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Updated: Feb 19, 2026
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Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications
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实时芯片上飞行时间检测用于美国时间逆转植入物的定位
IEEE transactions on biomedical circuits and systems
|February 17, 2026
概括
这项研究引入了一个小型化的ASIC用于医疗设备的超声波逆时定位. 新的设计大大降低了功率和内存,使可穿戴应用程序.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 信号处理 信号处理
- 医疗器械 医疗器械
背景情况:
- 时间逆转 (TR) 超声波定位对于深层组织植入式医疗器械 (IMD) 是有效的.
- 目前的系统需要显著的小型化,用于低功耗的可穿戴应用.
研究的目的:
- 为小型化基于TR的IMD本地化提供一个概念验证的应用特定集成电路 (ASIC) 架构.
- 为了证明可穿戴IMD定位的功率和内存需求减少.
主要方法:
- 开发了一个具有集成接收/传输链的45通道ASIC.
- 实施了一种新的峰值实例检测 (PID) 电路,用于实时飞行时间 (ToF) 检测和数字化.
- 在散射介质中使用3D打印的人类肋骨幻影进行了体外实验.
主要成果:
- 与商业系统相比,PID电路每通道减少,接收功率为100μW (2000X减少),内存使用量为540位 (746X减少).
- 在芯片上的ToF数字化简化了TR计算.
- 与未聚焦的超声波传输相比,实现了22倍的功率效率提高,与商业本地化性能相匹配.
结论:
- 拟议的ASIC架构可用于小型化,低功耗,可穿戴的基于TR的IMD本地化.
- 新的PID电路可以大大节省电力和内存.
- 这项技术推动了实用的IMD本地化系统的开发.
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