高频64元环环状阵列传感器:用于血管内超声成像的开发和临床前验证
Xi Liu1, Yuanlong Li1, Haiguo Qin1
1School of Biomedical Engineering, ShanghaiTech University, Shanghai 201210, China.
Biosensors
|March 26, 2025
概括
这项研究引入了一种优化的微加工工艺,用于环状血管内超声波 (IVUS) 阵列. 这一进步提高了成像灵敏度,并消除了扭曲,特别是在曲的血管,以更好地诊断冠状动脉疾病.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 传统的旋转性血管内超声波 (IVUS) 导管面临机械磨损和成像扭曲等挑战,特别是在曲的冠状动脉中.
- 环环型IVUS阵列可以在没有机械旋转的情况下提供改进的成像,减轻扭曲问题.
研究的目的:
- 开发一个优化的机械微加工工艺,用于64元环环状IVUS阵列.
- 为了实现更高的操作频率和更小的外径,以提高IVUS探头的性能.
- 为了提高成像灵敏度,并消除IVUS导管中的旋转成像扭曲.
主要方法:
- 采用精密切割技术制造了64元环环状阵列.
- 集成灵活电路和用于探头构造的Parylene C封装.
- 为IVUS探头实现了7.5 Fr (2.5 mm) 的外径.
主要成果:
- 制造的环环状阵列以21.51 MHz的中心频率运行,带宽为67.87%.
- 实现了56微米的轴分辨率和276微米的侧面分辨率.
- 通过体外幻影和体外外实验证明了有效的成像性能.
结论:
- 优化的微加工工艺使得高性能环环型IVUS阵列的制造成为可能.
- 这项技术提供了卓越的成像能力,克服了传统旋转IVUS的局限性,特别是在复杂的血管解剖学中.
- 开发的IVUS探头显示了改善冠状动脉疾病诊断的巨大潜力.
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