Thiết kế bộ điều khiển cho đầu dò siêu âm dựa trên công nghệ FPGA ứng dụng cho ảnh siêu âm trong y tế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN DUY THÔNG THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO ĐẦU DÒ SIÊU ÂM DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ FPGA ỨNG DỤNG CHO ẢNH SIÊU ÂM TRONG Y TẾ Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS TRỊNH QUANG ĐỨC Hà Nội - Năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan kết nghiên cứu đưa luận văn dựa kết thu trình nghiên cứu riêng tôi, không chép kết nghiên cứu tác giả khác Nội dung luận án có tham khảo sử dụng số thông tin, tài liệu từ nguồn sách, tạp chí liệt kê danh mục tài liệu tham khảo Hà Nội, 07/ 2015 Tác giả Nguyễn Duy Thông MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU 10 LỜI NÓI ĐẦU 12 CHƢƠNG I : ĐẦU DÒ SIÊU ÂM SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ MẢNG PHA 13 1.1 Công nghệ mảng pha 13 1.2 Đầu dò mảng pha 15 1.2.1 Cấu tạo 15 1.2.2 Hệ thống dãy tổ hợp pha gì? .16 1.2.3 Hoạt động 17 1.2.4 Các tiêu thiết kế đầu dò 18 1.2.5 Phân loại .19 1.3 Các chế độ hiển thị hình ảnh siêu âm với công nghệ mảng pha 19 1.3.1 Hiển thị dạng A-Scan 20 1.3.2 Hiển thị dạng B-Scan 21 1.3.3 Hiển thị dạng C-Scan 22 1.4 âm Vai trò tia siêu âm hội tụ ảnh hưởng tới chất lượng ảnh siêu .23 TỔNG KẾT CHƢƠNG I 29 CHƢƠNG II: TÍNH TOÁN TRỄ HỘI TỤ 31 2.1 Các phương pháp hội tụ tia siêu âm 31 2.1.1 Phương pháp hội tụ tia siêu âm sử dụng “thấu kính âm” .31 2.1.2 Phương pháp hội tụ cách tạo bề mặt bậc 32 2.1.3 Phương pháp hội tụ sử dụng trễ pha .32 2.2 Hội tụ tia siêu âm sử dụng đầu dò mảng pha 33 2.3 Các phương pháp tính toán trễ pha 35 2.3.1 Phương pháp tính trực tiếp hình học 35 2.3.2 Phương pháp tính gián tiếp qua mặt cầu tương đương 37 2.4 Lựa chọn gốc tọa độ 38 2.4.1 Tia hội tụ vuông góc .39 2.4.2 Tia hội tụ lệch góc 40 2.4.3 Lựa chọn tọa độ gốc 41 TỔNG KẾT CHƢƠNG II 43 CHƢƠNG III: LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ VÀ MÔ PHỎNG 44 3.1 Mô hình phân bố áp suất âm mặt phẳng .44 3.2 Phương pháp số hóa phương trình phân bố áp suất âm .46 3.3 Các thông số 46 3.3.1 Thiết diện phát tia 46 3.3.2 Thiết diện phát tia hiệu 47 3.3.3 Thiết diện phát tia tối thiểu 48 3.3.4 Góc mở bị động 48 3.3.5 Pitch 49 3.3.6 Độ rộng phần tử 49 3.3.7 Kích thước lớn phần tử 49 3.3.8 Kích thước nhỏ phần tử 49 3.3.9 Dải quét 50 3.3.10 Búp sóng phụ 50 3.3.11 Biên độ búp sóng phụ 51 3.4 Mô đánh giá 52 TỔNG KẾT CHƢƠNG III: 56 CHƢƠNG IV : CÔNG NGHỆ FPGA VÀ ỨNG DỤNG TRONG THIẾT KẾ ĐẦU DÒ MẢNG PHA 57 4.1 Ưu công nghệ FPGA thiết kế đầu dò mảng pha 57 4.2 Ngôn ngữ mô tả phần cứng 61 4.3 Phương pháp tiếp cận giải pháp tạo trễ cho đầu dò siêu âm mảng pha 62 4.3.1 Phương pháp tiếp cận 62 4.3.2 Tổng quan hệ thống 64 4.3.3 Giải pháp kỹ thuật 67 TỔNG KẾT CHƢƠNG IV: 69 CHƢƠNG V: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG 70 Khối điều khiển 70 5.1 5.1.1 Sơ đồ khối .70 5.1.2 Hoạt động 70 5.2 Khối Decoder .71 5.2.1 Sơ đồ khối .71 5.2.2 Hoạt động 71 5.2.3 Mô 72 5.3 Khối Latch 72 5.3.1 Sơ đồ khối .72 5.3.2 Hoạt động 72 5.3.3 Mô 73 5.4 Khối Delay 73 5.4.1 Khối Pulse_Enable 73 