Imagenología 3D en Tiempo Real con una Arquitectura de Ultra-Esparcimiento y Bajo Consumo

Área de la Ciencia:

• Imagenología Médica
• Ingeniería Biomédica
• Tecnología de Ultrasonido

Sus antecedentes:

• La imagenología volumétrica por ultrasonido con recursos limitados exige sistemas 3D compactos, de bajo consumo y gran angular.
• Los sistemas actuales enfrentan desafíos con altos recuentos de canales, electrónica voluminosa y un consumo de energía significativo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una arquitectura de sistema de extremo a extremo para imagenología 3D en tiempo real de alta resolución en un factor de forma portátil.
• Reducir la complejidad del hardware y los requisitos de energía para aplicaciones avanzadas de ultrasonido.

Principales métodos:

• Introdujo una geometría de arreglo distribuido óptimamente convolucional (CODA), reduciendo los elementos de 1024 a 128.
• Implementó una arquitectura novedosa de adquisición de datos chirped (cDAQ) para una profundidad de imagenología mejorada y una amplitud de transmisión reducida.
• Desarrolló una nueva metodología de procesamiento de señales asociada.

Principales resultados:

• Demostró capacidad de imagenología profunda (> 11 cm) con alta resolución axial (< 600 µm) e imagenología de gran angular (57°).
• Logró una reducción significativa de 29.6 veces en el consumo de energía y operó a un bajo voltaje de excitación (18 V).
• Validó con éxito el sistema en ensayos in vitro y en humanos in vivo, detectando tumores y quistes mamarios.

Conclusiones:

• El novedoso enfoque arquitectónico permite una nueva clase de dispositivos médicos para diagnósticos mejorados y monitoreo a largo plazo.
• Esta tecnología allana el camino para futuros sistemas portátiles de ultrasonido 3D en tiempo real.
• El sistema ofrece un avance significativo en imagenología por ultrasonido portátil y de alto rendimiento.