The last two decades have witnessed

The last two decades have witnessed significant changes in ultrasound imaging systems. The first digital scan converter was developed by medical physicist Goldstein under NSF Grant GJ-41682. With the advances in computer technology and miniaturization, ultrasound systems have incorporated higher-end features in lower cost systems and systems have become smaller. With these advances, portable ultrasound systems with full features are now available. Examples of portable systems are manufactured by: Terason, which uses a full 128-channel system and consists of a laptop computer, a transducer, and a small processor box; and by Sonosite, which makes use of custom designed application-specific integrated circuit (ASICS).

A typical ultrasound system is generally composed of major components, which are described in the following sections. Ultrasound systems are explained in standard medical physics texts.19,20 Most ultrasound textbooks generally are also for residents and technologists,84 and some are for scientists and engineers.22–24

Each ultrasound system has a selection of ultrasound transducers typically designed for use at different frequencies and for specific applications, such as endo-cavity, vascular, abdominal, small parts, etc. imaging. Modern transducers are composed of piezoelectric linear or multielement phased arrays capable of producing images in real time. Most arrays are one-dimensional, typically with 128 or more elements. Since one-dimensional arrays have fixed focusing in the direction perpendicular to the array (elevation), some systems have additional transducer elements generating what is generally labeled as 1.5D arrays, allowing more flexibility in focusing in the elevational direction. Two-dimensional arrays are also now available in high-end systems allowing not only focusing in the elevation direction, but also real-time 3D imaging (i.e., 4D imaging).85

Typical system user interfaces makes use of a computer keyboard used to enter patient information, and custom buttons, knobs, and sliders used to control the operation of the system. Some systems make use of touch screens, obviating the need for a computer keyboard. In addition to input capability, the systems also provide means for connecting to a local area network for archiving of images and transmitting images to remote diagnostic stations.

The front-end electronics subsystem provides beamforming and signal-processing capability of the ultrasound machine. The transmit beamforming components organizes the signals to be sent to the transducer elements with proper timing. Echo signals received by the transducer are sent to an analog-to-digital converter and then organized by the beamformer to prepare the signals for generation of the ultrasound image. Thus, this subsystem includes signal-processing capability such as filtering and generation of signals for Doppler imaging.

The back-end electronics subsection receives the rf signals from the beamformer and generates the ultrasound image. This involves organizing the signals from the data lines through a scan converter into the proper raster scan format suitable for the computer or video monitor. Thus, this subsystem incorporates multiple functions, such as color and gray-scale mapping and compression.

The subsystems described above are controlled by a controller, which is composed of a computer or multiple microprocessors in modern systems. This subsystem interacts with the user interface and sets up the proper transmit and receive beamformer settings suitable for the selected transducer and the desired image settings.

