영상 및 고강도 집속 초음파 치료 기능이 결합된 어레이 변환자의 최적 설계에 대한 연구
Optimal design for imaging combined HIFU array transducer
- 주제(키워드) 고강도집속초음파 , 최적화 , 진단용 초음파
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 송태경
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000060085
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
고강도집속초음파(High Intensity Focused Ultrasound, HIFU)는 높은 밀도로 집속된 초음파를 이용하여 인체 내부의 환부를 비침습적으로 치료하는 기술로, 앞으로 다양한 의료 분야에서 활용될 것으로 기대되고 있다. 진단용 초음파를 이용한 고강도집속초음파 가이드 방식은 저렴한 가격과 현장성, 높은 주사율로 인한 장점을 갖고 있지만 집속영역을 모니터링하는 정확도가 아직 자기공명영상에 비해 떨어진다. 이를 개선하기 위해 여러가지 방향에서 연구가 진행되고 있으며, 듀얼모드 변환자는 B-mode 영상을 이용한 모니터링의 정확도를 높이기 위해 제안되었다. 기존의 듀얼모드 변환자는 고성능을 갖지만 제작 난이도고 높은 소자를 이용하여 설계되었다. 본 논문에서는 치료 모드와 영상용 모드의 소자를 분리하는 방식으로 기존 소자를 사용해서 듀얼모드 변환자와 같은 장점을 갖는 변환자를 설계하는 제안한다. 각 모드의 빔 필드를 최적화 하기 위해 최적화 기법을 이용하여 소자를 배치하였으며, 이 때 연산 비용 감소를 위한 소자 배치 모델을 사용하였다. 그리고 제안한 변환자 성능 평가를 위해 컴퓨터 모사실험을 수행하였다.
more초록/요약
High Intensity Focused Ultrasound(HIFU) is noninvasive surgery technique using focused ultrasound wave. USgHIFU do not provide the same levels of lesion formation detection accuracy achievable by MRgHIFU. But USgHIFU can provide high frame rate and high spatial resolution imaging with low cost. With transducer fabrication technology development, Dual-mode ultrasound array transducer (DMUA) was suggested to increase detection accuracy for USgHIFU. But it is still hard to product because it’s fabrication difficulty. In this paper, we suggest a new design method for USgHIFU transducer which has same advantage as DMUA without fabrication difficulty. For this purpose, we use two types of element. First one is only for imaging mode, and second one is only for HIFU mode. We use optimization technique for element arrangement which optimize ultrasound beam pattern. And we suggest a new element arrangement model to decrease calculation cost
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