دیگر نمایش رابطه هندسی میان ساختارهای بیمار و نرمال می باشد.مشاهده دریچه های آئورت و میترال د مشاهده ۳-D بطن و نقص در دیواره دهلیز بسیار آسان شده است.همچنین تشخیص دیگر نقص های مادرزادی مربوط به دریچه ها و عروق اصلی خون نیز ممکن شده است.مشاهده ۳-D آناتومی درکامپیوتر پزشکان را قادر نموده است تا ساختارهای مربوطه را با پرسپکتیوی مشاهده کنند که مشابه آن در طول جراحی می باشد،و باعث سهل شدن طرح جراحی بویژه در بیماری مادرزادی می شود.

۴-۴- ارزیابی حجم ران نوزاد نرمال :
ارزیابی دقیق از حجم ها ارگان های نوزاد در ارزیابی سلامت عمومی و رشد نوزاد بسیار مهم می باشد.تحقیقات گذشته نشان داده است حجم ران نوزاد( Thiv ) یک عامل پیش گویی کننده از رشد عقب مانده داخل رحمی می باشد.اولتراسوند دو بعدی ( US ) در ارزیابی Thiv نوزاد بطور جدی محدود می باشد… با پیشرفت اخیر ۳-D Us بر محدودیت ارزیابی thiv توسط ۲-D US غلبه می گردد.برای ایجاد یک نمودار مرجع ترمال از Thiv نوزاد جهت کاربرد کلینیکی،یک مطالعه تحقیقاتی و مقطعی عرضی با به کارگیری ۳-D US صورت گ

رفته است.تا Thiv در حاملگی نرمال ارزیابی گردد.در کل،۲۰۴ جنین بین ۲۰ تا۴۰ هفته حاملگی و معیار مناسب حاملگی نرمال جهت مطالعه نام نویسی شده اند.نتایج نشان داد است که Thivنوزاد بسیار با سن حاملگی (GA) همبستگی دارد. بعلاوه،به کارگیری GA به عنوان متغییر مستقل و Thiv به عنوان متغییر وابسته،بهترین معادله مناسب ترگرسیون:

Thiv (ml)=350494 -409

۸۵*GA+0.183*GA2(r=0.91,n=204,p<0.0001)

می باشد.جهت کاربرد بیشتر کلینیکی یک نمودار از سنجش نوزاد نرمال،مثل قطر دوآهیانه ای (BPD)،قطر (OFD) Occipitofrontal ،پیرامون سر (HC) ،پیرامون شکمی (AC) ،طول فمور(FL) و وزن تخمین زده شده نوزاد(EPW) ، بسیار با Thiv همبسته می باشند (تماماً۰۰۰۱/۰< P ).در نتیجه،داده های Thiv که توسط ۳-D US به دست آمده

اند
می تواند به عنوان یک مرجع مفید در ارزیابی رشد جنین و وضعیت تغذیه درطول حاملگی نرمال ارائه گردد.[۶]

۵-۴- خلاصه ای از مزایای کلینیکی اسکن اولتراسوند ۳D

و ۴D : [10]
بطور عمومی :
کاهش زمان مطالعه،کاهش زمان انتظار بیمار
پروسه آزمایش سریعتر
 C -Planeدریافت می شود که در ۲D ممکن نبوده است.
 آزمایش کامل توسط پرسپکتیو افزایش یافته داده حجمی ،…. اطلاعات کمی و کیفی بهتری برای تشخیص مؤثرتر.
تمام صفحات دید قابل تولید می باشند: بیمار مجازی

