Excitation chirp pour la microscopie par localisation ultrasonore : preuve de concept expérimentale
Résumé
Depuis quelques années, la microscopie par localisation ultrasonore (« superlocalization ») in vivo est un domaine de recherche très actif. En effet, en permettant d’imager les vaisseaux sanguins à une résolution inférieure à la longueur d’onde, la technique a ouvert de nombreuses possibilités pour l’imagerie ultrasonore. Cependant, la microscopie par localisation ultrasonore nécessite l’acquisition d’un grand nombre d’échantillons RF et donc des temps de calculs élevés qui entravent sa mise en pratique. Pour pallier à ce problème, nous proposons ici d’effectuer la localisation avec des signaux « chirp », qui ont la particularité d’augmenter le rapport signal-à-bruit sans augmenter la pression acoustique émise. En particulier, nous proposons d’utiliser ce gain en rapport signal-à-bruit pour diminuer le nombre d’éléments utilisés pour l’acquisition des signaux RF et donc le nombre d’échantillons. Dans une étude préliminaire, nous comparons les performances en terme de localisation de bulles d’une émission « chirp » et d’une émission pulsée conventionnelle. Pour ce faire, une sonde à une fréquence centrale de 15 MHz est utilisée pour imager une suspension de bulles Sonovue et recevoir l’ensemble des signaux US. Puis, la localisation des bulles est effectuée en utilisant les algorithmes standards de microscopie par localisation ultrasonore. Les résultats démontrent que la réponse des bulles à l’émission « chirp » est très similaire à l’émission pulsée mais que l’émission « chirp » permet cependant de localiser plus de bulles. De plus, le nombre de bulles localisées est significativement moins sensible à une diminution du nombre d’éléments lorsque l’émission « chirp » est utilisée. Ces résultats tendent à démontrer que les émissions chirp sont un excellent candidat pour diminuer les temps de calculs nécessaires à la formation d’une image de microscopie ultrasonore. Une validation complète sera prochainement conduite sur un écoulement de bulles in vitro.