SIGNALER une erreur

Nouveaux transducteurs ultrasonores pour l'imaginerie Doppler ultrarapide du cerveau

par Martin Flesch

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Mickaël Tanter.

Thèses en préparation à Sorbonne Paris Cité , dans le cadre de PHYSIQUE EN ILE DE FRANCE , en partenariat avec ONDES ET ACOUSTIQUE (LOA) / LANGEVIN (equipe de recherche) depuis le 02-12-2013 .


  • Résumé

    L’imagerie ultrasonore 4D, c’est-à-dire l’imagerie échographique 3D à haute cadence temporelle, est actuellement en plein développement. Elle repose sur l’utilisation de matrices composées de plusieurs milliers d’éléments ce qui les rend complexes et coûteuses à fabriquer ainsi que d’un échographe dédié possédant des milliers de canaux électroniques pour piloter toutes ces voies. L’objectif de cette thèse est de développer et d’étudier une nouvelle approche de formation d’images ultrasonores 4D basée sur une géométrie intelligente du transducteur ultrasonore permettant l’imagerie échographique 4D ultrarapide avec des échographes disposant tout au plus de quelques centaines de voies électroniques. Une sonde matricielle adressée par lignes et colonnes (RCA) a été conçue à Vermon, Tours, France pour une application clinique vasculaire. Ce type de matrice permet de réduire de façon significative le nombre de voies à connecter à l’échographe. Cependant, ce sous-échantillonnage diminue les performances d’imagerie. Le second défi de cette étude a donc été de mettre au point une stratégie innovante de formation de faisceaux, nommé OPW pour Orthogonal Plane Wave, permettant une qualité d’image optimisée à cadence ultrarapide et de réaliser les premières preuves de concept d’imagerie Doppler Ultrarapide 4D vasculaire in vivo avec un échographe Ultrarapide standard.


  • Résumé

    Ultrafast Volumetric imaging was recently shown to be achievable with a 32x32 fully populated matrix probe and a custom 1024 channels prototype scanner. However, clinical applications of this technology are limited today by the large number of matrix transducer elements which requires costly and complex electronics to be driven. This thesis aims at the study of ultrafast 4D ultrasound imaging solutions compatible with commercial ultrafast scanners (128-256 channels) associated with smarter probe designs and novel imaging sequence schemes. As a consequence, our investigation focuses on implementing dedicated sequences and beamforming strategy based on the coherent compounding of orthogonal plane wave (OPW) for matrix using a custom built Row-Column Addressing matrix (RCA) prototype which allows a reduction of independent channels. We finally demonstrated in vitro and in vivo that using an RCA with OPW on commercial scanner is a promising approach toward 4D clinical vascular application.