Génération de champs acoustiques contrôlés par inversion d’image échographique – Focalisation sélective et applications

La génération de champs acoustiques contrôlés, en particulier la focalisation des ultrasons, a de nombreuses applications : le traitement médical non invasif par ultrasons de puissance (HIFU) ; la manipulation d’objets à distance (pinces acoustiques) ; l’imagerie ultrasonore en
milieu bruité ou encore la création de sources de chaleur pour la caractérisation thermique (sonothermographie). La précision spatiale de cette focalisation est un enjeu important. Les méthodes classiques sont mises en échec dès que les propriétés mécaniques du milieu ne
sont pas connues avec précision.
Les propriétés de refocalisation du retournement temporel permettent de s’affranchir de nombreuses hypothèses limitatrices dès lors que la signature acoustique de la cible est connue. La méthode DORT permet d’isoler les signatures de diffracteurs ponctuels dans un milieu aux propriétés inconnues. Néanmoins, sa mise en œuvre pratique requiert la connaissance de la matrice de réflexion complète, et la séparation des différentes contributions s’avère difficile quand les objets ont une taille non négligeable devant la longueur d’onde. La méthode SelF-EASE développée au laboratoire peut, elle, se contenter d’un éclairage unique du milieu et permet d’extraire les signatures acoustiques d’objets identifiés dans l’image échographique même si la connaissance des propriétés du milieu est approximative. La retropropagation de ces signatures assure la focalisation précise. Les expériences numériques de ont été récemment confirmées par des résultats expérimentaux préliminaires obtenus à travers un crâne humain imprimé en 3D. Ces résultats montrent le fort potentiel de la méthode. (…)

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