5.4.1.1 Sơ đồ khối 73 5.4.1.2 Hoạt động 74 5.4.1.3 Mô 75 5.4.2 Khối Out_Pulse 75 5.4.2.1 Sơ đồ khối 75 5.4.2.2 Hoạt động 75 5.4.2.3 Mô 76 5.5 Mô tín hiệu điều khiển 76 5.6 Thảo luận đánh giá kết mô .77 TỔNG KẾT CHƢƠNG V: .80 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN .81 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 2-D 2- Direction 2- Chiều ADLL All Digital Phase Locked Loop Vòng khóa pha số toàn ASIC Application-Specific Mạch tích hợp ứng dụng Integrated Circuit riêng biệt Complex Programmable Linh kiện logic lập trình Logic Device phức tạp DSP Digital Signal Processing Xử lý tín hiệu số DPLL Digital Phase Locked Loop Vòng khóa pha số EHF Extremely High Frequency Tần số cao FPGA Field-Programmable Gate Array Mảng cổng lập trình dạng CPLD trường GAL Generic Array Logic Mảng logic chung HDL Hardware Description Language Ngôn ngữ mô tả phần cứng HF High Frequency Tần số cao IC Intergrated Circuit Mạch tích hợp I/O IN/OUT Ngõ vào/ Ngõ LPF Low Pass Filter Mạch lọc thông thấp LPLL Linear Phase Locked Loop Vòng khóa pha phi tuyến LUT Look Up Table Bảng tìm kiếm MAC Multication and Accumulation Bộ nhân cộng PC Personal Computer Máy tính cá nhân PAL Programable Array Logic Mảng logic lập trình PFD Phase Frequency Detector Bộ dò tần số pha PLA Programable Logic Array Mảng logic lập trình PLL Phase Locked Loop Vòng khóa pha PROM Programable Read Only Bộ nhớ đọc lập trình Memory RAM Random Acess Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên ROM Read Only Memory Bộ nhớ đọc RF Radio Frequency Tần số vô tuyến SPLD Simple Programmable Logic Linh kiện logic lập trình đơn giản Devices SPLL Software Phase Locked Loop Vòng khóa pha phần mềm T/R Transceiver/ Receiver Máy phát/ Máy thu VCO Voltage Controlled Oscillators Bộ dao động điều khiển tần số điện áp VFO Variable-frequency Oscillators Bộ dao động thay đổi tần số VHDL VHSIC Hardware Description Ngôn ngữ mô tả phần cứng mạch Language tích hợp tốc độ cao Very High Speed Intergrated Mạch tích hợp tốc độ cao VHSIC Circuit DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Cấu tạo đầu dò mảng pha hàng thẳng 15 Hình 2: Các đầu dò mảng pha hàng thẳng 15 Hình 3: Các dạng đầu dò mảng pha 16 Hình 4: Chùm tia góc tạo đầu dò phẳng cách thay đổi thời gian trễ 18 Hình 5: Chùm tia hội tụ quét thẳng .18 Hình 6: Hình ảnh quét chế độ A-Scans (không có nêm) 20 Hình 7: Hình ảnh quét chế độ A-Scans ( có nêm) .21 Hình 8: Hình ảnh quét chế độ B-Scans 21 Hình 9: Hình ảnh quét thẳng điện tử B-scan hiển thị vị trí độ sâu tương đối lỗ theo chiều dài dãy 22 Hình 10: Hình ảnh quét chế độ C-Scans 23 Hình 11: Tốc độ lan truyền sóng môi trường 25 Hình 12: Phân bố áp suất âm phần tử đầu dò mảng pha với phần tử áp điện 0,6mm 26 Hình 1: Một mặt thấu kính âm tiêu biểu .31 Hình 2: Một đầu dò siêu âm mặt cầu lõm tiêu biểu 32 Hình 3: Nguyên lý lái tia siêu âm hội tụ sóng âm kỹ thuật mảng pha .33 Hình 4: Giá trị trễ pha đặt vào phần tử đầu dò siêu âm 34 Hình 5: Mô hình điều khiển hội tụ tia siêu âm .35 Hình 6: Minh họa phương pháp tính trễ pha trực tiếp hình học 36 Hình 7: Minh họa phương pháp tính trễ pha xấp xỉ mặt bậc 37 