دوره 22، شماره 1 - ( مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران - جلد 22 شماره 1 1404 )
جلد 22 شماره 1 صفحات 31-25 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Salahi R, Moezzi M. Investigation of delay linear estimation in self-image-guided ultrasound technique at different focal distances. Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers 2025; 22 (1) :25-31
URL: http://jiaeee.com/article-1-1684-fa.html
URL: http://jiaeee.com/article-1-1684-fa.html
صلاحی رضوان، معزی محسن. بررسی تخمین خطی تاخیر در تکنیک self-image-guided فراصوت در فواصل کانونی مختلف. نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران. 1404; 22 (1) :25-31
دانشکده مهندسی برق- دانشگاه صنعتی امیرکبیر
چکیده: (748 مشاهده)
تشخیص محل ایمپلنت برای هدایت دقیق پرتو به آن با استفاده از یک آرایه فازی بسیار مهم است. تکنیک self-image-guided ultrasonic (SIG-US) روشی را برای تشخیص مکان ایمپلنت پیشنهاد می کند که در آن ایمپلنت ابتدا پالس هایی را به خارج از بدن ارسال می کند. سپس این پالس ها توسط آرایه ای از مبدل ها با تاخیرهای مختلف دریافت می شوند. با اندازه گیری این تاخیرها، معکوس کردن آنها و اعمال آنها در حالت فرستنده، میتوان پرتو را به درستی به محل ایمپلنت هدایت کرد. در این مقاله دو روش تخمین خطی برای تکنیک SIG-US معرفی میشود که در روش اول اندازه گیری تنها در مبدل شماره اول و مبدل های مضارب 8 انجام میشود و در روش دوم اندازه گیری ها در مبدل اول و مبدل های مضارب 4 انجام میشود و سایر تاخیرها از تقریب خطی آن ها بدست می آید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مستقل از تعداد عناصر آرایه، روش اول برای فواصل کانونی بیش از mm 40 در مقایسه با روش ایده آل SIG-US، افت توانی کم تر از 0.8 % دارد. روش دوم برای فواصل 20 تا mm 50 افت توانی کم تر از 0.3% دارد. هر دو روش ذکر شده با کاهش تعداد اندازه گیری ها و توان مصرفی نسبت به روش سنتی SIG-US می توانند مکان ایمپلنت را ردیابی کنند.
چکیده مبسوط [PDF 176 KB] (5 دریافت)
فهرست منابع
1. [1] J. Chen, J. Xu, A new coil structure for implantable wireless charging system, J. Biomed. Signal. Process. Control. Vol. 68, 2021. [DOI:10.1016/j.bspc.2021.102693]
2. [2] Sh Yazdanifard, R.A. Sadeghzadeh, Investigation of dual-band antenna with low-SAR characteristics for bidirectional brain-machine interface applications, J. Biomed. Signal. Process. Control. Vol. 70, 2021. [DOI:10.1016/j.bspc.2021.102978]
3. [3] S. Reddy, L. He, S. Ramakrishana, Miniaturized-electroneurostimulators and self powered/rechargeable implanted devices for electrical-stimulation therapy, J. Biomed. Signal. Process. Control. Vol. 41, 255-263, 2018. [DOI:10.1016/j.bspc.2017.11.018]
4. [4] D. Seo, J. Carmena, J. Rabaey, M. Maharbiz, E. Alon, Model validation of untethered, ultrasonic neural dust motes for cortical recording, J. Neurosci. Meth. Vol. 244, pp. 114-122, 2015. [DOI:10.1016/j.jneumeth.2014.07.025]
5. [5] M. Meng, M. Kiani, Gastric seed: towards distributed ultrasonically interrogated millimeter-sized implants for large-scale gastric electrical-wave recording, IEEE Trans. Circuit Syst. II, Vol. 66, No. 5, pp. 1549-7747, 2019. [DOI:10.1109/TCSII.2019.2908072]
6. [6] Weber, Y. Yoshihara, A. Sawaby, J. Charthad, T. Chang, A. Arbabian, A miniaturized single-transducer implantable pressure sensor with time-multiplexed ultrasonic data and power links, IEEE J. Solid-State Circuit, Vol. 53, No. 4, pp. 1089-1101, 2018. [DOI:10.1109/JSSC.2017.2782086]
7. [7] V. Tseng, S. Bedair, N. Lazarus, Phased array focusing for acoustic wireless power transfer, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control, Vol. 65, No. 1, pp. 39-49, 2018. [DOI:10.1109/TUFFC.2017.2771283]
