可穿戴式超声波系统使用低压时间延迟光谱仪进行动态组织成像

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 医学成像技术 医学成像技术
• 可穿戴的健康设备

背景情况:

• 可穿戴式超声波为健康监测和手势识别提供实时成像.
• 现有的脉冲回声系统由于高电压和复杂的硬件而带来安全风险.
• 需要更安全,更简单的可穿戴超声波解决方案至关重要.

研究的目的:

• 开发和评估一个可穿戴的超声波系统,利用时间延迟光谱 (TDS).
• 为了解决与脉冲回声可穿戴超声波相关的安全问题和硬件复杂性.
• 为了实现低压激发和用于可穿戴超声波的简化仪器仪表.

主要方法:

• 开发了一种基于TDS的超声波系统,具有连续的,频率调节的扫描和低激发电压.
• 利用信号混合用于音频频率 (kHz) 数字化,减少采样率要求.
• 创建了可穿戴的超声波传感器,并描述了成像性能,安全性和应用.

主要成果:

• 实现了高达6厘米的成像深度,信号噪声比为42dB,空间分辨率为0.33毫米.
• 已确认的声学和热输出在持续使用的临床安全范围内.
• 使用4通道可穿戴系统展示了肌肉活动的动态成像.

结论:

• 成功开发了一种使用TDS的可穿戴超声波成像系统,克服了脉冲回声的限制.
• 该设备提供深层组织的高分辨率,动态成像,具有长期安全性.
• 这项技术可以实现低压可穿戴超声波,降低硬件复杂性.