การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ด้วยคลื่นเสียง ( USCT ) บางครั้งเรียกว่าการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ด้วยคลื่นเสียงการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ด้วยคลื่นเสียง^{[ 1 ]}หรือเรียกสั้นๆ ว่า การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ ด้วยคลื่นเสียง^{[ 2 ]}เป็นรูปแบบหนึ่งของการตรวจ เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ด้วย คลื่น เสียง ทางการแพทย์ โดย ใช้คลื่นเสียงเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพในการสร้างภาพส่วนใหญ่ใช้สำหรับ การสร้างภาพทางการแพทย์ ของเนื้อเยื่ออ่อนโดยเฉพาะ การสร้างภาพ เต้านม^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบอัลตราซา วนด์ ใช้ คลื่น อัลตราซาวนด์ในการสร้างภาพ ในขั้นตอนการวัดครั้งแรก คลื่นอัลตราซาวนด์ที่กำหนดไว้จะถูกสร้างขึ้นโดยใช้ตัวแปลง สัญญาณอัลตราซาวนด์แบบ เพียโซอิเล็กทริก (Piezoelectric ultrasound transducer ) ส่งไปในทิศทางของวัตถุที่ต้องการวัด และรับสัญญาณด้วยตัวแปลงสัญญาณอัลตราซาวนด์ตัวอื่นหรือตัวเดียวกัน ในขณะที่เคลื่อนที่และมีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุ คลื่นอัลตราซาวนด์จะถูกเปลี่ยนแปลงโดยวัตถุและนำข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุไปด้วย หลังจากบันทึกแล้ว ข้อมูลจากคลื่นที่เปลี่ยนแปลงแล้วสามารถดึงออกมาและใช้สร้างภาพของวัตถุในขั้นตอนที่สองได้ แตกต่างจากเอกซเรย์หรือคุณสมบัติทางกายภาพอื่นๆ ที่มักให้ข้อมูลเพียงอย่างเดียว อัลตราซาวนด์ให้ข้อมูลหลายอย่างเกี่ยวกับวัตถุสำหรับการสร้างภาพ: การลดทอนของความดันเสียง ของคลื่นบ่งบอกถึง ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของวัตถุเวลาในการเดินทางของคลื่นให้ ข้อมูลเกี่ยวกับ ความเร็วของเสียงและคลื่นที่กระเจิงบ่งบอกถึงความสามารถในการสะท้อนเสียงของวัตถุ (เช่นดัชนีการหักเหของแสงลักษณะพื้นผิว ฯลฯ) แตกต่างจากอัลตรา ซาวนด์แบบดั้งเดิมที่ใช้เทคโนโลยีอาร์เรย์เฟส ในการ สร้างลำแสงระบบ USCT ส่วนใหญ่ใช้คลื่นทรงกลม ที่ไม่โฟกัส ในการสร้างภาพ ระบบ USCT ส่วนใหญ่มีเป้าหมายในการสร้างภาพ 3 มิติ ไม่ว่าจะโดยการสังเคราะห์ ("การซ้อน") ภาพ 2 มิติ หรือโดยการตั้งค่าช่องรับแสง 3 มิติแบบเต็มรูปแบบ อีกเป้าหมายหนึ่งคือการสร้างภาพเชิงปริมาณ แทนที่จะเป็นเพียงการสร้างภาพเชิงคุณภาพ

แนวคิดของอัลตราซาวนด์คอมพิวเตอร์โทโมกราฟีมีมาตั้งแต่ทศวรรษ 1950 โดยใช้ระบบการรวมภาพแบบอนาล็อก^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}ในช่วงกลางทศวรรษ 1970 ระบบ USCT แบบ "คอมพิวเตอร์" ระบบแรกถูกสร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีดิจิทัล^{[ 8 ]}คำว่า "คอมพิวเตอร์" ในแนวคิด USCT บ่งชี้ถึงการพึ่งพาการประมวลผลสัญญาณ ดิจิทัลขั้นสูง การสร้างภาพใหม่และอัลกอริธึมการประมวลผลภาพ สำหรับการสร้างภาพอย่างมาก การสร้างระบบ USCT ที่ประสบความสำเร็จในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาเป็นไปได้ด้วยกำลังการประมวลผลและแบนด์วิดท์ข้อมูลที่ เพิ่มขึ้นอย่างต่อ เนื่องจากการปฏิวัติทางดิจิทัล

ระบบ USCT ที่ออกแบบมาสำหรับการถ่ายภาพทางการแพทย์ของเนื้อเยื่ออ่อนโดยทั่วไปมุ่งเป้าไปที่ความละเอียดในระดับเซนติเมตรถึงมิลลิเมตร และจึงต้องใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ ที่ มี ความถี่ในระดับเมกะเฮิรตซ์ซึ่ง โดยทั่วไปแล้วต้องใช้น้ำเป็น ตัวกลางในการส่งผ่านที่มีการลดทอนต่ำระหว่างตัวแปลงสัญญาณอัลตราซาวนด์และวัตถุเพื่อรักษาระดับความดันเสียงที่เหมาะสม^{[ 1 ]}

