منذ اكتشاف الأشعة السينية، كانت التصوير الإشعاعي ثنائي الأبعاد (2-D) هو النهج الأكثر استخداماً في التصوير بالموجات فوق الصوتية للبنات التشريحية، وتشخيص الأمراض،وتوجيه التدخلاتللأسف، التصوير بالأشعة السينية ثنائية الأبعاد لا يمكن أن يوفر للأطباء مجموعة كاملة من المعلومات لتصوير الجسم البشري على الرغم من أن تقنيات التصوير بالمقطع المقطعي الثلاثي الأبعاد والرنين المغناطيسي والأشعة السينية هي وسائل مهمة للتصوير.أظهرت آلة الموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد أنها تلعب دوراً رئيسياً في التشخيص الطبي والتدخلات الموجّهة بالصور.

الموجات فوق الصوتية

المفهوم الأساسي للموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد هو جمع بيانات من صور الموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد (أبيض وأسود من اللون) مع تتبع وتخزين موقع كل صورة ثلاثية الأبعاد الفردية.ثم يتم إعادة بناء مجموعة البيانات إلى مجلد ثلاثي الأبعاد واحد يمكن عرضه على الشاشة والتلاعب بهيمكن تدوير الحجم ثلاثي الأبعاد المعاد بناؤه أو تقطيعه أو تقديمه أو عرضه في مقاطع متعددة الأبعاد.قدمت التصوير بالموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد صور عالية الوضوح للبنات التشريحية المعقدة والأمراض لتشخيص الأمراض ورصد وإرشاد الإجراءات التدخلية.

على الرغم من أن المصفوفات ثنائية الأبعاد متوفرة للصور الثلاثية الأبعاد في الوقت الحقيقي،تستخدم معظم أنظمة التصوير بالموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد منخفضة التكلفة محولات الموجات فوق الصوتية أحادية الأبعاد (1-D) التقليدية للحصول على سلسلة من الصور الأمريكية ثنائية الأبعاديتم إعادة بناء هذه الصور لتشكيل صورة ثلاثية الأبعاد. تم تطوير مجموعة واسعة من الأساليب لتحديد موقع وتوجه الصور الثنائية الأبعاد داخل حجم الصورة الثلاثية الأبعاد.إنتاج حجم صورة بالموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد، دون أي تشوهات، يتطلب تحسين ثلاثة عوامل:

يجب أن تكون تقنية المسح إما سريعة (على سبيل المثال ، في الوقت الحقيقي) أو مغلقة لتجنب القطع الأثرية للصورة بسبب الحركة غير الطوعية أو التنفسية أو القلبية.

يجب أن تكون المواقع والمواجهات للصورة فوق الصوتية ثنائية الأبعاد المكتسبة معروفة بدقة لتجنب التشوهات الهندسية في الصورة فوق الصوتية الثلاثية الأبعاد.والتي قد تؤدي إلى أخطاء في القياس والتوجيه.

يجب أن تكون أجهزة المسح بسيطة وسهلة الاستخدام، بحيث يمكن بسهولة إضافة عملية المسح إلى الفحص أو الإجراءات التدخلية.

لأن مجموعة من صور الموجات فوق الصوتية ثنائية الأبعاد تستخدم لإعادة بناء صورة الموجات فوق الصوتية الثلاثية الأبعاد ، يجب تحريك المحول بحيث تغطي مجموعة من صور الموجات فوق الصوتية الثنائية الأبعاد المكتسبة المنطقة ذات الاهتمام.مع ذلك، تتيح مجموعة ثنائية الأبعاد للمحول أن يبقى ثابتًا ، ثم يتم استخدام ماسح إلكتروني لمسح حبوب الموجات فوق الصوتية على حجم كامل ،يسمح لاكتساب مجموعة من الصور ثلاثية الأبعاد التي تحدث في الوقت الحقيقي (i. e ، التصوير بالموجات فوق الصوتية ذات الأبعاد الأربعة).

الموجات فوق الصوتية

في هذا النهج ، يتم استخدام مجموعة من عناصر المحول المرحلية 2D لنقل شعاع متباين على نطاق واسع من الموجات فوق الصوتية بعيداً عن المجموعة ، مما يمسح حجمًا على شكل هرم مقطوع.يتم معالجة الصدى المرجع الذي تم اكتشافه بواسطة المصفوفة ثنائية الأبعاد لعرض مجموعة من الطائرات المتعددة في الوقت الحقيقي. باستخدام تقنيات تقديم الصور المختلفة ، يمكن للمستخدم التحكم والتلاعب في هذه الطائرات بشكل تفاعلي لاستكشاف الحجم بأكمله. يتم استخدام هذا النهج بنجاح في التصوير الصوتي للقلب.

تم تطوير العديد من الخوارزميات لمساعدة الأطباء والباحثين على تصور وتلاعب الصور الطبية ثلاثية الأبعاد بشكل تفاعلي.لأن الصورة بالموجات فوق الصوتية تعاني من بقع الصورة وضعف التباين بين الأنسجة، تشغل عرض صورة ثلاثية الأبعاد دوراً رئيسيًا في قدرة الطبيب على الحصول على معلومات قيمة.

وعلاوة على ذلك، يمكن تطوير تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية دوبلر، على سبيل المثال.يطلق عليه أحيانا FFI (تحويل فوريه السريع) لأن المعلومات يتم تقديمها على أنها طيف ترددي يشير إلى مكونات السرعة.