Multimodality systems involving ultrasound are increasing in number and importance. They include thermoacoustic imaging,86,87 of which photoacoustic imaging is a promising, most active area of research.88–90 Ultrasound has been attached to CT scanners and surgical equipment for real-time guidance of interventions planned with CT. Ultrasound has been used with microwave, electrical, and diffuse optical imaging to guide reconstruction of those less deterministic imaging methods.91,92 Combined ultrasound and mammography/tomosynthesis systems are described under breast imaging.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สองทศวรรษที่ผ่านมาได้เห็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในระบบการสร้างภาพอัลตร้าซาวด์ ตัวแปลงดิจิตอลสแกนแรกถูกพัฒนาขึ้น โดยนักฟิสิกส์การแพทย์ภายใต้ NSF Grant GJ 41682 โกลด์สไตน์ ด้วยความก้าวหน้าในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และ miniaturization ระบบอัลตร้าซาวด์ได้รวมคุณสมบัติสูง ๆ ในระบบต้นทุนต่ำ และเป็นระบบขนาดเล็ก ด้วยความก้าวหน้า ระบบอัลตร้าซาวด์แบบพกพา ด้วยคุณสมบัติเต็มรูปแบบมีความ ตัวอย่างของระบบแบบพกพาผลิตโดย: Terason ซึ่งใช้ระบบ 128 ช่อง และประกอบด้วยคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป ทรานสดิวเซอร์ที่ และ การประมวลผลขนาดเล็ก โดย Sonosite ซึ่งทำให้ใช้วงจรรวมแบบกำหนดเองออกแบบมาเฉพาะโปรแกรมประยุกต์ (ASICS)ระบบทั่วไปอัลตร้าซาวด์โดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญ ซึ่งอธิบายไว้ในส่วนต่อไป ระบบอัลตร้าซาวด์จะอธิบายในมาตรฐานทางการแพทย์ฟิสิกส์ texts.19,20 สุดซาวด์ตำราโดยทั่วไปมีผู้อยู่อาศัยและเทคโนโลยี 84 และบางส่วนเป็นนักวิทยาศาสตร์และ engineers.22–24มีระบบอัลตร้าซาวด์แต่ละตัวเลือกของหัววัดซาวด์มักจะออกแบบมา สำหรับการใช้งานที่ความถี่แตกต่างกัน และ สำหรับการใช้ งานที่เฉพาะเจาะจง เช่นเอนโดโพรง อะไหล่ หลอดเลือด ท้อง เล็กฯลฯ ภาพ หัววัดที่ทันสมัยประกอบด้วยชั่นเชิงเส้น หรือ multielement กองอาร์เรย์สามารถผลิตภาพในเวลาจริง มี one-dimensional อาร์เรย์ส่วนใหญ่มักจะ มีองค์ประกอบอย่าง น้อย 128 เนื่องจากอาร์เรย์ one-dimensional กำหนดโฟกัสในทิศตั้งฉากกับอาร์เรย์ (สูง), บางระบบมีองค์ประกอบเพิ่มเติมพิกัดสร้างอะไรโดยทั่วไปจะติดป้ายเป็นอาร์เรย์ 1.5D ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการโฟกัสในทิศ elevational อาร์เรย์สองมิติยังมีอยู่ในระบบคุณภาพสูงช่วยให้ไม่เพียงแต่ มุ่งเน้นในระดับความสูงทิศทาง แต่ภาพ 3D เรียลไทม์ยัง (เช่น 4 D ภาพ) .85ผู้ใช้ระบบทั่วไปอินเทอร์เฟซทำให้การใช้แป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ใช้ในการระบุผู้ป่วยข้อมูล และปุ่มที่กำหนดเอง ปุ่ม