A Characterization of Ultrasonic Full Angle Spatial Compounding as a Possible Alternative for Breast Cancer Screening

10 páginas, 10 figuras, 1 tabla.Breast cancer screening is based on X-ray mammography, while ultrasound is considered a comple- mentary technique with improved detection in dense tissue. However, breast cancer screening requires a technique that provides repeatable results at the inspection interval which cannot be achieved with manual breast exploration. During the last years there have appeared several approaches to overcome this limitation by means of automated ultrasonic tomography performed with motorized probes or with a large set of array trans- ducers. This work addresses these problems by considering a quite simple and low-cost arrangement, formed with a ring of conventional medical-grade array probes which are multiplexed to the electronics to build Full Angle Spatially Compounded (FASC) images. The work analyzes the performance of such arrange- ment in terms of resolution and isotropy, showing by numerical modelling and experimentally that it provides high resolution and homogeneity in the whole imaged region. The implementation of this technique would provide more than one circular FASC per second and a whole breast volume image in 1–2 minutes with conventional technology, a process fast enough to be clinically useful. Moreover, the automated technique is repeatable and can be used by the clinician to perform immediately the diagnosis without requiring additional data processingThis work has been supported by the project DPI2013-42236-R founded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness and the project S2013/MIT-3024 funded by the Madrid Community and the EUPeer reviewe

Medidor multicota para piezas producidas por máquinas-herramienta

Referencia OEPM: P9600748.-- Fecha de solicitud: 28/03/1996.-- Titular: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).El medidor multicota para piezas producidas por máquinas-herramienta es un sistema que permite medir simultáneamente hasta 16 cotas en piezas producidas por máquinas-herramienta, visualizando sobre una pantalla de ordenador los resultados en forma analógica sobre una columna, con indicación de límites de tendencia y tolerancia, y digital sobre un indicador numérico. Consta de un multiplexor analógico (1, ver figura en archivo de texto completo) cuya salida se entrega a un amplificador (6) que junto con el divisor programable (8) y el conversor analógico/digital (7), proporciona la medida del canal seleccionado (5). Un circuito temporizador (10 y 11) facilita la realización de medidas promediadas y a intervalos regulares. Dispone de salidas de control (22) indicadoras de: pieza fuera de tolerancia, corrección paralela o cónica, positiva o negativa, cambio o regeneración de herramienta y situación de alarma (15 a 21). La presencia de pieza puede detectarse automáticamente o bajo comando (14). Dispone de amplias facilidades de programación y calibrado, para ser utilizado con una gran diversidad de sensores y aplicaciones.Peer reviewe

Realización de arquitecturas de código intermedio mediante un proceso de transcodificación concurrente con la ejecución

Está generalmente admitida la necesidad de soportar arquitecturalmente a los lenguajes de alto nivel. Con algunas excepciones, hasta hace poco se ha puesto un énfasis especial en el soporte en tiempo de ejecución, mientras que la traducción ha quedado relegada a un segundo plano. Reconociendo explícitamente la importancia de que las arquitecturas de computadores ofrezcan una elevada eficiencia en la ejecución de programas escritos en alto nivel, parece también necesario incorporar facilidades que permitan reducir el espacio existente entre los lenguajes de programación y de máquina, conocido como intervalo o gap semántico. Desde hace bastantes años se vienen realizando muchos esfuerzos para disminuir el gap semántico, con frecuencia mediante propuestas que conducen a un considerable aumento de la complejidad de los procesadores [Patterson, 80], [Bernhard, 81], [Gupta, 83], [Meneses, 87], Actualmente se reconoce que su existencia es consecuencia de la arquitectura von Neumann con la que se realizan la mayor parte de los computadores tradicionales y cuya renovación aparece cada dia más necesaria [Treleaven, 82]. Desafortunadamente, existen diversos problemas para la introducción de conceptos arquitecturales radicalmente diferentes de los convencionales. Por un lado está la eficiencia y flexibilidad con la que la arquitectura von Neumann trata y se adapta a los problemas, progresivamente mayor conforme asimila nuevos avances de la tecnología VLSI. Por otra parte, esta arquitectura se ha venido asentando a lo largo de casi cinco décadas de realización de computadores electrónicos, existiendo profundos conocimientos y experiencia sobre la misma, asi como unas cuantiosas inversiones imposibles de ignorar. De este modo resulta que notables aportaciones en este campo quedan relegadas a experimentos más o menos académicos que encuentran difícil su aceptación general por un gran número de usuarios [Yau, 77], [Treleaven, 84], [Azaria, 87]. En cambio, parece mucho más viable una transición progresiva hacia nuevas arquitecturas, aceptando como punto de partida, la amplia experiencia existente respecto a la von Neumann. Al menos esta via debe ser investigada en tanto que existan alternativas que permitan una reducción del gap semántico, una mayor flexibilidad, mejore la eficiencia y otras características positivas, manteniendo al mismo tiempo y dentro de lo posible, la experiencia, realizaciones e incluso buena parte de las inversiones existentes con la arquitectura clásica a nivel de hardware y de software. En esta linea, el trabajo que se expone en esta memoria se enmarca entre los intentos de renovación arquitectural de los sistemas informáticos, aceptando como base la arquitectura von Neumann con la que se realizan la inmensa mayoría de los procesadores actuales

