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High-frequency Ultrasound Detection Technique with Contrast Agents

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标签: 彩超

彩超

多普勒成像

多普勒成像

High-frequency  ultrasound  with  contrast  agents  provides  contrast  enhancement  for  imaging,has  potential  for  application  to  drug  delivery,  and  enables  local  genomics  research.  However,high-frequency  ultrasound  has  a  significant  limitation,  the  achievable  signal-to-noise  ratio  (SNR)and  depth  of  penetration.  In  this  study,  we  developed  a  new  ultrasound  system  that  involveschirp-coded-excitation  ultrasound  imaging  with  chirped  pulses  as  trigger  signals  and  a  cardinalfrequency  of  30  MHz.  A  chirp  is  a  coded  signal  that  linearly  spans  a  frequency  bandwidth  B=  f2?f1,  where  f1  and  f2  are  the  starting  and  ending  frequencies,  respectively.  A  new  chirpedpulses  with  contrast  agents  to  minimize  the  attenuation  of  energy  in  human  tissues  increasedthe  signal-to-noise  ratio  (SNR)  by  20  dB  for  high-frequency  ultrasonic  flow  imaging  of  theheart  of  zebrafish  and  increased  the  penetration  depth  to  2.2  mm  with  pulse  compression  and  ahandmade  expander.  On  the  other  hand,  in  a  microbubble  experiment,  adopting  various  echosignal  concentrations  resulted  in  the  desired  distribution  of  different  types  of  microbubbles.

Using  the  system  we  developed,  we  experimentally  demonstrated  that  the  chirp-coded  excitationreduces  the  SNR  by  about  43  dB  compared  with  unipolar  and  bipolar  pulse  excitations. 

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