แถบเลื่อนที่ใช้ในการควบคุมการทำงานของระบบ บางระบบทำให้ใช้หน้าจอสัมผัส obviating จำเป็นต้องใช้แป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ นอกจากความสามารถในการป้อนข้อมูล ระบบการยังให้หมายถึงสำหรับการเชื่อมต่อเครือข่ายท้องถิ่นสำหรับเก็บภาพ และส่งภาพไปสถานีวินิจฉัยระยะไกลระบบย่อยอิเล็กทรอนิกส์ front-end ให้ beamforming และความสามารถในการประมวลผลสัญญาณของเครื่องอัลตร้าซาวด์ คอมโพเนนต์ beamforming ส่งจัดสัญญาณถูกส่งไปยังองค์ประกอบพิกัดเวลาเหมาะสม รับพิกัดสัญญาณ Echo ถูกส่งไปยังตัวแปลงแอนะล็อกดิจิทัล และจัด โดย beamformer การเตรียมสัญญาณสำหรับการสร้างภาพอัลตร้าซาวด์ ดังนั้น ระบบย่อยนี้รวมถึงความสามารถในการประมวลผลสัญญาณเช่นการกรองและการสร้างสัญญาณสำหรับ Doppler imagingส่วนย่อยอิเล็กทรอนิกส์ส่วนหลังที่รับสัญญาณ rf จากการ beamformer และสร้างภาพอัลตร้าซาวด์ นี้เกี่ยวข้องกับการจัดระเบียบสัญญาณจากรายการข้อมูลโดยใช้ตัวแปลงแกนในรูปแบบการสแกนสเตอร์ที่เหมาะสมเหมาะสำหรับจอภาพคอมพิวเตอร์หรือวิดีโอ ดังนั้น ระบบย่อยนี้ประกอบด้วยฟังก์ชันหลาย เช่นสี และสีเทาขนาดแมป และการบีบอัดระบบย่อยที่อธิบายไว้ข้างต้นถูกควบคุม โดยตัวควบคุม ซึ่งประกอบด้วยคอมพิวเตอร์หรือไมโครโปรเซสเซอร์หลายระบบที่ทันสมัย ระบบย่อยนี้โต้ตอบกับส่วนติดต่อผู้ใช้ และตั้งค่าส่งที่เหมาะสม และได้รับการตั้งค่า beamformer สำหรับพิกัดเลือกและการตั้งค่าภาพที่ต้องการระบบ multimodality ที่เกี่ยวข้องกับอัลตร้าซาวด์กำลังเพิ่มจำนวนและความสำคัญ มีภาพ thermoacoustic, 86, 87 ของ photoacoustic ที่ถ่ายภาพเป็นพื้นที่สัญญา มากที่สุดของ research.88–90 ซาวด์แนบกับ CT สแกนเนอร์และอุปกรณ์ผ่าตัดคำแนะนำแบบเรียลไทม์พร้อมซาวด์กะรัตข้างใช้กับไมโครเวฟ ไฟฟ้า และกระจายแสงภาพนำฟื้นฟูของผู้หัก deterministic methods.91,92 ภาพรวมซาวด์ และแมมโมแก รม/tomosynthesis ระบบอธิบายใต้ภาพเต้านมไว้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สุดท้ายทั้งสองทศวรรษที่ผ่านมาได้เห็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในระบบการถ่ายภาพอัลตราซาวนด์ คนแรกที่แปลงสแกนดิจิตอลได้รับการพัฒนาโดยนักฟิสิกส์การแพทย์ Goldstein ภายใต้มาตรฐาน NSF แกรนท์ GJ-41682 มีความก้าวหน้าในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และ miniaturization ระบบอัลตราซาวนด์ได้รวมคุณสมบัติปลายสูงขึ้นในระบบลดค่าใช้จ่ายและระบบได้กลายเป็นขนาดเล็ก มีความก้าวหน้าเหล่านี้ระบบอัลตราซาวนด์แบบพกพาที่มีคุณสมบัติเต็มรูปแบบที่มีตอนนี้ ตัวอย่างของระบบแบบพกพาที่ผลิตโดย: Terason ซึ่งใช้ระบบ 128 ช่องเต็มรูปแบบและประกอบไปด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป, ตัวแปลงสัญญาณและกล่องประมวลผลขนาดเล็ก และโซโนไซท์ซึ่งจะทำให้การใช้งานของแอพลิเคชันที่กำหนดเองได้รับการออกแบบเฉพาะวงจรรวม (ASICS).

