Seit der Entdeckung der Röntgenstrahlen ist die zweidimensionale (2-D) radiographische Bildgebung der am weitesten verbreitete Ansatz für die Ultraschallbildgebung anatomischer Strukturen, die Diagnose von Krankheiten,und Leitungsmaßnahmen Leider kann die 2-D-Röntgenaufnahme den Ärzten keine vollständigen Informationen für die Bildgebung des menschlichen Körpers liefern, obwohl 3-D-CT, MRT und Röntgentechniken wichtige Bildgebungsmethoden sind.Es hat sich gezeigt, dass die 3D-Ultraschallmaschine eine wichtige Rolle bei der medizinischen Diagnose und minimalinvasiven bildgelenkten Interventionen spielt.

Doppler-Ultraschall

Das Grundkonzept des 3-D-Ultraschalls besteht darin, Daten von 2-D-Ultraschallbildern (schwarz-weiß) zu sammeln und gleichzeitig den Standort jedes einzelnen 2-D-Bildes zu verfolgen und zu speichern.Der Datensatz wird dann zu einem einzigen 3-D-Volumen rekonstruiert, das auf dem Bildschirm angezeigt und manipuliert werden kannDas rekonstruierte 3-D-Volumen kann gedreht, geschnitten, gerendert oder in mehrplänen Querschnitten dargestellt werden.Drei-dimensionale Ultraschallbilder liefern hochauflösende Bilder komplexer anatomischer Strukturen und Pathologien zur Diagnose von Krankheiten und zur Überwachung und Leitung von Interventionsverfahren.

Obwohl 2-D-Arrays für Echtzeit-3-D-Bilder verfügbar sind,Die meisten kostengünstigen 3-D-Ultraschall-Bildgebungssysteme verwenden herkömmliche eindimensionale (1-D) Ultraschall-Wandler, um eine Reihe von 2-D-Bildern zu erhaltenDiese Bilder werden rekonstruiert, um ein 3-D-Bild zu bilden. Eine Vielzahl von Ansätzen wurden entwickelt, um die Position und Ausrichtung der 2-D-Bilder innerhalb des 3-D-Bildvolumens zu bestimmen.Die Herstellung eines 3-D-Ultraschallbildvolumens, ohne jegliche Verzerrungen, erfordert die Optimierung von drei Faktoren:

Die Scantechnik muss entweder schnell (z. B. in Echtzeit) oder eingeschlossen sein, um Bildartefakte aufgrund von unwillkürlichen, Atem- oder Herzbewegungen zu vermeiden.

Die Positionen und Ausrichtung des erfassten 2-D-Ultraschallbildes müssen genau bekannt sein, um geometrische Verzerrungen des 3-D-Ultraschallbildes zu vermeiden.die zu Fehlern bei der Messung und Anleitung führen könnten.

Das Scanner muss einfach und bequem zu bedienen sein, so dass das Scannen leicht zu einer Untersuchung oder einem Interventionsverfahren hinzugefügt werden kann.

Da zur Rekonstruktion des 3-D-Ultraschallbildes ein Satz von 2-D-Ultraschallbildern verwendet wird, muss der Wandler so bewegt werden, dass der Satz der erworbenen 2-D-Ultraschallbilder die untersuchte Region abdeckt.Allerdings, ein 2-D-Array ermöglicht es dem Wandler, stationär zu bleiben, ein elektronischer Scanner wird dann verwendet, um die Ultraschallbohne über das gesamte Volumen zu fegen,Die Erfassung eines Satzes von 3D-Bildern in Echtzeit (i).e. , 4-D-Ultraschallbilder).

Doppler-Ultraschall

Bei diesem Ansatz wird ein 2-D-phasiges Array von Transducer-Elementen verwendet, um einen weit divergierenden Ultraschallstrahl vom Array zu übertragen und ein Volumen in Form einer abgeschnittenen Pyramide zu fegen.Die von der 2-D-Array erfassten zurückgekehrten Echos werden verarbeitet, um eine Reihe von mehrfachen Ebenen in Echtzeit anzuzeigen.Mit Hilfe verschiedener Bildrendertechniken kann der Benutzer diese Ebenen interaktiv steuern und manipulieren, um das gesamte Volumen zu erforschen.

Viele Algorithmen wurden entwickelt, um Ärzten und Forschern zu helfen, 3-D-medizinische Bilder interaktiv zu visualisieren und zu manipulieren.Da Ultraschallbilder unter Bildflecken und schlechter Gewebe-Gewebe-Kontrast leiden, spielt die Anzeige eines 3D-Bildes eine dominierende Rolle bei der Fähigkeit des Arztes, wertvolle Informationen zu erhalten.

Darüber hinaus werden beispielsweise auch Doppler-Ultraschalltechnologien entwickelt.Es wird manchmal FFI (Fast Fourier Transform) genannt, weil die Informationen als Frequenzspektrum dargestellt werden, das Geschwindigkeitskomponenten anzeigt.