Hình 8: Tia hội tụ lệch góc 40 Hình 9: Pha phần tử mảng pha khi: 42 Hình 10: Pha phần tử mảng với tia hội tụ lệch góc góc  = 180,n=8 42 Hình 1: Các thông số đầu dò mảng pha 47 Hình 2: Định nghĩa thiết diện phát tia hiệu 48 Hình 3: Định nghĩa dải quét  50 Hình 4: Mô hình búp sóng phụ búp sóng 50 Hình 5: Biên độ búp sóng phụ phụ thuộc vào số lượng phần tử pitch (f=1MHz) 51 Hình 6: Búp sóng phụ phụ thuộc vào tần số (n=16, p= 0,75 mm) 51 Hình 7: Ứng suất phân bố chùm tia (F=60mm, p=0.75mm) 53 Hình 8: Mặt cắt theo trục x ứng suất phân bố chùm tia (F=60 mm, r=60 mm) 53 Hình 9: Mặt cắt theo trục x ứng suất phân bố với r =40mm (F=60 mm) .54 Hình 10: Phân bố áp suất dọc theo chùm tia 55 Hình 11: Mặt cắt theo trục x ứng suất phân bố 56 Hình 1: Sơ đồ chức hệ thống điều khiển hội tụ siêu âm 64 Hình 2: Programmable logic board (FPGA) 68 Hình 3: Programmable logic board (FPAA) 68 Hình 1: Sơ đồ khối điều khiển 70 Hình 2: Sơ đồ khối khối Decoder 71 Hình 3: Mô tín hiệu khối Decoder 72 Hình 4: Sơ đồ khối chi tiết khối Latch 72 Hình 5: Mô tín hiệu khối Latch 73 Hình 6: Sơ đồ khối Pulse_enable 74 Hình 7: Mô khối Pulse_Delay 75 Hình 8: Sơ đồ khối Out_pulse 75 Hình 9: Mô khối Out_pulse .76 Hình 10: Tín hiệu đầu điều khiển 77 Hình 11: Mặt cắt theo trục x áp suất phân bố (F=20 mm, n=16,p=1mm, sai số 16 ns) 78 Hình 12: Áp suất phân bố dọc theo trục y ( sai số 16 ns) .79 Hình 13: Vùng hội tụ chùm tia theo trục y (sai số 16 ns) .80 lý thuyết mà đầu tín hiệu mức cho phép sai số mô thực tế có chấp nhận Để chứng minh mô phỏng, tác giả tiến hành mô theo hai cách tần số khác xung clock để đánh giá sai số hai mô Với mô chu kỳ nhỏ xung clock, kết mô giống nhau, không nhận khác biệt tín hiệu mô số Matlab tín hiệu sai số lấy từ mô ModelSim Vì vậy, giới hạn hai tín hiệu có giống nhau, ta không cần phải chọn tần số xung clock lớn, điều lợi cho ta việc lựa chọn thiết bị đáp ứng Tuy nhiên, việc đánh giá dựa chủ quan mà cần có phép đo xác để lựa chọn thiết bị phần cứng tối ưu Để tiến hành đánh giá thay đổi, tác giả tiến hành mô ModelSim chu kỳ 16 ns xung clock, để đánh giá sai số hai mô Tiến hành mô Matlab với thông số đầu dò đưa mục 5.5 , lấy thông số thời gian trễ pha phần tử mảng pha, đưa liệu vào ModelSim để mô Sau đó, lấy thời gian trễ pha mô ModelSim đưa ngược lại làm thông số trễ pha cho mô Matlab ta kết sau Hình 11: Mặt cắt theo trục x áp suất phân bố (F=20 mm, n=16,p=1mm, sai số 16 ns) 78 Với kết mô thực với lý thuyết, ta thấy mặt cắt dọc theo trục x hai mô sai số, ta biết áp suất phân bố theo trục x phụ thuộc tần số thiết diện phát tia Hình 12: Áp suất phân bố dọc theo trục y ( sai số 16 ns) Tuy nhiên áp suất phân bố dọc theo trục y có sai số, cụ thể liệu lấy ModelSim mô áp suất phân bố có xu hướng lên sai số lớn Hay biên độ điểm có xu hướng tiệm cận đến biên độ cực đại Điều chứng minh tia hội tụ bị loe ra, dẫn đến vùng hội tụ lớn làm cho độ phân giải ảnh theo trục y điểm hội tụ bị giảm Điều lợi ta quét ảnh theo C-Scans Ngoài ra, dựa vào phương pháp “ rơi -6dB” ta thấy diện tích vùng hội tụ tính toán lý thuyết nhỏ vùng hội tụ tính toán theo sai số Điều chứng tỏ mức độ hội tụ thông số