ระบบอัลตราซาวนด์ทั่วไปคือโดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบหลักซึ่งจะอธิบายไว้ในส่วนต่อไปนี้ ระบบอัลตราซาวด์มีการอธิบายในฟิสิกส์การแพทย์มาตรฐาน texts.19,20 ส่วนใหญ่ตำราอัลตราซาวนด์โดยทั่วไปนอกจากนี้ยังมีผู้อยู่อาศัยและเทคโนโลยี 84 และบางสำหรับนักวิทยาศาสตร์และ engineers.22-24

ระบบอัลตราซาวนด์แต่ละคนมีการเลือกของก้อนอัลตราซาวนด์การออกแบบโดยทั่วไปสำหรับการใช้งานที่ ความถี่ที่แตกต่างกันและสำหรับการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงเช่น Endo-โพรงหลอดเลือดท้องชิ้นส่วนขนาดเล็ก ฯลฯ ถ่ายภาพ ก้อนโมเดิร์นที่มีองค์ประกอบของการเชิงเส้น piezoelectric หรือ multielement จะค่อย ๆ อาร์เรย์สามารถผลิตภาพในเวลาจริง ส่วนใหญ่จะเป็นอาร์เรย์หนึ่งมิติโดยปกติจะมี 128 หรือมากกว่าองค์ประกอบ ตั้งแต่อาร์เรย์หนึ่งมิติมีการแก้ไขโดยมุ่งเน้นไปในทิศทางที่ตั้งฉากกับอาร์เรย์ (ความสูง) บางระบบมีองค์ประกอบ transducer เพิ่มเติมการสร้างสิ่งที่มีข้อความระบุว่าโดยทั่วไปเป็นอาร์เรย์ 1.5D ช่วยให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นในการมุ่งเน้นในทิศทาง elevational อาร์เรย์สองมิตินอกจากนี้ยังมีในขณะนี้ที่มีอยู่ในระบบระดับ high-end ที่ช่วยให้ไม่เพียง แต่มุ่งเน้นไปในทิศทางที่ระดับความสูง แต่ยังถ่ายภาพ 3 มิติในเวลาจริง (เช่นการถ่ายภาพ 4D) .85

ทั่วไปส่วนติดต่อผู้ใช้ระบบทำให้การใช้แป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ใช้ในการป้อน ข้อมูลผู้ป่วยและกำหนดเองปุ่มลูกบิดและเลื่อนใช้ในการควบคุมการทำงานของระบบ บางระบบทำให้การใช้งานหน้าจอแบบสัมผัสขจัดความจำเป็นในการใช้แป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ นอกเหนือไปจากความสามารถในการป้อนข้อมูลระบบยังให้ความหมายสำหรับการเชื่อมต่อเครือข่ายท้องถิ่นสำหรับการเก็บถาวรของภาพและส่งภาพไปยังสถานีวินิจฉัยระยะไกล.

ระบบย่อย front-end อิเล็กทรอนิกส์ให้ beamforming และประมวลผลสัญญาณความสามารถของเครื่องอัลตราซาวนด์ ส่วนประกอบส่ง beamforming จัดสัญญาณที่จะส่งไปยังองค์ประกอบสมองกับระยะเวลาที่เหมาะสม สัญญาณเสียงสะท้อนที่ได้รับจากตัวแปลงสัญญาณจะถูกส่งไปแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลแล้วจัดโดย beamformer เพื่อเตรียมความพร้อมสัญญาณในการสร้างภาพอัลตราซาวนด์ ดังนั้นระบบย่อยนี้รวมถึงความสามารถในการประมวลผลสัญญาณเช่นการกรองและการสร้างสัญญาณสำหรับการถ่ายภาพ Doppler.

หมวด back-end อิเล็กทรอนิกส์รับสัญญาณ RF จาก beamformer และสร้างภาพอัลตราซาวนด์ เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการจัดระเบียบสายสัญญาณจากข้อมูลที่ผ่านการแปลงสแกนลงไปในรูปแบบแรสเตอร์สแกนที่เหมาะสมเหมาะสำหรับจอคอมพิวเตอร์หรือวิดีโอ ดังนั้นระบบย่อยนี้รวมเอาฟังก์ชั่นหลายอย่างเช่นสีและการทำแผนที่สีเทาขนาดและการบีบอัด.

ระบบย่อยอธิบายไว้ข้างต้นจะถูกควบคุมโดยตัวควบคุมซึ่งประกอบด้วยของเครื่องคอมพิวเตอร์หรือหลายไมโครโปรเซสเซอร์ในระบบที่ทันสมัย ระบบย่อยนี้มีปฏิสัมพันธ์กับส่วนติดต่อผู้ใช้และการตั้งค่าขึ้นส่งที่เหมาะสมและได้รับการตั้งค่า beamformer เหมาะสำหรับการแปลงสัญญาณที่เลือกและการตั้งค่าภาพที่ต้องการ.

