1.3.2.1. Kỹ thuật tỏi dựng hỡnh ảnh 3D:
Đõy là tiếp cận đầu tiờn với hỡnh ảnh siờu õm 3D, dựa trờn nguyờn lý là hỡnh ảnh 3D cú thể tỏi dựng lại từ hàng loạt cỏc hỡnh ảnh 2D. Trong phương phỏp tỏi dựng này, hàng loạt hỡnh ảnh 2D được thu nhận bằng cỏch cho đầu dũ quay tự động hoặc đựơc xoay bằng tay với những thời khoảng và những gúc nhất định để giỳp ta ghi lại một loạt cỏc hỡnh ảnh siờu õm 2D nối tiếp nhau.
Với phương phỏp quay tự động, đầu dũ đựợc gắn với một hệ thống định vị, hệ thống này sẽ làm đầu dũ định kỳ quay một gúc nhất định và như vậy ta sẽ thu được một loạt cỏc hỡnh ảnh 2D. Phương phỏp này cú nhiều hạn chế khi thực hành do kớch thước của hệ thống định vị làm cho việc quay đầu dũ cú khú khăn, đũi hỏi vị trớ tiếp xỳc hệ thống định vị với đầu dũ phải sạch, trong trường hợp sử dụng hệ thống định vị điện từ thỡ kết quả sẽ bị tương tỏc trường
điện từ với cỏc vật liệu bằng kim loại tại giường bệnh nhõn gần đầu dũ.
Trong phương phỏp quay cơ học thỡ hàng loạt cỏc hỡnh ảnh sẽ thu được bằng cỏch cho đầu dũ quay một vũng với cỏc gúc cố định, giống như ta quay cỏnh quạt.
gồm chất lượng của từng hỡnh ảnh 2D, số lượng (đậm độ) cỏc hỡnh ảnh 2D sử
dụng để tỏi tạo, khả năng hạn chế di chuyển của đầu dũ, tương hợp của ĐTĐ
và hụ hấp. Thụng thường càng nhiều hỡnh ảnh 2D (khoảng cỏch cỏc lỏt cắt càng nhỏ) hỡnh ảnh 3D càng đẹp. Tuy nhiờn càng tăng số lượng hỡnh thỡ càng kộo dài thời gian và điều này dẫn đến nguy cơ gõy ra cỏc nhiễu do sự di chuyển đầu dũ. Như vậy số lượng hỡnh ảnh tối ưu phụ thuộc vào cấu trỳc ta muốn thăm dũ và độ phõn giải mà ta mong muốn. Vớ dụ, 4 - 6 hỡnh ảnh đủ để
tỏi tạo thất trỏi, trong khi đú thường cần nhiều hỡnh ảnh hơn để tỏi tạo cấu trỳc phức tạp hơn hoặc cỏc cấu trỳc di chuyển nhanh như van hai lỏ, van ĐMC.
Sau khi cú được tập dữ liệu hỡnh ảnh 2D, hỡnh ảnh 3D được tỏi tạo lại sau
đú (offline) bởi phần mềm tỏi tạo trờn mỏy vi tớnh. Cấu trỳc tim cú thể được dựng lại bằng tay hoặc bỏn tự động để thành hỡnh 3D (hỡnh 1.11)
Hỡnh 1.11. Thể tớch thất trỏi được tỏi dựng từ 4 lỏt cắt hỡnh ảnh 2D.
1.3.2.2. Siờu õm 3D thời gian thực (Real Time Three Dimension - RT3D):
Một số nghiờn cứu cho thấy 3D tỏi tạo cũng cung cấp khỏ chớnh xỏc cỏc thụng tin về cấu trỳc giải phẫu, đủ để phõn tớch định lượng. Tuy nhiờn phương
phỏp này bị chi phối bởi cỏc hạn chế về kỹ thuật trong quỏ trỡnh thu nhận hỡnh
ảnh và mất khỏ nhiều thời gian phõn tớch offline. Sự ra đời hệ thống RT3D đó loại bỏ được rất nhiều bất lợi của 3D tỏi tạo.
RT3D sử dụng đầu dũ với nhiều phần tử phỏt tia siờu õm sắp xếp liờn kết với nhau thành hỡnh dạng kiểu mạng lưới (grid fashion) (hỡnh 1.12). Thiết bị đầu dũ đầu tiờn kiểu này được sỏng chế bởi von Ramm và cộng sự, sử dụng
đầu dũ ma trận dạng nan hoa (sparse-array matrix), phỏt tia với tần số 2,5 hoặc 3.5 MHz. Đầu dũ này bao gồm 256 phần tử phỏt tia (ultrasound elements) khụng đồng bộ và tạo ra tập dữ liệu thể tớch hỡnh kim tự thỏp cú gúc quột 600 x 600 với chỉ một nhịp tim. Tuy nhiờn độ phõn giải và chất lượng hỡnh ảnh của thế hệ đầu dũ đầu tiờn này thấp và khụng bằng hỡnh ảnh 2D chuẩn; tần suất phỏt súng (Frame rates) thấp, thể tớch khối kim tự thỏp cú gúc quột hẹp (600) nờn khụng đủ để thăm dũ một cấu trỳc lớn như thất trỏi. Hơn nữa hỡnh ảnh thu
được khụng cung cấp hỡnh ảnh thể tớch trong thời gian thực (online). Điều này
đó hạn chế sử dụng hệ thống thăm dũ 3D này trờn lõm sàng.
Hệ thống RT3D hiện nay sử dụng đầu dũ ma trận (matrix ayray) với một số lượng lớn cỏc phần tử phỏt tia siờu õm, thụng thường là > 3000 phần tử
siờu õm, nhiều hơn rất nhiều so với 256 phần tử trong đầu dũ sparse – array. Nú cho phộp cung cấp hỡnh ảnh với độ phõn giải cao và đó nhanh chúng trở
Hỡnh 1.12. Nhiều phần tửđầu dũ sắp xộp thành mạng lưúi ở đầu dũ ma trận. Hỡnh ảnh sợi túc đặt
đõy, đầu dũ 3D cũn cú những tiến bộ mới như đầu dũ nhỏ hơn, độ nhậy cao hơn, cải thiện hệ hài hoà. Những tiến bộ này giỳp cải thiện chất lượng đối với cả cỏc thang sỏng tối (gray- scale) và độ tương phản của hỡnh ảnh (contrast). Hơn nữa, đầu dũ ma trận này ngoài việc cung cấp cho ta hỡnh ảnh thể tớch thực (online) nú cũn cho phộp quan sỏt 2-3 mặt cắt 2D đồng thời trong cựng thời điểm thực - online ( vớ dụ cựng lỳc online hỡnh ảnh cỏc mặt cắt 4 buồng tim, 2 buồng tim và trục ngắn).