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光声成像技术可减少对传感器的需求

2023-12-05 16:10:40  来源:激光网原创    

  加州理工学院医学工程和电气工程布伦教授Lihong Wang的新研究希望重新定义和增强该团队在2020年推出的现有成像技术。该研究发布在《自然生物医学工程》杂志上。

  该技术被称为PATER,属于光声成像技术领域,是Wang研究小组的专长。

  在这种成像方法中,激光脉冲进入组织,使其分子振动,这些振动用于创建内部结构图像,类似于超声成像。

  然而,光声成像因其在短时间内产生成像信息而带来了技术挑战。Wang技术的早期迭代需要将数百个传感器阵列压在成像组织上,这使得其复杂且昂贵。

  Wang 和 Zhang 通过使用遍历中继设备减少了必要的换能器。这种专用工具通过减速以振动形式传递到传感器的信息流来运行。这种方法之前在一篇关于PATER的故事中进行了详细介绍。

  在计算中,数据传输主要以两种方式发生:串行和并行。串行传输涉及通过单独的通信通道将数据作为单个流发送。另一方面,并行传输涉及通过多个通信通道同时发送多条数据。

  理解这些类型的通信的一个简单类比是将它们比作商店中的收银机。串行通信类似于拥有一台收银机,每个人都在同一条线路上排队并与同一位收银员互动。相比之下,并行通信类似于拥有多个寄存器,每个寄存器都有其供客户使用的线路。

  Wang的系统由512个传感器组成,反映了一家配备大量收银机的商店。所有这些传感器同时工作,每个传感器都收集有关激光脉冲产生的超声波振动的特定数据。

  鉴于超声波振动的持续时间很短,使用单独的传感器来收集所有数据会使其不堪重负。在这里,遍历接力起着至关重要的作用。

  根据Wang的说法,遍历继电器的功能是一个腔室,允许声音回响。当超声波振动穿过该继电器时,它们会经历时间膨胀。

  在收银机类比的上下文中,将其想象为帮助孤独收银员的额外员工。该员工指导顾客在商店里逛几圈,直到收银员准备好照顾他们,防止收银员不知所措。

  这项技术的最新版本名为PACTER,更进一步。它使系统能够使用单个传感器进行操作,利用软件收集相当于 6400 个传感器的数据。

  Wang还担任Andrew and Peggy Cherng医学工程领导主席,并担任医学工程执行官,他强调了PATER相对于PATER的两个增强功能。

  首先,PATER通过生成三维图像超越了PATER,这是PATER仅生成2D图像的能力所缺乏的。由于系统内软件的改进,这一进步变得可行。

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