ระบบ multimodality ที่เกี่ยวข้องกับการอัลตราซาวนด์จะเพิ่มขึ้นในจำนวนและความสำคัญ พวกเขารวมถึงการถ่ายภาพ thermoacoustic, 86,87 ซึ่งการถ่ายภาพ photoacoustic เป็นแนวโน้มพื้นที่ใช้งานมากที่สุดของ research.88-90 ลตร้าซาวด์ได้รับที่แนบมากับ CT สแกนเนอร์และอุปกรณ์การผ่าตัดเพื่อขอคำแนะนำในเวลาจริงของการแทรกแซงการวางแผนด้วย CT อัลตราซาวนด์ได้ถูกนำมาใช้กับเครื่องไมโครเวฟ, เครื่องใช้ไฟฟ้าและกระจายการถ่ายภาพแสงเพื่อเป็นแนวทางในการฟื้นฟูของผู้ถ่ายภาพอัลตราซาวนด์รวม methods.91,92 กำหนดน้อยลงและตรวจเต้านม / ระบบ tomosynthesis ไว้ภายใต้ถ่ายภาพเต้านม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สุดท้ายสองทศวรรษที่ผ่านมาได้เห็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในระบบภาพอัลตราซาวน์ ดิจิตอลสแกนแปลงแรกถูกพัฒนาขึ้นโดยนักฟิสิกส์การแพทย์ โกลด์ภายใต้ NSF แกรนท์ gj-41682 . กับความก้าวหน้าในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และระบบอัลตราซาวด์ได้รวม miniaturization , สูงสิ้นสุดคุณสมบัติในการลดต้นทุนของระบบ และระบบก็จะเล็กลงเรื่อยๆ กับความก้าวหน้าเหล่านี้ ระบบอัลตราซาวด์ที่มีคุณสมบัติทั้งหมดที่มีตอนนี้ ตัวอย่างของระบบแบบพกพาที่ผลิตโดย : terason ซึ่งใช้ระบบเต็ม 128 ช่อง ประกอบด้วย คอมพิวเตอร์แล็ปท็อป ตัวแปลงสัญญาณ และประมวลผล กล่องเล็ก และ sonosite ซึ่งทำให้การใช้ที่กำหนดเองการออกแบบโปรแกรมเฉพาะวงจรรวม ( ผู้หญิง )ระบบอัลตราซาวด์ทั่วไปโดยทั่วไปจะประกอบด้วยส่วนประกอบหลักที่สำคัญ ซึ่งอธิบายไว้ในส่วนต่อไปนี้ ระบบอัลตร้าซาวน์ได้อธิบายไว้ในตำราฟิสิกส์การแพทย์มาตรฐาน 19,20 อัลตราส่วนใหญ่โดยทั่วไปยังมีประชาชนและนัก , 84 และบางสำหรับนักวิทยาศาสตร์ และวิศวกร ที่ 22 – 24แต่ละระบบอัลตราซาวด์ที่มีการเลือกซาวด์ตัวออกแบบโดยทั่วไปใช้ที่ความถี่ที่แตกต่างกันและสำหรับการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง เช่น เอ็นโด้ รูของหลอดเลือด , หน้าท้อง , ชิ้นส่วนขนาดเล็ก ฯลฯ ถ่ายภาพ ทรานสดิวเซอร์ที่ทันสมัยประกอบด้วย piezoelectric เส้นหรือ multielement แบ่งอาร์เรย์สามารถผลิตภาพในเวลาจริง อาร์เรย์มากที่สุดเป็นมิติเดียว โดยทั่วไปกับ 128 หรือมากกว่าองค์ประกอบ เนื่องจากอาร์เรย์มิติ คงเน้นในทิศทางตั้งฉากกับเรย์ ( สูง ) , บางระบบมีองค์ประกอบเพิ่มเติมเซอร์สร้างสิ่งที่มักถูก 1.5d