Трехмерный ультразвук

В 1974 г. компания "Kretztechnik" дебютировала первыми разработками в области трехмерного ультразвука. Датчик, имеющий цилиндрическую форму и состоящий из 25 элементов, установленных на барабане, выполнял объемное сканирование, которое включало в себя 25 параллельных срезов. Следующим шагом было создание более удобного торцевого преобразователя, который производил "веерное сканирование". Тем не менее, к тому времени технология отображения и сохранения полученной информации еще не была разработана. В 1989 г. в Париже на Французском конгрессе рентгенологии фирма Kretztechnik представила первую коммерческую ультразвуковую систему, созданную на основе технологии 3D-Voluson (объемная ультрасонография). Непрерывные исследования и развитие этой технологии способствовали тому, что данный метод нашел диагностическое применение в различных областях медицины. Система Voluson включает в себя несколько основных компонентов:

· специализированные преобразователи Voluson, обеспечивающие полностью автоматическое сканирование выбранной области тела пациента;

· специальный вид электронной памяти для хранения ультразвуковых данных в виде геометрически правильного трехмерного блока;

· цифровой трехмерный преобразователь изображения для быстрой и без потерь обработки изображения.

Сразу после окончания объемного сканирования (через 0,5-5 секунд) на монитор выводится изображение в трех ортогональных плоскостях. Каждую из этих плоскостей можно смещать в пределах объемного блока для более детального изучения или с помощью параллельного смещения (томографическое формирование срезов) или при вращении вокруг любой из трех пространственных осей. Кроме того, на основании полученных данных могут быть рассчитаны трехмерные реконструкции (объемная реконструкция). В целом можно выделить три различных способа формирования изображения:

поверхностный метод, который позволяет получить фотореалистичные изображения;

прозрачный метод в максимальном режиме (чтобы подчеркнуть гиперэхогенные структуры, например, кости) или в минимальном режиме (чтобы подчеркнуть гипоэхогенные структуры, например кровеносные сосуды, кисты);

цветной метод позволяет получить пространственные реконструкции объемных изображений с включением данных цветного допплеровского сканирования или сосудистого режима.

Компьютерная томография, другой метод визуализации, претерпела подобное развитие. Статичные двухмерные срезы, которые давала КТ в начале своего развития, регистрировались в течение длительного времени и поэтому легко возникали артефакты, связанные с движением (при дыхании). Дальнейшее развитие техники позволило сократить время экспозиции и затем перейти к методике спирального сканирования, позволяющей проводить объемное сканирование и трехмерные реконструкции. Современная технология сегодня - это КТ со спиральным сканированием и возможностью выбора трехмерного режима.

Цифровая трехмерная ультрасонография. В настоящее время мы являемся свидетелями крупных достижений в области трехмерного ультразвукового исследования. Новая, полностью цифровая трехмерная ультрасонография расширяет границы метода, особенно для повседневного применения. Специальные трехмерные преобразователи открывают новые возможности:

новый трехмерный абдоминальный датчик с широким частотным диапазоном (3,0- 5,0 МГц), трехмерное сканирование с возможностью получения данных в цветном доплеровском и сосудистом режимах;

новый трехмерный датчик для исследования небольших областей с широким частотным диапазоном (5,0-8,0 МГц) также с возможностью трехмерного сканирования в режимах CFM/angio;

новый трехмерный внутриполостной датчик с широким частотным диапазоном (5,0-8,0 МГц) и трехмерным CFM/angio-режимом;

новый двухмерный линейный датчик для исследования небольших областей с широким частотным диапазоном (5,0-10 МГц), CFM/angio-режимом. Метод формирования луча позволяет проводить сканирование трапециевидной зоны, включающей 192 элемента.

Эти новшества позволяют сократить время сканирования в 100 раз, открыв возможность использования трехмерной ультрасонографии во многих областях, и способствовали созданию нового метода диагностики в медицине.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Cardiac Ultrasound. Edited by P. Wilde. London, 1993.

2. Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике. Под редакцией Митькова В.В., Садриковой В.А., М., Т.5.,1999.

3. Фейгенбаум Х. Эхокардиография. М., 1999.

4. Белозеров Ю.М. Детская кардиология / Ю.М. Белозеров. – М. : МЕД-пресс-информ, 2004. – 600 с.

5. Белозеров Ю.М., Болбиков В.В. Ультразвуковая семиотика и диагностика в кардиологии детского возраста. – М.: МЕДпресс, 2001. – 176 с.