ระบบ USCT มีความคล้ายคลึงกับโทโมกราฟี ทั่วไป ในด้านสถาปัตยกรรมพื้นฐานที่ช่องรับแสงและองค์ประกอบการสร้างภาพที่ใช้งานอยู่จะล้อมรอบวัตถุ สำหรับการกระจายตัวของทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์รอบวัตถุที่วัดเพื่อสร้างช่องรับแสงนั้น มีวิธีการออกแบบหลายวิธี มีการตั้งค่าทรานสดิวเซอร์แบบโมโนไบและมัลติสแตติก ที่พบได้ทั่วไปคืออาร์เรย์เชิงเส้น 1 มิติหรือ 2 มิติของทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวส่งสัญญาณที่ด้านหนึ่งของวัตถุ และอีกด้านหนึ่งของวัตถุจะวางอาร์เรย์ที่คล้ายกันซึ่งทำหน้าที่เป็นตัว รับสัญญาณ ทำให้เกิดการตั้งค่า แบบขนานบางครั้งอาจมีคุณสมบัติเพิ่มเติมในการเคลื่อนย้ายเพื่อรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมจากมุมอื่นๆ แม้ว่าการสร้างจะประหยัดต้นทุน แต่ข้อเสียหลักของการตั้งค่าดังกล่าวคือความสามารถที่จำกัด (หรือไม่สามารถ) ในการรวบรวมข้อมูลการสะท้อน เนื่องจากช่องรับแสงดังกล่าวจำกัดเฉพาะข้อมูลการส่งผ่านเท่านั้น วิธีการช่องรับแสงอีกวิธีหนึ่งคือวงแหวนของทรานสดิวเซอร์^{[ 9 ]}บางครั้งอาจมีระดับความเป็นอิสระของการยกด้วยมอเตอร์เพื่อรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมในความสูงสำหรับการสร้างภาพ 3 มิติ ("การซ้อน") ระบบ 3 มิติแบบเต็มรูปแบบที่ไม่ต้องมีการเคลื่อนที่ของช่องรับแสงนั้น มีอยู่ในรูปแบบของช่องรับแสงที่เกิดจากทรานสดิวเซอร์แบบกระจายทรงครึ่งวงกลม แม้ว่าจะเป็นระบบที่มีราคาแพงที่สุด แต่ก็มีข้อดีคือได้ข้อมูลที่เกือบสม่ำเสมอจากหลายทิศทาง นอกจากนี้ยังเก็บข้อมูลได้รวดเร็วเนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้การเคลื่อนที่เชิงกลที่ใช้เวลานาน

วิธี การสร้างภาพโทโมกราฟิกที่ใช้ในระบบ USCT สำหรับการสร้างภาพโดยอาศัยข้อมูลการส่งผ่าน ได้แก่การแปลงเรดอนผกผัน แบบคลาสสิก และ ทฤษฎีบท สไลซ์ฟูริเยร์และอัลกอริธึมที่ได้มา ( เช่น ลำแสง รูปกรวย เป็นต้น) นอกจากนี้ยังมีการใช้แนวทางที่อิงตาม ARTเป็นทางเลือกขั้นสูงอีกด้วย สำหรับการสร้างภาพสะท้อนแสงที่มีความละเอียดสูงและลดสัญญาณรบกวน แบบสเปค เคิล เทคนิคการโฟกัสรูรับแสงสังเคราะห์ (SAFT) ซึ่งคล้ายกับSARของเรดาร์และSASของโซนาร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย แนวทางการผกผันสม การคลื่นแบบวนซ้ำในฐานะวิธีการสร้างภาพที่มาจากวิทยาแผ่นดินไหวอยู่ภายใต้การวิจัยทางวิชาการ แต่การนำไปใช้งานจริงยังคงเป็นความท้าทายเนื่องจากภาระการคำนวณและหน่วยความจำจำนวนมหาศาล^{[ 10 ]}

ระบบ USCT จำนวนมากได้รับการออกแบบมาเพื่อการถ่ายภาพเนื้อเยื่ออ่อนและการวินิจฉัยมะเร็งเต้านม โดยเฉพาะ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}เนื่องจากเป็นวิธีการที่ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ที่มีแรงดันเสียง ต่ำ USCT จึงเป็นวิธีการถ่ายภาพที่ไม่เป็นอันตรายและไม่มีความเสี่ยง เหมาะสำหรับการตรวจคัดกรอง เป็นระยะ เนื่องจากชุดอุปกรณ์ USCT อยู่กับที่หรือเคลื่อนที่ด้วยมอเตอร์โดยไม่สัมผัสกับเต้านมโดยตรง การสร้างภาพจึงง่ายกว่าวิธีการทั่วไปที่ใช้การนำทางด้วยมือ (เช่นอัลตราซาวนด์เต้านม ) ซึ่งขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและประสบการณ์ของผู้ตรวจแต่ละคน เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการตรวจคัดกรองแบบดั้งเดิม เช่นแมมโมแกรมระบบ USCT มีศักยภาพที่จะเพิ่มความจำเพาะในการตรวจหามะเร็งเต้านม เนื่องจากมีการถ่ายภาพคุณลักษณะเฉพาะของมะเร็งเต้านมหลายอย่างพร้อมกัน ได้แก่ ความเร็วของเสียง การลดทอน และรูปร่าง^{[ 11 ]}

• การตรวจอัลตราซาวนด์ทางการแพทย์
• การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์
• การถ่ายภาพรังสีเอกซ์แบบส่งผ่านคลื่นอัลตราซาวนด์
• การถ่ายภาพตัดขวางด้วยแสงที่ปรับด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์