sai số giảm 79 Hình 13: Vùng hội tụ chùm tia theo trục y (sai số 16 ns) Tuy nhiên đánh giá sai số chấp nhận phụ thuộc vào yêu cầu chất lượng ảnh hình ảnh siêu âm phải chứng minh kết thực tế phần cứng Đây nội dung lớn hướng phát triển lên đề tài TỔNG KẾT CHƢƠNG V: Chương V trình bày quy trình thiết kế điều khiển đầu dò siêu âm dựa Thiết kế khối để tạo thành điều khiển hoàn chỉnh Đầu dò thiết kế gồm 64 kênh, chia làm mảng mảng 16 kênh Như để quét toàn mảng phải thực 48 bước quét Sau thiết kế xong, tiến hành mô phần mềm ModelSim để lấy kết Ta thấy tín hiệu dịch pha tương ứng với thời gian trễ kênh đáp ứng yêu cầu đặt Lấy kết mô ModelSim so sánh với mô Matlab để đánh giá sai số chọn sai số phù hợp với đáp ứng phần cứng 80 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Với yêu cầu ngày cao việc khám, chẩn đoán chữa bệnh thiết bị y tế nâng cấp cải tiến để đáp ứng với nhu cầu thực tế Trong lĩnh vực siêu âm y tế, đời đầu dò mảng pha thay cho đầu dò thông thường coi bước phát triển vượt bậc Đầu dò mảng pha với ưu vượt trội chất lượng hình ảnh, tốc độ quét linh hoạt sử dụng ứng dụng phổ biến không ngành y mà ứng dụng phổ biến lĩnh vực khác - Luận văn nêu kiểu hội tụ cho đầu dò siêu âm mảng pha, so sánh kiểu hội tụ để chọn kiểu hội tụ tối ưu Đồng thời tính toán hội tụ cho đầu dò dựa thông số đầu dò đối tượng cần siêu âm để chọn thông số tối ưu - Chứng minh vai trò tia siêu âm hội tụ ảnh hưởng tới chất lượng hình ảnh siêu âm - Mô hình hóa hình ảnh siêu âm mô số để phân tích, đánh giá chất lượng hình ảnh siêu âm, đặc biệt phân tích ứng suất phân bố đồ thị định hướng mô dựa vào sở lý thuyết để đánh giá độ phân giải hình ảnh siêu âm - Phân tích phương pháp tiếp cận trễ pha để đáp ứng với khoảng trễ pha nhỏ phần tử Dựa vào kết cấu, khả đáp ứng, tốc độ xử lý, mức độ sai số độ tin cậy, luận văn sử dụng phương pháp chia tần để xử lý tín hiệu đầu dò, sử dụng vi xử lý tốc độ cao để đáp ứng với hệ thống, luận văn đưa giải pháp chọn chip FPGA để làm chip lõi điều khiển đầu dò - Thiết kế mô tín hiệu điều khiển cho đầu dò siêu âm 64 kênh Chọn khoảng thời gian chia tần phù hợp với đáp phần cứng sai số Lấy thời gian trễ phần tử để ngược trở lại mô số Đánh giá sai số hai mô 81 - Đề tài thực tính toán hội tụ, mô số mô ngôn ngữ mô tả phần cứng áp dụng cho công nghệ FPGA Để đánh giá tốt kết đề tài, hướng phát triển đề tài - Đánh giá sai số hai mô mức sai số phù hợp đáp ứng yêu cầu hình ảnh siêu âm - Áp dụng kết được để mô thiết bị thật từ đánh giá chênh lệch thực tế lý thuyết Từ kết thực tế ta tiến hành lấy số liệu để mô phần mềm, quan sát tín hiệu để đánh giá chất lượng hình ảnh có đạt yêu cầu đặt 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Heinrich Kuttruff, “Acoustics: An introduction”, Taylor & Francis, pp69 – p70 L Azar, Y Shi, S.