 دیدهای آناتومیکی که با اسکن ۲D ممکن نبوده است

مامایی :
 مورمولوژی،ناهنجاری،نقص در رشد جنینی یک عضو(۳-D،آسانتر در ۴D)
 ناهنجاری در شکل استخوان : (اسپینا بیفیدا،کوتاه قدی، بدشکلی مادرزادی پا روی یک تصویر،شکاف سقف دهان در مقابل شکاف لب)
 دیسپلازی اسکلتی،ناهنجاری در حرکت(۴D): مشاهده ستون فقرات.
 قلب جنین(۴D): همبستگی بهتر میان حفره ها،دریچه ها و رگ ها؛تخمین حجم حفره قلب و ارتباط بطنی و سرخرگی؛ارزیابی عملکرد دریچه ای.
 ارزیابی متنوع از حجم جنین:شانه،شکم،کیست.
 پیوپسی جنین(۴D):نمونه برداری دقیق خون نافی توسط سوراخ نمودن سوزنی،amniocentesis،اتساع کلیه،بیماری مجاری اداری.
سلامت جنین (۴D): حرکات نرمال و غیر نرمال جنین و ارزیابی خواب و بیداری جنین. حرکت:حرکت تنفسی،بلع،پلک چشم،حرکت لب و اندام.حرکت گوارش هضم در جنین.
 بیماری های ژنتیکی عصبی – عضلانی(۴D) :عمل/ عکس العمل جنین
وارد نمودن کابل با به کارگیری داپلر توان و ۳-D.
 استخوانهای پیشانی،دید فضایی از جوش خوردگی یا عدم آن.

STIC و قلب جنین :
 ارزیابی سریع و مؤثر.
 اطلاعات بدست آمده میتواند بصورت off-line با پردازش نماهای reproducible قابل دستیابی باشد.
 مشاهده همزمان ۲-۳ صفحه :برای ماماها جهت دانستن موقعیت فضایی قلب جنین.
 همبستگی بهتر میان رگ ها،حفره و دریچه ها.
 محاسبه حجم حفره قلب.
 دستیابی بهتر:مشاهده راحتر مجاری خروجی بطنهای چپ و راست توسط حجم ۳-D ؛باز و بسته شدن سوراخ بیضی میان دهلیزهای قلب که مشاهده آن در ۲D مشکل است،در حال حاضر دیدهای جدیدی با ۳-D مشاهده می شوند.

 ارتباط بطن و دهلیز :دیوار بطن را می توان با نسبت آن با حفره ها مشاهده کرد یا با ابزار Magicut بالای دهلیز برش داده شود و درون بطن رامشاهده کنند.برش دیواره های قلب و آنالیز دیواره به تنهایی در طول چرخش.

