Page 8 - MICADO Magazine n°1

dans le domaine mathématique complexe :
Pour illustrer cette méthode, une géométrie d'une sonde très simplifiée avec 16 transducteurs seulement (elles peuvent généralement contenir un nombre bien plus élevé de transducteurs), a été simulée.
Fig. 1 : géométrie de la sonde et déphasage
Une visualisation d'une coupe en 2D de la géométrie de la sonde est donnée Figure 1, avec le déphasage calculé d'après (1) et représenté par les segments de couleur bleu (déphasage nul) à rouge (déphasage maximal au centre). .
Le couplage avec la simulation thermique
La simulation permet aussi de calculer l'élévation de température engendrée par les ultrasons, ainsi que la probabilité de coagulation des tissus à traiter, sous forme d'un volume de coagulation. .
Cette étape supplémentaire est importante, car le seul volume de la zone focale déjà obtenu via la simulation acoustique ne permet pas d'estimer le volume de coagulation, l'inertie thermique des tissus pouvant jouer un rôle important sur ce dernier .
Fig. 2 : intensité acoustique en [W/cm2]
La source de chaleur extraite en [W/m3] peut être représentée, sous certaines hypothèses simplificatrices, par l'expression suivante :
La figure 2 montre l'énergie atteinte dans la zone focale : les 16 transducteurs fournissent une intensité qui peut être non­ négligeable en fonction de la durée du traitement, sur le chemin de propagation avant la zone focale.
A cette étape de développement d'un nouveau dispositif médical, on peut visualiser rapidement si les paramètres opératoires sont adaptés à la pathologie à traiter ou pas, et la simulation multiphysique pourrait être relancée pour essayer de mieux focaliser le signal ultrasonore.
Article original Using simulation to study ultrasound focusing for clinical applications https://www.comsol.com/blogs/using­simulation­to­study­ ultrasound­focusing­for­clinical­applications
Références [1] Zhenya Yang,Jean­Louis Dillenseger. Phase estimation for a phased array therapeutic interstitial ultrasound probe.. Conference proceedings: ..Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society.IEEE Engineering in Medicine and Biology Society.Annual Conference,Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE),2012,2012,pp.472­5
[2] http://www.olympus­ims.com/en/ndt­tutorials/phased­array [3] http://www.ndk.com/en/sensor/ultrasonic/basic02.html