طراحی و شبیه سازی آرایه اولتراسوند فرکانس بالا برای تصویر برداری پزشکی

تصویر برداری اولتراسوند نقش مهمی را در تشخیص مدرن پزشکی بازی میکند پیشرفت اخیر در تصویر برداری اولتراسوند سه بعدی زمان حقیقی میتواند اطلاعات حیاتی نظیر تخمین دقیق ارگان کیست و یا حجم های تومور را بدست دهد. با این حال در مقایسه با تصویر برداری اولتراسوند دو بعدی متعارف در تصویر برداری اولتراسوند سه بعدی حجم زیادی از داده ها و پیچیدگی مدار یافت میشود که منجر به سیستمهای بسیار گران قیمت میشود بنابراین برای استفاده گسترده و پیشرفت توسعه کلینیکی اولتراسوند حجمی برای تکنولوژی تصویر برداری سه بعدی نیاز به یک طرح ساده سازی میباشد. آرایه دو بعدی سطری - ستونی یکی از طرحهای ساده سازی خاصی میباشد که برای دستیابی به هر عنصر از آرایه NN تنها نیاز به NN خط آدرس دهی دارد در نتیجه ساخت آن مدار آن و پیچیدگی پردازش آن بطور باور نکردنی کاهش مییابد برای ساخت این گونه از آرایه ها تکنولوژی ترانسدیوسر اولتراسونیک میکرو ماشین خازنی (CMUT) انتخاب میشود زیرا که ساخت با دقتی در حد میکرو و پهنای باند عریضی را بدست میدهد که باعث شده است که این به عنوان یک تکنولوژی جذاب ترانسدیوسر باشد. هدف از این مقاله بررسی و مشخص کردن قابلیت تصویر برداری آرایه های سطری ستونی CMUT برای تصویر برداری سه بعدی زمان حقیقی میباشد. ابتدا انگیزه فیزیک و مدل سازی هر دوی CMUTها و آرایه های سطری ستونی توضیح داده می شود و در ادامه بررسی یک سیستم تصویر برداری سه بعدی شبه زمان حقیقی CMUT سطری - ستونی دلخواه انجام می شود یکی از محدودیتهای ویژه در مورد آرایه های سطری ستونی که به عنوان بخشی از کار این مقاله کشف شده است. میدان دید محدود عملکرد تصویر برداری سطری ستونی میباشد برای بهبود میدان دید یک آرایه CMUT طری ستونی منحنی شکل پیشنهاد میشود و مدل سازی میدان آکوستیکی و تصویر باز ساخته شده شبیه سازی شده ارائه میشود.