D.
تشخیص ضایعات قلبی جنین در رحم،شرایط درمانی
را برای درمان هنگام تولد فراهم می آورد.
زنان :
 ارزیابی دقیق – حجم هیبرپلازی مخاط رحم (۳D /4D)
 درک معادل در hystersonography (برش در سونوگرافی) (۳D /4D)
 معاینه مجاری رحم(۳D /4D)،با به کارگیری تکنیک اسلایس نمودن.
 اندازه حجم دقیق کیست ها(شروع یا پایان یائسگی)،پولیپ ها،میوما یا فیبروما.
 اندازه گیری و موقعیت یابی دقیق تومورهای تخمدان و مخاط رحم.
 مونیتور تومورهای زنان بعد از درمان(شیمی درمانی): مؤثرتر.
 به کارگیری کنتراست برای بررسی خونرسانی و تغذیه خونی موتور.
 کنتراست جهت ردیابی موتور پس از درمان(۴D).
 کنتراست برای ارزیابی بهتر لوله های تخمدانی( نفوذپذیری لوله ای،فقدان تولید مثل)
 ناهنجاری جفت ۳D (جفت سرراهی).
 وارد نمودن دقیق جفت ۳D در برابر قسمت جلویی.
 IVD و قرار دادن دقیق.
پستان و بخش های کوچک :
بیوپسی دقیق ۳D در تمام سه صفحه،جایگذاری دقیق سوزن.
 ارزیابی حجم تومور پستان.
 مونیتور نمودن درمان تومور پستان(شیمی درمانی)
 ارزیابی نفوذ تومورهای پوستی.
 به کارگیری کنتراست در تومو رهای پستان (۴D)
 سه صفحه برای تعریف مرزها یعنی، Microlobulation ،پاپیلوم ها و اطلاعات اضافی دیگر که در صفحات C,B دیده می شوند که در ۲D (صفحه A) وجود ندارند.
صفحه C جهت مشاهده الگوهای قبض و بسط تومورها.
ارولوژی :
• بیوپسی دقیق ۴D.
• مشاهده سوزن در تمام سه صفحه جهت کاشت دقیق seed (درمان Brachi)
• ارزیابی پارانشیم پروستات با اضافه نمودن صفحه کرونال.
• اندازه دقیق حجم تومورهای شانه پروستات/ اداری و/ یا مثانه/ پروستات (آدنوفیبروما،نئوپلاسم،پاپیلوما).
• جایگذاری صحیح کاتتر ادراری.
• ارزیابی دقیق باقی مانده ادراری.
طب داخلی :
• ارزیابی دقیق سندروم شدید شکمی(۳D ،صفحه C):تاب آپاندیس،ilevm Sigmoidal fistula ،بیماری Crohn ،پیدایش بافت های رحمی در لگن (endometriosis )،فیستول قسمت انتهای روده، oroctiris , rectitis.
• بیوپسی دقیق ۴D ( کلیه ،کبد).
• آپاندیسیت و انحراف از موقعیت ( قسمت بالای تصویر انگشت مانند از سطح لگن یا در موقعیت meso – colic.)
• ارزیابی عالی حجم های پارانشیم / تومور.
• پولیب (۱۱mm<) Colic در بخش Recto- Sigmoidal (3D ،صفحه C ) قرار گرفته است، نفوذ تومور Colic درون دیواره.
• موقعیت یابی عالی سنگ میرزاه در طول Colic کلیوی(۳D ،صفحه C ) .
• به کارگیری کنتراست در موتور شکمی ( کبد،کلیه)
• کولونوسکوپی مجازی
• سپستوسکوپی مجازی
• ارزیابی عالی از التهاب کیسه صفرا در ۳D ( ارزیابی ضخامت دیواره سنگ در ۳D بهتر از ۲D دیده می شود)
• حجم تومور شکمی بعد از عمل جراحی و مونیتور نمودن آن در ۳D.
• موقعیت تومور در مقابل خونرسانی قبل از (۳D /4D) Chemo- embolism.
• تخمین جلوگیری از مکانیزم یرقان (۳D(4D)
• آزمایش حرکت عضلانی – اسکلتی (۲D) : Rotator –cuff ،
• زانو ( meniscus positioning )،اندازه لگن.
• ارزیابی دیسک بین مهره ای ( nucleus)،بیماری زوال دیسک (۳D ).
• ارزیابی microsplit استخوان (۳D ).
• شکستگی استخوان کشگک (Patella)
• ارزیابی جزئی جدایی تاندون(۳D ).
• تشخیص التهاب تاندون و پس از عمل جراحی.
• ناهنجاری های شکل استخوان جنین.
• انحطاط در التهاب مفاصل ( بیماری مفصلی)
• بررسی مکان چرخش استخوان.
چشم پزشکی :
• ارزیابی عالی از اندازه ساختارهای نرمال (لنز،چشم)
• یافتن تومور (ملانوم شبکیه ای)
• ارزیابی جداشدگی لیه های داخلی شبکیه از لایه رنگدانه (۳D ).
• آشکار سازی ذره خارجی درون مایع زجاجیه (۳D )
• ارزیابی تکثیر بیماری شبکیه ای (۳D ).

فصل پنجم:
تحقق سیستم اولتراسوند ۳-D

۱-۵- آنژیوگرام اولتراسوند ۳-D از تصاویر نقش شده جریان رنگی
چکیده – آنژیو گرام سه بعدی تصاویر داپلر اولتراسوند رنگی تولید می شود.بالغ بر حدود ۶۴تصویر مقطعی روی صفحه نمایش نشان داده می شوند تا ساختار کامل رگی مشاهده گردد.طبیعت ۳-D ساختار توسط پوشش روش بازسازی عمق رنگی: رگ های نزدیک تر، بخش های بزرگی از رگ هایی را که پشت آنها جای دارند را پنهان می نماید و شدت روشنایی و رنگ ترکیب شده نسبت فاصله رگ ها را از صفحه دید نشان میدهد. داده سرعت توسط تصاویر داپلر رنگی اصلی حفظ می گردند.پروسه اسکن دستی و پروسه بازسازیآنژیوگرامرویهم کمتر از۵ دقیقه به طول می انجامد.
x-ray کلاسیک و آنژیوگرامهای تزریقی دیجیتال (DSA) متکی به تزریق کنتراست می باشند تا پروفایل رگ های خونی نمایش داده شود.تزریق کنتراست ممکن است عکس العمل های معکوس دارویی را نتیجه دهد و یونسازی اشعه X می توان