-C Wooh (1999), “Beam focusing behavior of linear phased arrays”, NDT&E International 33, p189–p198 Olympus NDT (2007), “Advances in phased array ultrasonic technology applications”, p71-p91 Pong P Chu (2008), “FPGA prototyping by Verilog examples”, John Wiley & Sons, Inc Robert Marti and Joan Marti (2008), “3D Reconstruction of Ultrasound Images” Robert J Mailoux (2006 ), “A history of phased array antennas”, John Wilev & Sons Inc, p567-p572 Santos, M.J.S.F - Santos, J.B (2011), “FPGA-Based Control System of an Ultrasonic Phased Array”, Journal of Mechanical Engineering 57(2011)2, p135p141 Shi-Chang Wooh , Yijun Shi (1998) “Influence of phased array element size on beam steering behavior”, Ultrasonics 36, p737-p749 83 PHỤ LỤC Code Matlab mô số a Hàm clear; clc; tic type='sphere'; alpha=0; elements=4; pitch=2; focal_length=30; sound_speed=1500000; phase=PhaseArrayCalc(type,elements,pitch,focal_length,sound_speed,alph a); frequency=1000000; omega=2*pi*frequency; x_start=-30;x_stop=30; y_start=0;y_stop=90; y_range=y_stop-y_start; x_range=x_stop-x_start; x_resolution=0.5; y_resolution=1; time=2; time_step=0.1; P=0.5; for n=1:x_range/x_resolution x(n)=n*x_resolution+x_start; for i=1:y_range/y_resolution y(i)=i*y_resolution+y_start; 84 for j=1:elements for k=1:time/time_step aperture=(elements-1)*pitch; X(j)=j*pitch-aperture/2; Y(j)=0; L(n,i,j)=sqrt((x(n)-X(j))^2+(y(i)-Y(j))^2); t(k)=k*time_step/frequency; Wave(k,j,i,n)=P*sin(omega*((L(n,i,j)/sound_speed)-t(k)phase(j))); end end Wave_Synthesis=sum(Wave(:,:,i,n),2); Amplitude(n,i)=max(Wave_Synthesis)-min(Wave_Synthesis); %Amplitude(n,i)=max(Wave_Synthesis); end end toc tic figure surf(y,x,Amplitude) shading interp colormap gray toc b Hàm PhaseArrayCalc function [phase]=PhaseArrayCalc(type,elements,pitch,focal_length, sound_speed,alpha) i=[0:elements-1]; if type == 'linear' phase=zeros(1,elements); 85 end if type == 'sphere' aperture=(elements-1)*pitch; x_elements=-aperture/2:pitch:aperture/2; li=sqrt((focal_length*cos(alpha))^2+(focal_length*sin(alpha)+ (aperture)/2-i.*pitch).^2); r_elements=li-focal_length; phase=r_elements/sound_speed; end Khối Decoder module Decoder_3to16( input clk, input reset, output reg enable_0, enable_1, enable_2, enable_3, enable_4, enable_5, enable_6, enable_7,enable_8, enable_9, enable_10, enable_11, enable_12, enable_13, enable_14, enable_15 ); reg [4:0] value_in; always @(posedge clk or negedge reset) if(~reset) begin enable_0 [...]... đã thiết kế được một bộ điều khiển đầu dò siêu âm dựa trên công nghệ FPGA với số phần tử lớn, độ sâu quét và có thể thay đổi các thông số đầu vào linh hoạt áp dụng cho việc tạo ảnh siêu âm trong y tế 4 Phƣơng pháp nghiên cứu - Dựa vào lý thuyết cơ bản của công nghệ mảng pha x y dựng nên hệ thống mảng pha đồng thời kết hợp và so sánh với các đầu dò thực tế trước đó để đưa ra các thông số phù hợp cho đầu. .. so với các công nghệ khác Vùng quét cũng được điều chỉnh và rộng hơn so với các đầu dò thông thường Tuy nhiên với công nghệ n y việc đòi hỏi chi phí sản xuất cao, công nghệ và điều khiển phức tạp Trong chương n y chúng ta sẽ tìm hiểu về công nghệ mảng pha, công nghệ mảng pha ứng dụng trên đầu dò siêu âm 1.1 Công nghệ mảng pha Công nghệ mảng quét điện tử ra đời là kết quả tự nhiên của công nghệ mảng... mà còn được ứng dụng trong các thiết bị siêu âm kiểm tra lỗi sản phẩm, đo độ sâu, độ d y ứng dụng trong công nghiệp Ứng dụng cho hệ thống siêu âm trong y tế cho hình ảnh trung thực