8. [8] D.K. Piech, B.C. Johnson, K. Shen, et al., A wireless millimetre-scale implantable neural stimulator with ultrasonically powered bidirectional communication, Nat. Biomed. Eng., Vol. 4, No. 2, pp. 207-222, 2020. [DOI:10.1038/s41551-020-0518-9]
9. [9] J. Charthad, et al., A mm-sized wireless implantable device for electrical stimulation of peripheral nerves, IEEE Trans. Biomed. Circuit Syst., Vol. 12, No. 2, pp. 257-270, 2018. [DOI:10.1109/TBCAS.2018.2799623]
10. [10] M.L. Wang, T.C. Chang, T. Teisberg, M.J. Weber, J. Charthad, A. Arbabian, Closed-loop ultrasonic power and communication with multiple miniaturized active implantable medical devices, in: IEEE Int. Ultrasonics Symp., pp. 1-4, 2017. [DOI:10.1109/ULTSYM.2017.8092116]
11. [11] B. C. Benedict et al., Time reversal beamforming for powering ultrasonic implants, 10th Int. IEEE/EMBS Conf. Neural Eng. (NER), pp. 647-650, 2021. [DOI:10.1109/NER49283.2021.9441162]
12. [12] S. J. Ilham and M. Kiani, Towards High-Resolution Ultrasound Neuromod ulation With Crossed-Beam Phased Arrays, IEEE Trans. Biomed. Circuits Syst, vol. 17, No. 3, pp. 534-546, 2023. [DOI:10.1109/TBCAS.2023.3285724]
13. [13] T. Costa, C. Shi, K. Tien, J. Elloian, F. A. Cardoso and K. L. Shepard, An Integrated 2D Ultrasound Phased Array Transmitter in CMOS With Pixel Pitch Matched Beamforming, IEEE Trans. Biomed. Circuits Syst, Vol. 15, No. 4, pp. 731-742, 2021. [DOI:10.1109/TBCAS.2021.3096722]
14. [14] B. C. Benedict, M. M. Ghanbari and R. Muller, Phased Array Beamforming Methods for Powering Biomedical Ultrasonic Implants, IEEE Trans. Ultra sonics, Ferroelectr. Freq. Control, Vol. 69, No. 17, pp. 2756-2765, 2022. [DOI:10.1109/TUFFC.2022.3197705]
15. [15] M. L. Wang, A. Singhvi, G. Nyikayaramba, B. Murmann and A. Arbabian, Adaptive Beamforming for Wireless Powering of a Network of Ultrasonic Implants, IEEE Int. Ultrasonics. Symposium (IUS), pp. 1-4, 2022. [DOI:10.1109/IUS54386.2022.9958008]
16. [16] Z. Kashani, S. J. Ilham and M. Kiani, Design and Optimization of Ultrasonic Links With Phased Arrays for Wireless Power Transmission to Biomedical Implants, IEEE Trans. Biomed. Circuits Syst, Vol. 16, No. 1, pp. 64-78, 2022. [DOI:10.1109/TBCAS.2022.3140591]
17. [17] Y. Zhang and K. L. Shepard, A 0.6-mmˆ2 Powering and Data Telemetry System Compatible with Ultrasound B-Mode Imaging for Freely Moving Biomedical Sensor Systems, IEEE Cust. Integr. Circuits Conf. (CICC), pp. 1-4, 2019. [DOI:10.1109/CICC.2019.8780205]
18. [18] ] M. L. Wang, T. C. Chang, and A. Arbabian, Ultrasonic implant localization for wireless power transfer: Active uplink and harmonic backscatter, IEEE Int. Ultrasonics Symp., pp. 818-821, 2019. [DOI:10.1109/ULTSYM.2019.8926006]
19. [19] M. Meng, M. Kiani, Self-image-guided ultrasonic wireless power transmission to millimeter-sized biomedical implants, 41th Annu. Int. Conf. IEEE Eng. Medicine and Biol. Soc., pp. 364-367, 2019. [DOI:10.1109/EMBC.2019.8857559]
20. [20] Z. Kashani, M. Kiani, Optimal ultrasonic pulse transmission for miniaturized biomedical implants, in: IEEE Biomed. Cir. and Syts. Conf, pp. 1-4, 2019. [DOI:10.1109/BIOCAS.2019.8918704]
21. [21] R. Salahi, M. Moezzi, H.Ghafoorifard, M. Kiani, Systematic investigation of self-image-guided ultrasonic transceiver using time interval measurements for wireless power transfer, J. Biomed. Signal. Process. Control., Vol. 81, 2023. [DOI:10.1016/j.bspc.2022.104482]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY NC 4.0) قابل بازنشر است. |
