Ekkokardiografi i 2D
To-dimensjonal (2D) ultralyd er den mest brukte modaliteten innen ekkokardiografi. De to dimensjonene som presenteres, er bredde (x-akse) og dybde (y-akse). Standard ultralydtransduser for 2D-ekkokardiografi er den fasede array-transduseren, som skaper et sektorformet ultralydfelt (figur 1).
Bildesektoren skapes ved hjelp av sekvensiell aktivering av de piezoelektriske krystallene. Krystallene aktiveres fra den ene siden til den andre, som illustrert i figur 2. Aktiveringssekvensen går fra høyre til venstre og deretter fra venstre til høyre, og dette gjentas raskt. For å skape en bildesektor på 90° bredde og 15 cm dybde kreves det ca. 200 ultralydlinjer, og disse tar ca. 40 millisekunder (ms) å generere. Som illustrert tidligere (Aksial og lateral oppløsning av ultralydbildet), avtar linjetettheten med økende avstand fra transduseren.
Den faseinnstilte array-transduseren og dens sektorformede ultralydfelt er egnet for ekkokardiografi siden ultralydfeltet kan passere ribbeina og deretter spre seg over et større område. Fokuset kan justeres ved å variere sekvensen for aktivering av de piezoelektriske krystallene. Tettheten av ultralydlinjene avtar med økende avstand fra transduseren, noe som påvirker den laterale oppløsningen som er forklart i figur 3.
Bildefrekvens
Det todimensjonale bildet må oppdateres raskt og kontinuerlig for å få en film. Hastigheten som bildene oppdateres med, er avgjørende for å produsere en film med høy oppløsning. Oppdateringshastigheten beskrives med det tekniske begrepet frame rate, som er antall bilder (frames) som vises per sekund. Høy bildefrekvens (dvs. mange bilder per sekund) er ønskelig fordi det gir bedre tidsoppløsning.
Bildefrekvensen avhenger av flere faktorer. Den tiden det tar for alle ultralydbølgene å bli sendt ut, reflektert og behandlet i maskinen, bestemmer bildefrekvensen. Som nevnt ovenfor, tar det ca. 40 millisekunder (ms) å bruke 200 ultralydlinjer for å skape et 90° bredt og 15 cm dypt bilde. Hvis du øker antallet ultralydlinjer eller bildedybden, reduseres bildefrekvensen siden det tar lengre tid å fullføre hvert bilde. Dermed reduseres den temporale oppløsningen ved å forstørre bildesektoren. Det motsatte gjelder også; bildefrekvensen, og dermed den temporale oppløsningen, kan økes ved å redusere bildedybden eller redusere bredden på sektoren. For å oppnå høyest mulig oppløsning bør dybden og bredden på bildet holdes så liten som mulig. Ultralydmaskinen har kontroller for å justere bredde og dybde. Det er også mulig å justere bildefrekvensen til en viss grad.
Ultralydbildet
Ultralydbildet inneholder flere viktige parametere (figur 4). EKG-signalet vises nederst, og det brukes til å identifisere diastole og systole, noe som er nødvendig for å utføre ulike målinger. Selve transduseren er ikke synlig i bildet, men konturen av linsen ser helt øverst i sektorfeltet (det mørke området). Figur 4 viser en blå (fargen kan variere avhengig av produsent og brukerinnstillinger) sirkel ved siden av transduseren; dette er sideindikatoren som hjelper undersøkeren med å identifisere venstre og høyre side i bildet. Denne indikatoren tilsvarer indikatoren på transduseren.
Fokus på ultralydstrålene
Den høyeste oppløsningen på ultralydbildet er der hvor bredden på ultralydstrålen er smallest, og dette punktet kalles fokus. Det er mulig å justere fokusposisjonen uten å flytte transduseren; fokus justeres ved å endre sekvensen for aktivering av de piezoelektriske krystallene.
Selv om todimensjonale ultralydbilder (f.eks. figur 4) antyder at ultralydstrålen er flat, er ultralydstrålen i virkeligheten 2 til 10 mm tykk (figur 5). Ultralydbildet som presenteres, er en avflatet versjon av den opprinnelige tredimensjonale ultralydstrålen. Derfor kan strukturer som egentlig ikke ligger ved siden av hverandre, plasseres ved siden av hverandre på det todimensjonale bildet.