LE NUOVE FRONTIERE

Le apparecchiature ecografiche per Ultrafast Imaging si differenziano dagli ecografi convenzionali in quanto sono basate su piattaforme tecnologicamente avanzate.


L’Ultrafast Imaging è una nuova tecnica di imaging ecografico in grado di generare un numero di immagini al secondo centinaia di volte superiore alle apparecchiature convenzionali. Rappresenta il risultato di geniali intuizioni di un gruppo di ingegneri e della svolta tecnologica basata sull’avvento di processori con architettura cosiddetta “multicore” e di schede grafiche, sviluppate per l’industria dei videogame, che processano migliaia di canali in contemporanea.
Questa evoluzione delle piattaforme ha permesso di rivoluzionare il modo di generare le immagini a ultrasuoni dando vita al cosiddetto Ultrafast Ultrasound Imaging.


Gli ecografi convenzionali, basati su architettura seriale, costruiscono infatti ogni singola immagine ecografica linea per linea, utilizzando fasci focalizzati di ultrasuoni; questa tecnica limita a circa 20-150 il numero di immagini che si possono generare per ogni secondo. Tale limite diventa vincolante quando vengono richieste numerose immagini al secondo, ad esempio in ecocardiografia per l'analisi del movimento cardiaco, nonché in ecografia 3D dove sono necessarie migliaia di linee per costruire un volume.


Gli ecografi con piattaforma Ultrafast Imaging sono invece basati su architettura parallela “multicore” e su schede grafiche che processano migliaia di canali in contemporanea. Prevedono l’emissione lungo tutto il fronte del trasduttore di migliaia di singole onde piane non focalizzate che insonano tutta l'area di interesse. Gli echi ricevuti vengono processati da un sistema di elaborazione dati estremamente potente, che calcola ad alta velocità molte linee in contemporanea per ricostruire l'intera immagine ecografica. La focalizzazione delle immagini viene ottenuta variando l’inclinazione con cui le onde piane sono emesse e calcolando a posteriori l’esatta focalizzazione di ognuno dei punti che compongono l’immagine. Ciò aumenta l’omogeneità delle immagini rispetto all’ecografia convenzionale che prevede un numero limitato di focalizzazioni.


Dato che il numero di onde piane necessarie per ottenere un'immagine di qualità è circa 10 volte inferiore rispetto all’ecografia convenzionale, ne consegue che il numero di immagini visualizzate sul monitor aumenta dalle 30 dell’ecografia convenzionale ad oltre 300 al secondo per l’ecografia Ultrafast Imaging. Tale risultato è possibile in quanto la piattaforma software dell’ecografo Ultrafast acquisisce informazioni corrispondenti a 20.000 immagini al secondo (200 volte più veloce degi apparecchi ad ultrasuoni convenzionali). Questo non solo porta un grande progresso nella qualità delle immagini ecografiche B-mode, ma soprattutto aumenta le potenzialità per ulteriori evoluzioni.

 

L’Ultrafast Imaging è infatti l'unico sistema che permette di gestire due diversi tipi di onde per meglio caratterizzare il tessuto con la tecnologia MultiWave™ e apre la strada a tre importanti innovazioni:

 

  1. la prima è una nuova modalità di imaging, chiamata Elastografia Shear Wave (2D-SWE), che fornisce l’analisi visco-elastica quantitativa dei tessuti per differenziare le alterazioni nodulari benigne da quelle maligne oltre che per l’analisi della fibrosi nelle epatopatie croniche;
  2. la seconda, chiamata Ultrafast Doppler, rappresenta un nuovo modo di eseguire l’analisi Doppler del flusso acquisendo in pochi secondi l’insieme delle informazioni attualmente fornite dal color Doppler e dall’analisi quantitativa dello spettro Doppler, con considerevoli vantaggi specie in ambito pediatrico e nei soggetti in condizioni cliniche critiche;
  3. la terza, chiamata Pulse Wave Velocity (PWV), sfrutta la palpazione virtuale dei vasi arteriosi effettuata dalla Shear Wave per misurare in meno di un secondo la velocità delle onde pulsatili trasmesse dal cuore.