一个40nm的169mW超声波成像处理器,支持手持设备的高级模式
IEEE transactions on biomedical circuits and systems
|August 19, 2024
概括
这项研究引入了一种新的超声波成像处理器,用于先进的实时诊断. 它显著提高了性能,并降低了便携式医疗成像设备的功耗.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 集成电路设计 集成电路设计
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 手持式超声波设备在医疗保健中至关重要,要求节能,实时成像能力.
- 先进的成像模式,如矢量流成像和弹性成像,需要高脉冲重复频率 (PRF).
研究的目的:
- 介绍第一个支持高级模式 (矢量流成像,弹性图像) 的超声波成像处理器.
- 通过算法架构协同优化实现节能,实时成像.
主要方法:
- 利用平面波束成形来实现高级超声波模式的高PRF.
- 实现了算法架构协同优化,以最大限度地减少存储大小和功耗.
- 采用并行光束成形和交叉发射来实现实时成像.
主要成果:
- 延迟值的储存大小减少了43.7%,弹性图的储存大小减少了78.1%.
- 与最先进的设计相比,实现了20.3%的高梁成型率.
- 证明了5.3至29.1%的更低功耗和60%的更低硬件复杂性.
- 通过使用40纳米CMOS技术,成功地在3.24mm2面积中集成了4.7M逻辑门.
结论:
- 开发的处理器能够实现先进的实时超声波成像,具有显著的功率和硬件效率.
- 这项创新支持便携式医疗成像应用程序的增强诊断能力.
- 该设计为下一代超声波系统提供了性能,功率和复杂性的卓越平衡.
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