Ученые из Индийского технологического института (IIT) в Мадрасе разработали новую технику, которая может обеспечить четкую и высококачественную визуализацию с помощью реконструированного ультразвукового изображения.

Метод ультразвуковой визуализации используется для захвата изображений в реальном времени внутри человеческого тела. Он имеет широкий спектр клинических применений в диагностике и лечении заболеваний. Методика широко используется для диагностики причин болей, отеков и инфекции во внутренних органах, а также для исследования плода у беременных.

Основным компонентом ультразвукового аппарата является «формирователь луча», который играет важную роль в окончательном качестве реконструированного изображения. За прошедшие годы было выявлено несколько методов улучшения качества реконструированного изображения путем изменения формирователя луча.

Ученые утверждают, что разработали новый метод формирования луча, который превосходит другие существующие методы и обеспечивает лучшее разрешение изображения во всем поле зрения.

«Это исследование потенциально может решить сразу несколько задач, например — вопросы раннего обнаружения и более точной диагностики заболеваний, обнаружения] мелких аномалий в организме человека (в частности, камни в почках), более совершенные процедуры биопсии под визуальным контролем в реальном времени и приложения для мониторинга лечения», — рассказал профессор Арун К. Титай.

Формирователь луча с задержкой и суммой (DAS) является наиболее часто используемым методом ультразвуковой визуализации в коммерческих системах из-за простоты аппаратной реализации. Однако он имеет низкое разрешение изображения. Недавно, с развитием вычислительных возможностей, был представлен альтернативный формирователь луча, основанный на методе умножения и суммирования с фильтрованной задержкой (F-DMAS), чтобы компенсировать недостатки DAS.

«Исходя из этого, в исследовательских лабораториях по всему миру разрабатываются несколько подобных методик. Однако у этих методов было несколько недостатков, включая “подавление низкого уровня шума”, во время которого изображения искажаются большим количеством шума, который усиливается мультипликативным эффектом этих существующих методов, а также “низкое отношение контраста к шуму”. Эти методы могут улучшить разрешение. , они ухудшают контраст, — объяснил Анудип Вайети, научный сотрудник IIT Madras. – Эти недостатки затрудняют обнаружение небольших изменений в тканях на захваченном изображении, что в противном случае может помочь в ранней диагностике заболевания. Поэтому мы разработали новый метод под названием “Умножение и суммирование с оптимальной задержкой с фильтрацией» (F-DowMAS), который позволит получать изображения более высокого качества по сравнению с существующими технологиями», — добавил исследователь.

Ученые заявили, что разработанный метод F-DowMAS может одновременно улучшить как разрешение, так и контрастность изображения, и параллельно снизить уровень шума в реконструированном изображении.

«Эти усовершенствования помогут клиницистам замечать мельчайшие изменения в анатомии, тем самым способствуя ранней и более точной диагностике заболеваний. Кроме того, разработанная методика может быть легко интегрирована в существующие коммерческие платформы ультразвуковых сканеров без каких-либо дополнительных аппаратных изменений, что делает это решение экономичным и осуществимым», — уточнил специалист.