Ultrasound transducer for deep quantitative elastography.

A ultrassonografia por elastografia é uma técnica não invasiva, capaz de estimar a elasticidade do tecido mole, como o fígado. No presente trabalho, o tipo de elastografia estudada é a imagem por impulso de força de radiação acústica (ARFI). Esta funciona via um transdutor para vibrar um tecido remotamente usando um feixe acústico focalizado, enquanto feixes de rastreamento também focalizados são usados para monitorar o deslocamento do tecido. No entanto, a técnica ARFI apresenta um alcance máximo de 80 mm. Fator esse que impede o seu uso em pacientes obesos devido à incapacidade dos transdutores de concentrar a energia necessária em elevadas profundidades sem comprometer a saúde do paciente. Como se não fosse suficiente a dificuldade de atingir elevadas profundidades, realizar o exame via ARFI em órgãos como o fígado, por exemplo, torna-se mais complicado graças à presença da caixa torácica. Por essa razão um transdutor de matriz linear de 32 elementos foi desenvolvido para concentrar energias em altas profundidades mesmo com a presença das costelas entre o transdutor e o alvo. Como forma de caracterizar e validar o transdutor construído, primeiramente se realizou testes no modo pulso-eco e em seguida foram realizados experimentos pulso recepção um para avaliar a pressão gerada em cada elemento, outro com o transdutor focalizando a energia em uma distância de 120 mm para avaliar a relação entre a tensão pico a pico da onda acústica emitida para cada elemento com o aumento da amplitude de excitação fornecido pelo pulsador. Posteriormente, como forma de avaliar o funcionamento do transdutor, foi realizado um mapeamento do campo acústico sem obstáculo e outro com obstáculo. Já para validar o transdutor fabricado, é descrito um capítulo chamado: Comparação com a literatura, o qual descreve cita um artigo que aplicou a técnica ARFI de modo eficaz e é comparado via simulações no MATLAB com o transdutor fabricado.Elastography ultrasound is a noninvasive technique that can estimate the elasticity of soft tissue such as the liver. In the present work, the type of elastography studied is the Acoustic Radiation Force Impulse Imaging (ARFI). It works via a transducer to vibrate a tissue remotely using a focused acoustic beam, while also focused tracking beams are used to monitor tissue displacement. However, the ARFI technique has a maximum range of 80 mm. This factor prevents its use in obese patients due to the inability of transducers to concentrate the energy needed at high depths without compromising the patient\'s health. As if the difficulty of reaching high depths was not enough, performing the ARFI examination on organs such as the liver, for example, becomes more complicated thanks to the presence of the rib cage. For this reason a 32-element linear matrix transducer was developed to concentrate energies at high depths even with the presence of ribs between the transducer and the target. In order to characterize and validate the constructed transducer, pulse-echo tests were first performed and then pulse reception experiments were performed to evaluate the pressure generated in each element, another with the transducer focusing the energy at a distance of 120 mm. to evaluate the relationship between the peak-to-peak acoustic wave voltage emitted for each element with the increased excitation amplitude provided by the pulsator. Subsequently, as a way of evaluating the transducer operation, an acoustic field mapping without obstacle and an obstacle mapping was performed. Already to validate the manufactured transducer, a chapter called: Comparison with the literature is described, which describes cites an article that applied the ARFI technique effectively and is compared via simulations in MATLAB with the manufactured transducer