高频,2毫米直径前视2D阵列用于3D冠内血流成像

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 心血管成像 - 心血管成像
• 医疗器械开发 医疗器械开发

背景情况:

• 冠状动脉疾病 (CAD) 是全球主要的死亡原因.
• 目前的诊断方法,如血管造影和分量流量储备 (FFR),在准确识别需要干预的患者方面存在局限性,导致稳定CAD的延期错误率为10%.
• 在中级冠状动脉狭窄时,改善主要心脏不良事件 (MACE) 的风险分层是至关重要的.

研究的目的:

• 设计和制造一种全新的前性血管内超声波 (FV-IVUS) 2D阵列传感器.
• 为了能够同时评估形态学,血液动力学和斑块组成,以提高风险分层.
• 为了提高中间冠状动脉狭窄的诊断准确度.

主要方法:

• 设计并模拟了一个直径为2毫米,频率为16MHz的2D阵列传感器,有140个元素.
• 开发了一种用于电气连接的新型无线连接.
• 制造了数组并描述了其性能,包括元素功能,中心频率,分数带宽,SNR和电气交叉声.
• 评估使用幻影进行3D B模式和功率多普勒成像的成像能力.

主要成果:

• 制造的传感器以16MHz中心频率的96/140个功能元件为特色,带宽为62%±7%的分数带宽.
• 测量的单元SNR为23 ± 3dB,电交叉声为-33 ± 3dB.
• 在5毫米的深度下,实现了0.231毫米和0.244毫米的侧向和轴向分辨率.
• 成功展示了3D B模式和功率多普勒成像能力.

结论:

• 开发的16MHz FV-IVUS 2D阵列传感器显示了先进的心血管成像的前景.
• 这项技术有可能改善中级冠状动脉狭窄的评估,并减少诊断错误.
• 同时评估多个参数的能力可能会导致更好的患者管理和减少MACE.