پردازش تصویر اولتراسوند (سونوگرافی) درون بدن برای مداخلات قلب و عروق: یک مرور کلی

چکیده 
کلید واژه ها
1. مقدمه
2- تصویربرداری اولتراسوند درون بدن
2-1- اکوکاردیوگرافی درون بدن
2-1-1- TEE (اکوکاردیوگرافی از راه مری)
2-1-2- ICE (اکوکاردیوگرافی داخل قلب)
2-1-3- IVUS (اولتراسوند داخل عضلانی)
2-1-4- اولتراسوند نظارت بر درمان 
شکل 1- (A) نمای چرخشی از دهلیز راست (RA)، دهلیز چپ (LA) و سپتوم بین بطنی با استفاده از یک کاتتر ICE چرخشی. (B) نمای دو بعدی از سپتوم بین بطنی با استفاده از کاتتر ICE آرایه ای فازی. (C) ترسیم شماتیک از یک کاتتر ICE آرایه ای فازی در RA در موقعیت بهینه برای تصویر سپتوم بین بطنی [10]. 
شکل 2- تصویر سیاه و سفید IVUS در دامنه های (A) قطبی (r، θ) و (B) دکارتی (x، y). (C) نمایش طولی در امتداد برش مسطح دلخواه مشخص شده بصورت خط زرد در (B) [11]. (برای تفسیر مراجع رنگ در عنوان شکل، خواننده به نسخه وب این مقاله مراجعه نماید).  
شکل 3- تصویر IVUS متعارف (سمت چپ) و یک تصویر کد گذاری رنگی نشان دهنده نتایج طبقه بندی خودکار. (1) کاتتر، (2) سایر موارد، (3) سایه سیم هدایت کننده، (4) خون، (5) پلاک فیبری، (6) رسانه (رابط)، (7) پلاک آهکی [12]. (برای تفسیر مراجع رنگ در عنوان شکل، خواننده به نسخه وب این مقاله مراجعه نماید).  
شکل 4- سمت چپ: دو مفهوم متفاوت از کاتتر آبلاسیون RF  با تصویربرداری اولتراسوند یکپارچه شده است. (A) کاتتر با الکترودهای حلقه آبلاسیون، (B) کاتتر با الکترود آبلاسیون شفاف که از TPX ساخته شده است. سمت راست: تجسم زمان واقعی از یک ضایعه اندوکاردیال RV [5].
2-2- ترکیب با سایر روش های سنجش
2-3- چالش ها
2-3-1- ابزار دقیق (مینیاتورسازی)
2-3-2- مصنوعات (اثرات) حرکتی
2-3-3- ناهمگنی آناتومیک (تشریحی)
3- پردازش سیگنال/ تصویر  برای تصویربرداری اولتراسوند درون بدن
3-1 مشخصه (ویژگی) بافت اولتراسوند 
3-1-1- فشار (کشش) و انعطاف پذیری
شکل 5-  تصویربرداری فشار داپلر مشتق شده [30]     
شکل 6- اصل روش اندازه گیری الاستوگرافی داخل عروقی [38]. (برای تفسیر مراجع رنگ در عنوان شکل، خواننده به نسخه وب این مقاله مراجعه نماید).  
3-1-2- ویژگی های لکه ای و بافت
3-1-3- ویژگی های طیفی
3-2- طبقه بندی و تفسیر خودکار
شکل 7- مقایسه تمایز طیفی و خروجی بانک طبقه بندی کننده در انواع بافت ها. طرح سمت چپ، چهار طیف نمونه از هر نوع بافت را نشان می دهد. خروجی بانک طبقه بندی کننده متناظر در سمت راست، اوج هر نوع بافت را در یک باند مجزا نشان می دهد [49] 
شکل 8- دستگاه ردیابی برای ثبت IVUS و تصاویر آنژیوگرافی. (a) قاب آنژیوگرام. فلش زرد رنگ، یک صفحه تصویربرداری IVUS ثبت شده را نشان می دهد. (b) قاب فلوروسکوپی. دایره زرد رنگ، نشان دهنده یک مبدل IVUS ردیابی شده است. (c) و (d) نمای مقطعی و محوری از تصاویر IVUS. خطوط زرد رنگ در نمای محوری نشان دهنده تصویر IVUS ثبت شده است [59]. (برای تفسیر مراجع رنگ در عنوان شکل، خواننده به نسخه وب این مقاله مراجعه نماید).  
3-3- ردیابی دستگاه و ثبت تصویر
4- نتیجه گیری
 

در این مقاله، تحولات اخیر در زمینه تصویربرداری اولتراسوند درون بدن را برای مداخلات قلب و عروق مورد بررسی قرار داده ایم. با حسگرهای اولتراسوند مینیاتوری (ابزار دقیق) که این ابزارها به نوبه خود یکپارچه شده اند (کاتترها، سوزن، آندوسکوپ ها)، سایت های آناتومیک محلی می توانند با دقت بالایی همراه باشند. ما کاربردهای TEE (اکوکاردیوگرافی از راه مری)،ICE (اکوکاردیوگرافی داخل قلب) و IVUS (اولتراسوند داخل عضلانی) را پوشش داده ایم و اخیرا اولتراسوند نظارت بر درمان در حال پیدایش است. ما بطور خاص بر روی فن آوری های پردازش سیگنال / تصویر پیشرفته و موضوعات مرتبط مانند ویژگی های بافت، قطعه بندی تصویر، ردیابی دستگاه و ثبت چند کارکردی تمرکز می کنیم. در محتوای تصویربرداری در بدن، ما با چالش های بیشتری نسبت به تصویربرداری اولتراسوند خارج بدنی سنتی، به ویژه با توجه به پویایی های قلب مواجه هستیم. ما باید برای راه حل های جدید تلاش کنیم که نتایج تجزیه و تحلیل سازگارتر، قابل اعتماد و دقیق را برای پشتیبانی بهتر تصمیم گیری بالینی ارائه می دهند.