د برای بیمارخطرناک باشد.
آنژیوگرافی تشدید مغناطیسی (MRA) کوششی در جهت تحقیقات اخیر می باشد.آنژیوگرام ها در سه بعد ساخته می شوند و بنابراین می تواند از هر راستای دیدی نمایش داده شود.بعضی اطلاعات در مورد راستای جریان و سرعت می توا

ند حاصل گردد. MRA به بخش زیادی از حافظه کامپیوتر و قدرت پردازش کامپیوتر نیاز دارد.
نگارش جریان رنگی (CFM) یک تکنیک تصویربرداری

تشخیصی است که در آن تصویر بافت به صورت سطوح خاکستری با یک تصویر رنگی که جریان خون را نشان می دهد،ترکیب می گردد.تصویربرداری اولتراسوند یک روش غیر تهاجمی است اما بافت های انتهای استخوان و کیسه های درآن هوای ممکن است غیر قابل قبول باشند.
تصویر ساختارهای رگی ای که از روش تش

 

خیصی اولتراسوند تهاجمی استفاده می کند،مورد هدف می باشد.با استفاده از تصاویر CFM می توان اطلاعات را اخذ و بصورت ۳-D ،ساختارهای رگ و جریان خون میان آنها را نمایش دهند. امید می باشد که آنژیوگرام هایی حداقل با سرعت کافی در این راستا جهت به کارگیری تولید گردد.
تجهیزات :
سیستم آنژیوگرام اولتراسوند(شکل ۸) برپایه‌ اسکنر تشخیصی SSA-27OA توشیبا است با حدود ۶۳ فریم از حافظه تصویر. SSA-27OA می تواند تصاویر CFM و سرعت جریان را با دقت bit5 نمایش دهد.
یک تغییر کوچک در سخت افزار SSA-27OA به آنژیوگرام اجازه می دهد که روی مونیتور رنگی SSA-27OA نمایش داده شود.پردازش تصویر توسط یک دریافت کننده فریم Matrox MVP-AT که با کامپیوتر شخصی J-3100GX توشیبا کنترل می شود،انجام می گردد.دریافت کننده فریم می تواند تصاویر را در رزولوشن بیکسلی ۴۸۰*۵۱۲ انجام دهد،با۲۴،۱۶ و یا۸ بیت رنگی.دریافت کننده فریم خیلی از عملکردهای پردازش تصاویر را در مود ۱۶ یا ۸ بیت قادر است انجام دهد.

شکل ۸- دیاگرام سیستم آنژیوگرام اولتراسوند توسعه یافته.
روش :
دو مرحله عملکردی سیستم آنژیوگرام اولتراسوند به شرح ذیل می باشند:[۷]
۱) دریافت تصاویر اولتراسوند
۲) ترکیب تصاویر روی یک آنژیوگرام.
در نمونه از آنژیوگرام ممکن است ساخته شوند: V-mode که تأکید بر سرعت جریان می کند ای D-mode که بر عمق ۳-D تأکید دارد.هر تکنیکی که چندین تصویر۲-D را به یک تصویر ۳-D ترکیب کند،باید موقعیت های فضایی هر کدام از تصاویر ورودی را در نظر بگیرد.پروب های خاصی یا بازوهای مکانیکی جهت اسکن می تواند برای تعریف موقعیت۳-D هر نقطه در یک سری از تصاویر ورودی اولتراسوند به کار گرفته شود.اما امید می باشد که آزادی تکرار تکنیک های اسکن دستی استاندارد توسط پروب های تجاری قابل دسترس و وسایل تصویر برداری ،حاصل شود.
روش اسکن که در سیستم آنژیوگرام اولترا سوند به کار گرفته می شود بر پایه این است که وجه پروب در یک موقعیت روی پوست بیمار نگه داشته می شود.بدنه پروب در منحنی هایی تا ۳۰ درجه منحرف می گردد که عمود بر صفحه اسکن است (شکل ۹)

شکل ۹- روش ثبت اسکن،بخش های سریال

 

