Optimisation de l'énergie rétrodiffusée en imagerie de contraste par la fréquence de transmission

Sébastien Ménigot (1) , Anthony Novell (1) , Iulian Voicu (1) , Jean-Marc Girault (1)

1 iBraiN - Imaging, Brain & Neuropsychiatry

Conventionnellement, les systèmes d'imagerie de contraste ultrasonore utilisent une fréquence d'émission fixe. Cependant, le milieu perfusé (microbulles) change au cours du temps, et donc nous suggérons une excitation adaptative au cours du temps. Nous proposons une technique d'imagerie adaptative qui sélectionne la fréquence optimale d'émission pour maximiser le contraste. Deux algorithmes ont été proposés pour trouver une excitation ultrasonore pour laquelle la fréquence est optimale pour les microbulles. Les simulations ont été réalisées avec une microbulle encapsulée de 2 microns à partir de l'équation de Rayleigh-Plesset modifiée pour différents niveaux de pression (de 20 kPa à 420 kPa). In vitro, les expériences ont été menées en utilisant 2 transducteurs placés perpendiculairement. Le signal était transmit par un transducteur à 2,25 MHz, tandis que la réponse d'une solution de Sonovue\texttrademark~ diluée à 1/2000 était mesurée par un transducteur à 3,5 MHz. Chaque expérience a été réalisée avec 2 niveaux de pression (244 et 370 kPa). Nous montrons à travers les simulations et les expériences in vitro que notre technique adaptative donne 1) pour les simulations, un gain qui peut atteindre 9 dB comparée aux techniques traditionnelles de l'imagerie de contraste 2) pour les expériences in vitro un gain qui peut atteindre 14 dB. En proposant un système en boucle fermée qui adapte de lui-même la fréquence au milieu perfusé tout au long de l'examen, le système d'optimisation s'adapte de lui-même à la population de microbulles restantes, et donc permet une augmentation de 30% de la durée d'examen. La divergence entre les résultats expérimentaux et ceux de simulations est non-négligeable. Ces différences sont certainement dues à la simulation qui ne prend pas en compte les imperfections des transducteurs, l'atténuation, la diffraction et les effets de la propagation. Cependant, ces résultats sont encourageants et nous suggèrent de continuer dans cette voie.

Mots clés: Système adaptatif; Imagerie de contraste; Optimisation fréquentielle

Domaines: Acoustique [physics.class-ph]; Acoustique [physics.class-ph]; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]; Imagerie

Sébastien Ménigot, Anthony Novell, Iulian Voicu, Jean-Marc Girault. Optimisation de l'énergie rétrodiffusée en imagerie de contraste par la fréquence de transmission. 10ème Congrès Français d'Acoustique, Apr 2010, Lyon, France. ⟨hal-00541713v2⟩