HD Scope – технология усиления и оптимизации ультразвукового изображения, реализованная на платформе ZST+
Описание новой технологии усиления и оптимизации ультразвукового изображения, созданной благодаря технологическим возможностям платформы ZST+
Благодаря разработке и внедрению в серийное производство новой технологической платформы ZST+ (на нашем веб-портале в разделе «Статьи» опубликован подробный обзор платформы ZST+), открываются возможности для качественно новых методов усиления и оптимизации ультразвукового диагностического изображения. Использование платформы ZST+ позволяет получить ультразвуковой кадр с значительно большим пространственным и временным разрешением, чем при традиционной архитектуре цифрового формирователя луча (beamformer). С получением ультразвукового кадра с большим пространственным разрешением стало возможной более детальная диагностика малых зон интереса. Одним из первых инструментов, использующим возможности платформы ZST+, стал HD Scope, которым комплектуются премиальные сканеры компании Mindray – Resona 6 и Resona 7.
Принцип действия опции HD Scope
Формирование двумерного ультразвукового изображения – это процесс управления и интеграции различных системных и технологических ресурсов ультразвукового сканера для достижения оптимального диагностического изображения во всей области сканирования датчика. При исследовании малых областей, врачи стараются сконцентрироваться на интересующем участке, а не на всем поле сканирования. Соответственно, основной концепцией применения HD Scope является оптимизация области интереса, заданной пользователем, путем смещения мощностных ресурсов ультразвуковой системы на обработку обозначенной пользователем области. Результат работы опции HD Scope – это лучшее пространственное разрешение и контрастность в интересующей области сканирования.
Рис. 1 Базовый принцип работы опции HD Scope заключается в смещении мощностных ресурсов ультразвукового сканера на область, обозначенную пользователем.
Сам алгоритм улучшения визуализации работает на основе двух отдельных методик. Первая методика заключается в оптимизации работы интерфейсных модулей приема и передачи ультразвукового прибора, на основе размера и положения определенной пользователем области интереса. Такой подход может быть реализован благодаря зонной технологии сканирования. Вторая методика заключается в анализе области интереса для увеличения контрастного разрешения и подавления спекл-шумов путем автоматической классификации зоны интереса в процессе пост-процессинга визуализации указанной области (перераспределяя вычислительные ресурсы системы с общей визуализации датчика, на обозначенную область интереса).
Благодаря тому, что платформа ZST+ хранит дамп оригинального эхосигнала, к нему применяется несколько различных алгоритмов и фильтров обработки и оптимизации, после чего происходит синтез итогового диагностического изображения.
Рис. 2 Оригинальный эхосигнал хранится в ячейке памяти, предусмотренной архитектурой платформы ZST+, к нему применяются различные алгоритмы классификации и оптимизации. Вторым этапом проходит синтез итогового изображения на основе результатов работы алгоритмов оптимизации и усиления.
Клинические примеры применения опции HD Scope
На изображениях, приведенных ниже показаны примеры из клинической практики врачей ультразвуковой диагностики, полученные в процессе апробирования прибора Mindray Resona 7.
Рис. 3 Сравнение визуализации щитовидной железы без использования HD Scope (слева) и с применением опцией HD Scope (справа, рамка на изображении – область, заданная оператором ультразвуковой системы).
Рис. 4 Сравнение визуализации печени без использования HD Scope (слева) и с применением опцией HD Scope (справа, рамка на изображении – область, заданная оператором ультразвуковой системы).
Рис. 5 Сравнение визуализации кисты синовиальной сумки без использования HD Scope (слева) и с применением опцией HD Scope (справа, рамка на изображении – область, заданная оператором ультразвуковой системы).
Заключение
HD Scope – это инновационный и уникальный инструмент для оптимизации области интереса сканирования, разработка и применение которого стала возможной благодаря технологическим возможностям новой платформы четвертого поколения ZST+. Уникальность HD Scope заключается в том, что оптимизация изображения происходит на этапе пред-процессинга и до построения результирующего ультразвукового кадра, что принципиально невозможно при сканировании на системах, применяющих традиционный beamformer.
