Ekkokardiografi i 2D
To-dimensionel (2D) ultralyd er den mest almindeligt anvendte modalitet inden for ekkokardiografi. De to dimensioner, der præsenteres, er bredde (x-akse) og dybde (y-akse). Standard-ultralydstransduceren til 2D-ekkokardiografi er den fasede array-transducer, som skaber et sektorformet ultralydsfelt (figur 1).
Billedsektoren skabes ved hjælp af sekventiel aktivering af de piezoelektriske krystaller. Krystallerne aktiveres fra den ene side til den anden, som illustreret i figur 2. Aktiveringssekvensen går fra højre til venstre og derefter fra venstre til højre, og dette gentages hurtigt. For at skabe en billedsektor med en bredde på 90° og en dybde på 15 cm kræves der ca. 200 ultralydslinjer, og det tager ca. 40 millisekunder (ms) at generere. Som illustreret tidligere (Aksial og lateral opløsning af ultralydsbilledet) falder linjetætheden med stigende afstand fra transduceren.
Den fasede array-transducer og dens sektorformede ultralydsfelt er velegnet til ekkokardiografi, da ultralydsfeltet kan passere ribbenene og derefter spredes over et større område. Fokus kan justeres ved at variere sekvensen af aktivering af de piezoelektriske krystaller. Tætheden af ultralydslinjerne falder med stigende afstand fra transduceren; dette påvirker den laterale opløsning som forklaret i figur 3.
Billedhastighed
Det todimensionelle billede skal opdateres hurtigt og kontinuerligt for at få en film. Den hastighed, hvormed billederne opdateres, er afgørende for at producere en film med høj opløsning. Opdateringshastigheden beskrives med det tekniske udtryk frame rate, som er antallet af billeder (frames), der vises pr. sekund. Høj billedfrekvens (dvs. mange billeder pr. sekund) er ønskelig, fordi det giver bedre tidsmæssig opløsning.
Billedhastigheden afhænger af flere faktorer. Den tid, det tager for alle ultralydsbølger at blive udsendt, reflekteret og behandlet i maskinen, bestemmer billedhastigheden. Som nævnt ovenfor kræver det ca. 40 millisekunder (ms) at bruge 200 ultralydslinjer til at skabe et 90° bredt og 15 cm dybt billede. Hvis man øger antallet af ultralydslinjer eller billeddybden, reduceres billedhastigheden, da det tager længere tid at færdiggøre hvert billede. Den tidsmæssige opløsning reduceres således ved at forstørre billedsektoren. Det modsatte er også tilfældet; billedfrekvensen, og dermed den tidsmæssige opløsning, kan øges ved at reducere billeddybden eller reducere sektorens bredde. For at opnå den højest mulige opløsning skal billedets dybde og bredde holdes så lille som muligt. Ultralydsmaskinen har kontroller til at justere bredde og dybde. Det er også muligt at justere billedhastigheden til en vis grad.
Ultralydsbilledet
Ultralydsbilledet indeholder flere vigtige parametre (figur 4). EKG-signalet vises nederst, og det bruges til at identificere diastole og systole, hvilket er nødvendigt for at udføre forskellige målinger. Selve transduceren ses ikke på billedet, men linsens kontur ses helt øverst i sektorfeltet (det mørke område). Figur 4 viser en blå (farven kan variere afhængigt af producent og brugerindstillinger) cirkel ved siden af transduceren; dette er sideindikatoren, der hjælper undersøgeren med at identificere venstre og højre i billedet. Denne indikator svarer til indikatoren på transduceren.
Fokus på ultralydsstrålerne
Den højeste opløsning på ultralydsbilledet findes der, hvor ultralydsstrålens bredde er smallest, og dette punkt kaldes fokus. Det er muligt at justere fokuspositionen uden at flytte transduceren; fokus ændres ved at ændre sekvensen for aktivering af de piezoelektriske krystaller.
Selvom todimensionelle ultralydsbilleder (f.eks. figur 4) antyder, at ultralydsstrålen er flad, er ultralydsstrålen i virkeligheden 2 til 10 mm tyk (figur 5). Den viste ultralydsbillede er en fladtrykt version af den oprindelige tredimensionelle ultralydsstråle. Derfor kan strukturer, som faktisk ikke ligger ved siden af hinanden, placeres ved siden af hinanden på det todimensionelle billede.