Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một phương pháp mới trong hình ảnh nhãn khoa với cảm biến siêu âm lõm
Tóm tắt
Vì mắt người có hình cầu, nên siêu âm truyền từ các mảng cảm biến thông thường với hình dạng tuyến tính hoặc lồi bị khúc xạ mạnh từ phần trước của mắt, đặc biệt là giác mạc. Do đó, trong hình ảnh nhãn khoa, một trong những vấn đề quan trọng là sự mất mát năng lượng siêu âm xảy ra do hiện tượng khúc xạ từ giác mạc. Bài báo này đề xuất một mảng cảm biến lõm phù hợp với hình dạng của giác mạc, từ đó giảm thiểu sự mất mát năng lượng siêu âm. Việc thiết kế mảng cảm biến lõm được thực hiện nhằm xác định các tham số hình học tối ưu và các thuộc tính chính cho ứng dụng hình ảnh nhãn khoa. Thiết kế đã được xác minh bằng cách sử dụng chương trình mô phỏng Field II về độ phân giải không gian và góc nhìn ngang. Ngoài ra, độ phân giải không gian bao gồm các mức độ gợn sóng cũng được so sánh với mảng tuyến tính có tham số thiết kế tương tự. Mảng cảm biến lõm cung cấp độ rộng chùm tia ngang −6 dB là 271 μm và mức độ gợn sóng tối đa là −51.8 dB, tương tự với những giá trị từ mảng tuyến tính là 273 μm và −53.29 dB. Mặt khác, mảng cảm biến lõm cung cấp góc nhìn ngang là 34 mm, trong khi trường hợp của mảng tuyến tính chỉ khoảng 23 mm. Mảng cảm biến lõm được thiết kế cung cấp góc nhìn ngang đủ lớn với độ phân giải không gian hợp lý cho hình ảnh nhãn khoa. Nhờ vào hình học phù hợp, mảng cảm biến lõm có thể phục vụ như một phương pháp hữu ích để tạo ra hình ảnh nhãn khoa có độ không gian cao và chất lượng tốt.
Từ khóa
#hình ảnh nhãn khoa #cảm biến siêu âm #mảng cảm biến lõm #khúc xạ giác mạc #độ phân giải không gianTài liệu tham khảo
Foster FS, Pavlin CJ, Lockwood GR, Ryan LK, Harasiewicz KA, Berube L, Rauth AM. Principles and applications of ultrasound backscatter microscopy. IEEE T Ultrason Ferr. 1993; 40(5):608–616.
Passmann C, Ermert H. A 100-MHz ultrasound imaging system for dermatologic and ophthalmologic diagnostics. IEEE T Ultrason Ferr. 1996; 43(4):545–552.
Coleman DJ, Silverman RH, Chabi A, Rondeau MJ, Shung KK, Cannata J, Lincoff H. High-resolution ultrasonic imaging of the posterior segment. Ophthalmology. 2004; 111(7):1344–1351.
Baxter GM, Williamson TH. Color Doppler flow imaging in central retinal vein occlusion: a new diagnostic technique?. Radiology. 1993; 187:847–850.
Arsène A, Giraudeau B, Le Lez ML, Pisella PJ, Pourcelot L, Tranquart F. Follow up by colour Doppler imaging of 102 patients with retinal vein occlusion over 1 year. Br J Ophthalmol. 2002; 86:1243–1247.
Kim HH, Cannata JM, Liu R, Chang JH, Silverman RH, Shung KK. 20 MHz/40 MHz dual element transducers for high frequency harmonic imaging. IEEE T Ultrason Ferr. 2008; 55(12):2683–2691.
Chang JH, Kim HH, Lee J, Shung KK. Frequency compounded imaging with a high-frequency dual element transducer. Ultrasonics. 2010; 50:453–457.
Paeng DG, Chang JH, Chen R, Humayun MS, Shung KK. Feasibility of rotational scan ultrasound imaging by an angled high frequency transducer for the posterior segment of the eye. IEEE T Ultrason Ferr. 2009; 56(3):676–680.
Cannata JM, Williams JA, Zhou Q, Ritter TA, Shung KK. Development of a 35-MHz piezo-composite ultrasound array for medical imaging. IEEE T Ultrason Ferr. 2006; 53(1):224–236.
Foster FS, Mehi J, Lukacs M, Hirson D, White C, Chaggares C, Needles A. A new 15–50 MHz array-based micro-ultrasound scanner for preclinical imaging. Ultrasound Med Biol. 2009; 35(10):1700–1708.
Kim HH, Chang JH, Cannata JM, Shung KK. Design of 20 MHz convex array transducers for high frequency ophthalmic imaging. Proc IEEE Ultrasonics Symposium; 2007. pp. 88–91.
Kim HH, Cannata JM, Williams J, Chang JH, Shung KK. Fabrication of 20 MHz convex array transducers for high frequency ophthalmic imaging. Proc IEEE Ultrasonics Symposium; 2009. pp. 1130–1133.
Silverman RH. High-resolution ultrasound imaging of the eye — a review. Clin Experiment Ophthalmology. 2009; 37(1):54–67.
McKeighen RE. “A compact concave array for cardiac imaging,” Proc IEEE Ultrasonics Symposium; 1990. pp. 815–819.
McKeighen RE. Design guidelines for medical ultrasonic arrays. Proc SPIE Intern Symp Med Imaging; 1998. pp. 3341.
Shung KK. Diagnostic ultrasound: imaging and blood flow measurements, Boca Raton: Taylor and Francis; 2005.
Cobbold RSC. Foundations of biomedical ultrasound. Oxford: Oxford Univ Press; 2007.
Chang JH, Yen JT, Shung KK. High-speed digital scan converter for high-frequency ultrasound sector scanners. Ultrasonics. 2008; 48:444–452.
Flax SW, O’Donnell M. Phase-aberration correction using signals from point reflectors and diffuse scatterers: basic principles. IEEE T Ultrason Ferr. 1988; 35(6):758–767.
Seo H, Lee Y, Yoo Y, Chang JH, Song TK. Estimation of sound velocity based on evaluation of edge conspicuity. Proc IEEE Ultrasonics Symposium; 2010 (in press).