[2018年IEEE国际超声研讨会（IUS）- 日本神户（2018.10.22-2018.10.25）] 2018年IEEE国际超声研讨会（IUS）- 全光学超声成像中用于改善垂直聚焦的可重构1.5D声源阵列

DOI：10.1109/ULTSYM.2018.8580210 出版年份：2018 更新时间：2026-01-09 18:45:23

摘要： 最近，一种全光学超声成像系统被提出，该系统能够实现实时、视频速率的二维脉冲回波成像。这是通过使用快速扫描光学元件和厘米级光学超声发生器实现的，其允许合成任意几何形状的一维源阵列。利用高灵敏度光纤超声探测器记录背散射超声信号。本文展示了对这一系统的改进方案，使其能够合成任意二维源阵列几何结构。这种扩展实现了1.5D阵列的应用——相较于一维阵列（1.1毫米），我们证实该阵列能提升垂直分辨率（0.9毫米）但会降低信噪比（-3.4分贝）。如仿体实验和离体组织标本所示，轴向（115微米）与横向（320微米）分辨率及采集时间保持不变。此外，在进行高质量二维成像的同时，1.5D源阵列几何结构还能实现三维平面外追踪（±1.5毫米范围内0.7毫米分辨率）。所展示的任意二维源阵列几何结构合成能力，将极大改进并促进介入手术的超声成像引导。

作者： Erwin J Alles，Sacha Noimark，Efthymia Papaevangelou，Edward Z Zhang，Paul C Beard，Adrien E Dcsjardins

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研究概述实验方案设备清单

研究目的

提出对全光学超声成像系统的改进方案，该方案能够合成任意二维声源阵列几何结构，具体实现1.5D阵列以提升垂直方向分辨率并支持三维离面追踪，同时保持高质量的二维成像。

研究成果

该技术改进可合成任意二维声源阵列几何结构（特别是1.5D阵列），将垂向分辨率从1.1毫米提升至0.9毫米，并实现±1.5毫米范围内0.7毫米分辨率的三维离面追踪，同时保持轴向与横向分辨率及采集时间不变。这一突破提升了超声成像与介入引导性能，未来在阵列设计方面还有进一步优化的潜力。

研究不足

1.5D阵列的实施导致信噪比降低（-3.4分贝），这可能影响某些应用中的图像质量。该研究未探讨最小化这一权衡的潜在优化方案或扩展至更大阵列的可行性。

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