và tốc độ xử lý cao 14 Ngoài ra, còn được ứng dụng trong các thiết bị di động cầm tay nhằm làm giảm kích thước và tăng tốc độ 1.2 Đầu dò mảng pha 1.2.1 Cấu tạo Đầu dò mảng pha được đặt vấn đề nghiên cứu lần đầu tiên vào... những đầu dò thương mại lần đầu tiên được xuất hiện trên thị trường với mục đích ứng dụng vào y học trong việc tái tạo ảnh của nội tạng trong cơ thể Sau đó, dựa trên những thành tựu đã đạt được trong các ứng dụng y học, các nhà nghiên cứu cũng ứng dụng kỹ thuật n y để kiểm tra vật liệu không phá h y chủ y u là áp dụng cho những lĩnh vực trong công nghiệp Cho đến nay, đầu dò mảng pha đã trở nên thông dụng. .. kiểm tra mối hàn, kiểm tra độ liên kết, phát hiện vết nứt trong khai thác Với mong muốn nghiên cứu tìm hiểu sâu, kĩ về lĩnh vực siêu âm, tác giả đã nghiên cứu đề tài Thiết kế bộ điều khiển cho đầu dò siêu âm dựa trên công nghệ FPGA ứng dụng cho ảnh siêu âm trong y tế Dù có nhiều có gắng nhưng luận văn cũng không tránh khỏi sự sai sót, rất mong sự góp ý của các th y cô để luận văn được hoàn thiện hơn... quyết định hoàn toàn việc thiết kế đầu dò siêu âm Từ việc lựa chọn phương pháp hội tụ tia siêu âm đến việc tính toán trễ pha Từ việc tính toán đó cùng với giới hạn thực tế của các thiết bị điện tử, ta tạo ra một đầu dò thực tế với các thông số như khoảng cách giữa các phần tử trong đầu dò, độ rộng của đầu dò, số phần tử trong đầu dò Trong chương n y, ta tiến hành tính toán hội tụ cho đầu dò siêu âm. .. nguồn phát sóng và đầu dò, điều n y hạn chế nhiều trong việc triển khai những ứng dụng từ đầu dò siêu âm hội tụ trên thực tế Ngược lại đối với chức năng để khuyếch đại tín hiệu từ thu sóng thì những mặt cong n y lại phát huy khả năng của nó nhờ mặt anten rộng với khoảng cách đặt bộ thu sóng ngắn Trên thực tế những đầu dò siêu âm dạng lõm rất phổ biến trong những ứng dụng y tế cũng như công nghiệp Hầu... sóng siêu âm (sóng âm tần số cao) để x y dựng và tái tạo hình ảnh về cấu trúc bên trong cơ thể Những hình ảnh n y cung cấp thông tin có giá trị trong việc chẩn đoán và điều trị bệnh Do hình ảnh siêu âm được ghi nhận theo thời gian thực nên nó có thể cho th y hình ảnh cấu trúc và sự chuyển động của các bộ phận bên trong cơ thể kể cả hình ảnh dòng máu đang ch y trong các mạch máu Kể từ khi siêu âm được ứng. .. hình ảnh Vì v y, nghiên cứu, tìm hiểu, cải tiến mới trong siêu âm cần phải có sự quan tâm, chú trọng không những trong ngành y tế mà còn có khối ngành kỹ thuật Có như v y chúng ta có thể chủ động trong tiếp cận các công nghệ mới đáp ứng với nhu cầu hiện đại hóa các thiết bị trong ngành y tế 11 LỜI NÓI ĐẦU Siêu âm (Ultrasound) là một kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh không xâm lấn, phương pháp tạo ảnh là sử dụng. .. tia siêu âm và hội tụ sóng âm bằng kỹ thuật mảng pha 2.2 Hội tụ tia siêu âm sử dụng đầu dò mảng pha Như đã thảo luận trong mục 2.1, tia siêu âm có thể được hội tụ theo 3 cách: thấu kính âm, mặt bậc hai lõm và đầu dò mảng pha Bởi vì sự giới hạn của hai phương pháp trên như đã phân tích, phương pháp hội tụ tia siêu âm sử dụng đầu dò mảng pha cho th y sự hiệu quả trong sự linh hoạt cho các ứng dụng, cải