یک سری از تصاویر اولتراسوند که در مبداء مشترک هستند در وجه پروب،تولید می گردد،نسبت درست میان صفحات تصویر مقطعی توسط مهارت دستی سونوگراف کنترل می گردد.جز اینکه وقتی پروب های خطی به کار گرفته می شود،رزولوش

ن فضایی تصاویر اولتراسوند با فاصله (شعاعی) از مبدل تغییر می کند.اعوجاج افقی آنژیو گرام با روش اسکن شرح داده شده در بالا حاصل می شود که به سونوگراف بستگی دارد،اما اگر کمتر از mm1 برای عرض پرتو اسکن mm100-50 با

شد قابل چشم پوشی است. اثبات شده است که ماکزیمم اعوجاج عودی آنژیوگرام حدود mm7/2 است.[۱۱] رزولوشن فضایی تصاویر ورودی CFM حدود mm1 می باشد.
در پروسه ساخت آنژیوگرام،تصویر حافظه به صورت فریم در فریم نمایش داده می شود،و فریم توسط دریافت کننده فریم MVP-AT دریافت می گردد و به آنژیوگرام تجمعی اضافه می گردد.تصویر B-Scan در طول اسکن متوقف می گردد:فقط تصویر رنگی CFM نشان داده می شود.هر فریم یک کد عمق را همانطور که به آنژیوگرام اضافه می گردد دریافت می کند:این کدهای عمق برای فرمان دهی عمق به کار گرفته می شود-تغییر نمایش آنژیوگرام ۲-D برای حضور بعد سوم عمق.بعد ا ز اینکه آنژیوگرام رنگی از فریم ها در حافظه تصویر ساخته شد،یک فریم B-Scan اولتراسوند realtime می تواند به عنوان یک زمینه مرجع اضافه گردد.
هر تصویر ورودی رنگی سرعت CPM توسط دریافت کننده فریم MVP-AT به عنوان یک فریم رنگی bit24 دریافت می گردد. این فریم به ۸ بیت رنگی ،دقت سرعت bit6 برای V-mode و دقت عمق ۱۶ بیت برای D-mode فشره می شود.کدهای مربوطه عمق در آنژیوگرام تجمعی اخیر تنظیم می گردند وبه فریم جدید توسط یک عملکرد پوششی ساده اضافه می شود. جزئیات فشرده سازی فریم،کدینگ عمق و پروسه ساخت آنژیوگرام در جاهای دیگر آمده اند. [۱۲]
در نهایت یک روش کلاسیک از فرمان دهی عمق جهت تغییر شدت بخش های یک هدف ۳-D با فاصله از صفحه دید نتیجه شد تمایزمیان جریان نزدیک و آرام و دورو جریان سریع توسط یک درجه رنگی تغییر یافته توسط شدت مشکل می باشد. متعاقباً مقیاس رنگی اخیر را با مشخص کردن عمق توسط رنگ وتغییر شدت توسعه داده اند. بخش های دورتر از ساختار رگ و تاریک تر می باشند،که فاصله بزرگتری را از چشم نمایان می سازد و همچنین آنها تغییرات رنگ واضح از بخشهای نزدیک تر دارند که با مقاسیه کمی ف

واصل مناسب تر شده است.
ارزیابی کارایی سیستم آنژیوگرام اولتراسوند نشان داده است که هر دو آنژیوگرامهای V-mode .D-mode می توانند مفید باشند،اما V-mode بهتر ا ست.ساختار ۳-D رگ می تواند توسط هر کدام از مودها مشخص گردند(شکل ۱۰) همانطو

ر که قابل پیش بینی است، اسکن با دقت برای نتایج رضایت بخش تر ضروری است و اسکن دستی می بایست به نرمی و یکنواخت اجرا گردد و نویز CFM باید به طور جدی حداقل گردد.

شکل ۱۰-آنژیوگرام D-mode کبد و رگ های ورودی .میله رنگی قسمت چپ سطح خاکستری بافت تصویر را نشان می دهد.میله های مرکز و راست به ترتیب جریان نزدیک شوند و دور شوند از سطح را به ترتیب نشان می دهند انتها با درجات تبالا و روشن،رگ های نزدیکتر به بیننده می باشند .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 18700 تومان در 149 صفحه
187,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد