تعداد صفحات: ۱۳۸ | قابل ویرایش
فهرست مطالب
چکیده-……………………………… ۵
مقدمه-……………………………… ۶
فصل اول – معرفی اولتراسوند ۳D و محدویت های ۲ – ۷
فصل دوم- تکنیک های دریافت و اسکن………. ۱۱
۱-۲- دریافت دستی …………………….. ۱۲
۲-۲- موقعیت یاب آکوستیک………………. ۱۳
۳-۲- موقعیت یاب بازوی مفصل دار………… ۱۴
۴-۲- سنسور میدان مغناطیسی…………….. ۱۴
۵-۲- موقعیت یاب های مکانیکی…………… ۱۵
۱-۵-۲- اسکن خطی…………………. ۱۷
۲-۵-۲- اسکنFan………………….. 18
۳-۵-۲- اسکن چرخشی……………….. ۱۹
فصل سوم- بازسازی تصویر ۳-D……………. ۲۱
۱-۳- آرایه های دو بعدی……………….. ۲۳
۲-۳- تکنیک دید برپایه سطح…………….. ۲۵
۳-۳- دید چند صفحه ای ………………… ۲۶
۴-۳- تکنیک بر پایه‌حجم………………… ۲۹
فصل چهارم – کاربردهای ۳-D UltraSound ……… ۳۱
۱-۴- تصویر برداری عروق………………. ۳۲
۲-۴- بافت های نرم…………………… ۳۹
۳-۴- کاردیولوژی…………………….. ۴۱
۴-۴- ارزیابی حجم ران نوزاد نرمال……… ۴۲
۵-۴- خلاصه ای از مزایای کلینیکی اسکن اولتراسوند۳D و ۴D ۴۳
فصل پنجم – تحقق سیستم اولتراسوند ۳D ……. ۵۰
۱-۵- آنژیوگرام اولتراسوند ۳D از تصاویر نقش شده جریان رنگی ۵۱
۲-۵- ساخت تصویر اولتراسوند ۳D از سرخرگ کاروتید. ۵۸
۳-۵- تولید کامپیوتری تصاویر اولتراسوند ۳D از سرخرگ کاروتید ۶۰
فصل ششم- بهبود تصویر ۳-D UltraSound………… ۷۲
۱-۶- پنجره دی کانوولوشن ۳-D………….. 73
۲-۶- دی کانوولوشن در راستای ارتفاع …… ۸۴
۳-۶- آنالیز اعوجاج هندسی و واریانس آماری در طول،سطح و حجم تصویر اولتراسوند
اسکن شده خطی ۳-D…………………… 100
فصل هفتم – مشاهده realtime داده اولتراسونیک ۳D توسط یک pc استاندارد …………… ۱۰۲
فصل هشتم – معرفی سیستم MUSTPAC در پزشکی از راه دور ۳-D UltraSound ۱۱۵
فصل نهم- آینده ۳-D UltraSound…………………….. ۱۲۹
نتیجه گیری …………………………………. ۱۳۱
فهرست مراجع ……………………………….. ۱۳۵
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 واقعی اولتراسوند ۳D توسط کامپیوتر، که روشی جدید می باشد مورد بحث قرار می گیرد وسپس کاربرد اولتراسوند ۳D در پزشکی از راه دور 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 بخصوص 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 اسلایدهایی 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.
تاریخچه تصویر برداری اولتراسوند به گذشته برمی گردد.با دنبال کردن کارReid,Wild در دهه ۱۹۵۰ 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.
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 تحت 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 در شکل ۲ نشان داده شده است.
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 زن) 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 پرواز 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.
فهرست مراجع
[۱] Aaron Fenster and Donal B.Downey: “۳-D Ultrasound Imaging:A Review”. IEEE Engineerig in Medicine and Biology,1996.
[۲] Svetoslav Ivanov Nikolov,Jvan Pablo Gomez Gonzalez,Jqrgen Arendt jensen . “Real Time 3D Visvalization of ultrasouics Data Using a Standard PC.”.WWW.Sciencedirect.Com.Elsevier,ultraSonics 41(2003) 421-426.
[۳] TorFinn Taxt,Member,IEEE.Department of physiology university of Bergen,5009 Bergen,Norway.”Three-Dimensional Blind Deconvolution of Ultrasound Images” IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq.,Contr.,Vol 48,No.4, pp.867-871, july 2001.
[۴] Aaron Fenster,Donald Lee,and Donal Downeg.”۳-D Vascular Ultrasound Imaging”..IEEE Instrumentation and Measurment, Technology Conference,pp.559-561,1998.
[۵] Richard j.Littlesfield. “MUSTPAC 3-D Ultrasond Telemedicine / Telepresence System”.IEEE Ultrasonics Symposium.,1998.
[۶]C.CHANG,C.Yu,F.CHANG,H-Ko,H.CHEN.”Three-Dimensional Ultrasoundin the Asseassment of Normal Fetal Thigh Volvme”. Elsevier,Ultrasoundin Med.and Bio,Vol.29,No.3,pp.361-366,2003.
[۷] J.Goddard, N.Yoshikawa, T.Sate, M.Kataguchi, I.Sato, Y.Dkamoto.
“۳-D Ultrasound Angiograms from color Flow Mapping Images”. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Med.and Bio.Society.Vol.13,No.1,1991.
[۸] Robert H.Selzer,Paul L.Lee,June Y.Lai,Howard Jfrieden,D,Blankenhorn. “Comuter-Generated 3D UltrasoundImages of the Carotid Artery”.IEEE,1989.
[۹] Robert.Selzer, D.Blankenhorn,P.Lee,June.Y.Lai. “Synthesis of 3D Arterial Images From Multiple Ultrasound Images”.IEEE Eng.in Med.and Bio.Society. 11th Annual International Conference,1989.
[۱۰] VISUS Education,UltrasoundClinical Advantages.”۳D and 4D Ultrasond Scan Clinical Advantages”s.\ Ultrasound%20 Clinial %20 Advantages.htm.