อาร์เรย์ที่ช่วยให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นในการมุ่งเน้นในทิศทาง elevational . อาร์เรย์ 2 มิติ ยังมีบริการในระดับสูง ระบบช่วยให้ไม่เพียง แต่มุ่งเน้นในการทิศทาง แต่ยังเรียลไทม์ 3D ภาพ ( เช่นภาพ 85 4D )อินเทอร์เฟซผู้ใช้ระบบทั่วไปทำให้การใช้แป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ใช้เพื่อระบุข้อมูลผู้ป่วย และที่กำหนดเองปุ่มลูกบิด และเลื่อนไปใช้ในการควบคุมการทำงานของระบบ บางระบบใช้หน้าจอสัมผัส , obviating คอมพิวเตอร์แป้นพิมพ์ นอกจากความสามารถในการป้อนข้อมูล ระบบยังให้วิธีการสำหรับการเชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่นเพื่อจัดเก็บภาพและส่งภาพระยะไกลสถานีวินิจฉัยfront-end อิเล็กทรอนิกส์ระบบให้บีมฟ ์มมิ่งและความสามารถในการประมวลสัญญาณของเครื่องอัลตราซาวด์ . ส่งบีมฟ ์มมิ่งส่วนประกอบหรือ สัญญาณจะถูกส่งไปยังเซอร์องค์ประกอบที่เหมาะสมกับเวลา สัญญาณเสียงสะท้อนที่ได้รับโดยตัวแปลงสัญญาณจะถูกส่งไปยังการแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอลแล้ว จัดโดย ให้เราเตรียมสัญญาณสำหรับรุ่นของภาพอัลตราซาวด์ ดังนั้นระบบนี้รวมถึงความสามารถในการประมวลผล เช่น การกรองสัญญาณและสร้างสัญญาณ Doppler Imaging .ส่วนหลังหมวดอิเล็กทรอนิกส์ได้รับสัญญาณ RF จากเราและสร้างภาพอัลตราซาวน์ นี้เกี่ยวข้องกับการจัดสัญญาณจากสายข้อมูลผ่านการสแกนภาพสแกน แปลงเป็นรูปแบบเหมาะสม เหมาะสำหรับคอมพิวเตอร์หรือจอมอนิเตอร์ ดังนั้นระบบนี้ประกอบด้วยฟังก์ชันต่างๆ เช่นสี และแผนที่ สเกลสีเทาและการบีบอัด .ในระบบที่อธิบายข้างต้นจะถูกควบคุมโดยตัวควบคุม ซึ่งประกอบด้วยคอมพิวเตอร์หรือหลายไมโครโปรเซสเซอร์ในระบบสมัยใหม่ ระบบนี้มีการโต้ตอบกับผู้ใช้และการตั้งค่าที่เหมาะสมรับและส่งการตั้งค่าที่เหมาะสมสำหรับการเลือกตัวแปลงสัญญาณและภาพที่ต้องการตั้งค่าเรา .ระบบที่เกี่ยวข้องกับ multimodality อัลตราซาวด์จะเพิ่มจำนวนและความสำคัญ พวกเขารวมภาพ Thermoacoustic 86,87 ซึ่ง photoacoustic imaging , สัญญา , พื้นที่ใช้งานมากที่สุดของการวิจัย . 88 – 90 อัลตร้าซาวด์ได้แนบมากับสแกนเนอร์ CT และอุปกรณ์ราคาประหยัด สำหรับคำแนะนำแบบเรียลไทม์ของการแทรกแซงที่วางแผนไว้กับ ct อัลตร้าซาวน์ ได้ถูกใช้กับไมโครเวฟ , ไฟฟ้า , และกระจายแสง การถ่ายภาพกับคู่มือการฟื้นฟูผู้ติดตั้งเครื่องน้อยกว่า วิธีการถ่ายภาพ 91,92 รวมอัลตร้าซาวน์ และระบบตรวจเต้านม / โทโมซินทีซิสอธิบายใต้ภาพเต้านม