介入ガイダンスのための20 mHzマイクロリニアフェーズドアレイトランスデューサーの製造と特性評価

このホワイトペーパーでは、介入ガイダンスに使用されるミニチュア超音波フェーズアレイトランスデューサーの設計と製造について説明します。現在、超音波プローブはしばしば患者の体表面に配置されており、浸透や画質の制限など、いくつかの欠点につながります。ガイドプロセスの信頼性を向上させるために、介入手順中に介入装置に隣接することができるミニチュアフェーズアレイトランスデューサーを提案します。この論文では、このミニチュアフェーズドアレイトランスデューサーの開発に関して実施された作業を報告します。直径3 mmの針に収容された48の要素で構成されていました。特別に設計された柔軟な回路は、長くて薄い針ハウジングのトランスデューサーアレイを収容するために使用されました。中心周波数と分数帯域幅はそれぞれ約20 MHzと42％で、平均クロストークは-30 dB未満でした。軸方向および方位角の解像度は、それぞれ約80と[式：テキストを参照]でした。トランスデューサーのイメージング機能は、牛の肝臓の針のBモード画像を取得することにより、さらに評価されました。提案された段階的アレイトランスデューサーのパフォーマンスは、介入ガイダンスのためのこのようなアプローチの実現可能性を示しています。

This paper describes the design and fabrication of a miniature ultrasonic phased-array transducer used for intervention guidance. Currently, ultrasound probes are often placed at the body surface of the patients, leading to several drawbacks including the limitation of penetration and image quality. In order to improve the reliability of the guiding process, we propose a miniature phased-array transducer that can be placed adjacent to the intervention device during the interventional procedure. In this paper, we report the work that has been carried out on the development of this miniature phased-array transducer. It comprised 48 elements housed in a 3-mm-diameter needle. A specially designed flexible circuit was used for accommodating the transducer array in the long, thin needle housing. The center frequency and the fractional bandwidth were approximately 20 MHz and 42%, respectively, with an average crosstalk lower than -30 dB. The axial and azimuth resolutions were approximately 80 and [Formula: see text], respectively. The imaging capability of the transducer was further evaluated by acquiring the B-mode images of a needle in a cow liver. The performance of the proposed phased-array transducer demonstrates the feasibility of such an approach for interventional guidance.