سیستم تصویربرداری اولتراسوند کم هزینه قابل حمل
| عنوان | سیستم تصویربرداری اولتراسوند کم هزینه قابل حمل |
|---|---|
| نویسنده | سبحانی، محمد رحیم |
| تاریخ انتشار: | 2015-08 |
| موضوع | تصویربرداری اولتراسونیک، مبدلهای اولتراسونیک، آنالیز تصویر، سیستمهای تصویربرداری در پزشکی، مهندسی الکترونیک |
| نوع | سند |
| زبان | انگلیسی |
| دیجیتال | بله |
| نسخه خطی | خیر |
| کتابخانه: | دانشگاه اوزیغین |
| شماره ثبت | f7ccc0d1-0644-45d5-abaf-87f5df87774e |
| محل کتابخانه | گروه مهندسی برق و الکترونیک |
| تاریخ | 2015-08 |
| متن نمونه | استفاده از سونوگرافی در پزشکی در دهه اخیر چه در تشخیص و چه در درمان افزایش یافته است. استفاده از اولتراسوند در مقایسه با سایر روش های تصویربرداری مانند تصویربرداری با اشعه ایکس، ایمن و آسان است. پروب های مختلفی برای تصویربرداری از اعضای مختلف بدن و اندام های داخلی استفاده می شود. پروب ها معمولا از یک آرایه مبدل استفاده می کنند. به طور معمول این آرایه های مبدل دارای 64، 96 یا 128 عنصر هستند. در حین استفاده، هر عنصر مبدل توسط یک پرتو الکترونیکی اختصاصی در انتقال یک گیرنده هدایت می شود. یک سیستم سونوگرافی معمولی چیزی بین 100 تا 250 هزار دلار هزینه دارد. اخیراً سیستمهای سونوگرافی مبتنی بر رایانه لپتاپ کمهزینه برای تسهیل استفاده رایج از دستگاههای اولتراسوند توسعه یافتهاند. کاهش هزینه با کاهش تعداد کانال به دست می آید. با این حال، حتی این سیستم ها نیز بسیار گران هستند، به سفارشات 20 هزار دلار (به جز چند سیستم). این هزینه بالا استفاده گسترده از این سیستم ها را محدود می کرد. هدف این پایان نامه طراحی یک پروب دستی اسکن شده مکانیکی برای تصویربرداری اولتراسوند با کاهش قابل توجه تعداد کانال (2-4 عنصر آرایه) است. اپراتور اندامی را اسکن می کند تا با حرکت دستش تصویربرداری شود. کاوشگر شامل مبدل، حسگرهای اینرسی و الکترونیک راننده خواهد بود. در حالی که پروب روی بدن بیمار تاب می خورد، حرکت پروب در فضای سه بعدی توسط حسگرهای اینرسی نظارت می شود. دادههای شتاب و چرخش از حسگر اینرسی با استفاده از الگوریتم موقعیتیابی (برآورنده کواترنیون) به دادههای مکان تبدیل میشوند و سپس این دادهها برای ساخت تصویر اولتراسوند استفاده میشوند. این رویکرد به طور قابل توجهی الکترونیک مبدل را ساده می کند و در نتیجه هزینه سیستم را کاهش می دهد. اولتراسون X-ışını görüntüleme gibi görüntüleme yöntemlerine nazaran kullanımı daha kolay ve güvenlidir. Çeşitli sondalar farklı vücut parçaları ve iç organlarını görüntülemede kullanılır. Sondalar genellikle transdüser dizisi olarak kullanılır. Genelde bu transdüser dizilerinin 64, 96 veya 128 elemanı vardır. Kullanımdayken transdüserin her elemanı gönderme ve alma için atanmış ışın şekillendirici elektronik cihazlar tarafından sürülür. Tipik bir ultrason سیستمin $250K ile $100K arasında maliyeti vardır. Son zamanlarda düşük maliyetli dizüstü bilgisayar tabanlı ultrason sistemleri, ultrason cixazlarının ortak kullanımını kolaylaştırmak için geliştirilmiştir. Maliyet azaltma ise kanal sayısını azaltarak elde edilebilir. Ancak 20K $ civarındaki birkaç sistem hariç bu sistemler bile oldukça pahalıdır. Bu yüksek maliyet bu sistemlerin yaygın kullanımını sınırlamaktadır. Bu tezde bir ölçüde azaltılmış kanal sayısı (2-4 dizi elemanları) ile ultrason görüntülemesi için mekanik taranan el sonda tasarımı amaçlanmaktadır. Organı tarayan operatör elinin hareketi sayesinde görüntüleri elde edebilecektir. Sonda transdüser, atalet sensörleri ve sürücü elektroniğinden oluşacaktır. Sonda hastanın vücudunda dolaştırılırken, test çubuğunun hareketi 3 boyutlu uzayda atalet sensörleri tarafından izlenecektir. Atalet sensöründen alınan hızlanma ve rotasyon verileri, konumlandırma algoritması (Quaternion tahmincisi) kullanılmasıyla konum verilerine dönüştürülür ve bu veriler daha sonra ultrason görüntüsünün içırin yapılım. Bu yaklaşım، önemli ölçüde transdüser elektroniğini basitleştirecek ve bu nedenle sistem maliyeti azalacaktır. |
