Speckle tracking 2-D in ecografia vascolare ed ecocardiografia: limitazioni pratiche ed ottimizzazione

1 CAPITOLO 1 INTRODUZIONE In questo capitolo si cercherà di descrivere il più dettagliatamente possibile in che cosa consiste e per quali scopi viene utilizzata la tecnica dello speckle tracking in generale, e in particolare quella applicata a immagini ecocardiografiche (STE). Verranno, quindi, elencati i vecchi limiti che tale tecnica è stata in grado di superare rispetto alle tecniche passate, e i nuovi introdotti dall’utilizzo dello STE. Infine, verranno elencati gli algoritmi che comunemente vengono utilizzati per implementare una comune tecnica di speckle tracking 2D e 3D, riportandone di ognuna pregi e difetti. 1.1 Origine dello speckle tracking La tecnica dello speckle tracking nasce intorno agli anni ’80 con l’intento di superare i principali limiti della tecnica Doppler utilizzata per quantificare la velocità del sangue e dei tessuti. Alcuni tra i più grandi limiti di qualsiasi tecnica Doppler risiedono nella dipendenza delle misure dall’angolo di insonazione, che si genera tra il fascio ultrasonoro e la direzione del movimento, dalla capacità di quantificare solo le componenti assiali del movimento, e dal fenomeno dell’aliasing che restringe il campo di velocità massime portando ad una incorretta valutazione di quest’ultime [3]. Le tecniche di speckle tracking si basano sul diretto inseguimento degli echi di ritorno diffusi dagli scatterer presenti nel sangue o nei tessuti. Il fenomeno dello scattering (o di diffusione appunto) è generato da oggetti di dimensione simile alla lunghezza d’onda del fascio ultrasonoro o da oggetti dotati di una superficie finemente irregolare. Tali oggetti generano riflessioni non a forma di fascio ma diffuse in tutte le direzioni. L’interferenza tra questi segnali di scattering dà origine al cosiddetto speckle noise, cioè rumore a specchio. Lo speckle noise è, quindi, un tipo di artefatto che riguarda le immagini B-mode alle quali