Procedimiento y aparato para la corrección de imágenes ultrasónicas por análisis de fase

Procedimiento y aparato para la corrección de imágenes ultrasónicas por análisis de fase. El objeto de esta invención es un procedimiento y aparato que permiten corregir y mejorar en tiempo real la calidad de imágenes ultrasónicas obtenidas por métodos convencionales. Para ello, se multiplican las muestras conformadas por unos factores de coherencia de fase basados en el análisis de la dispersión las fases de los datos de la apertura.Consejo Superior de Investigaciones Científicas (España)A1 Solicitud de patentes con informe sobre el estado de la técnic

AMPLIA: una arquitectura modular para el procesamiento y despliegue de imagen acústica

6 pp.-- PACS nr.: 43.35.Yb.-- Comunicación presentada en los siguientes congresos: II Congreso Iberoamericano de Acústica. XXXI Congreso Nacional de Acústica – TecniAcústica 2000. II Jornadas Iberoamericanas de Ultrasonidos. II Congreso Ibérico de Acústica. EAA Symposium on Architectural Acoustics (Madrid, 16-20 Octubre 2000).Publicado también en número especial de la Revista de Acústica, Vol. XXXI, año 2000.[EN] Many Digital Signal Processing techniques have been proposed over the years for ultrasound signals and acoustic images. However, only a few reach the real world of application in the clinical as well as in the industrial field. The high diversity of applications and algorithms does not provide the critical volume needed for production. AMPLIA is an approach to overcome this situation, by proposing an architecture which provides the support for a very wide range of applications and techniques at high performance and low cost as it is analysed in this work. Basically, AMPLIA is a pipeline architecture which can be broken in chains to perform parallel, iterative and recursive processing on ultrasonic signals. An overview is given in this paper.[ES] Numerosas técnicas de Procesamiento Digital de señales ultrasónicas y de formación de imágenes acústicas han sido propuestas en los últimos años. Sin embargo, muy pocas llegan al mundo de las aplicaciones reales tanto en el sector clínico como en el industrial. La diversidad de aplicaciones y algoritmos no proporciona el volumen crítico necesario para su producción. AMPLIA constituye una aproximación al problema proponiendo una arquitectura que soporta una gran variedad de aplicaciones y técnicas, con altas prestaciones y bajo coste, como se analiza en este trabajo. Básicamente, AMPLIA es una arquitectura encadenada que puede dividirse en subcadenas para realizar procesamiento paralelo, iterativo y recursivo sobre señales ultrasónicas. Este trabajo realiza una presentación general de la arquitectura.La arquitectura AMPLIA forma parte del proyecto "Métodos Avanzados de Generación de Imágenes Acústicas, MAGIAS", propuesto por once grupos de la Red RITUL (CYTED): CNEA (AR), INAUT (AR), COPPE-UFRJ (BR), USP (BR), ICIMAF (CU), IA (ES), IAI (ES), IIMAS (MX), IMP (MX), UCEH (PT), LAU (UY). Sin embargo, este trabajo ha sido realizado con financiación del proyecto CICYT TAP99-0945.Peer reviewe

Técnica de muestreo selectivo: una alternativa para visualización de imágenes sectoriales

7 pp.-- PACS nr.: 43.35.Yb.-- Comunicación presentada en los siguientes congresos: II Congreso Iberoamericano de Acústica. XXXI Congreso Nacional de Acústica – TecniAcústica 2000. II Jornadas Iberoamericanas de Ultrasonidos. II Congreso Ibérico de Acústica. EAA Symposium on Architectural Acoustics (Madrid, 16-20 Octubre 2000).Publicado también en número especial de la Revista de Acústica, Vol. XXXI, año 2000.[EN] Sectorial images are usually obtained by regular sampling of the insonified space in radial and angular directions. The scan conversion process required to map the data acquired in polar coordinates to the Cartesian coordinates of digital displays can decrease the resolution of the images due to the limited bandwidth of the display (number of pixels). The Selective Sampling Technique (SST) presented in this work is an alternative to this problem based on oversampling the received signals and processing samples in sets to improve contrast and signal-to-noise ratio. A simple architecture for the SST is described, and some synthetic images obtained with both methods are compared.[ES] Las imágenes sectoriales suelen obtenerse por muestreo regular del espacio insonificado en direcciones axiales y angulares. El proceso de conversión de barrido requerido para establecer la correspondencia entre muestras adquiridas en coordenadas polares a las cartesianas utilizadas por los dispositivos de visualización digital, puede disminuir la resolución de las imágenes debido al ancho de banda limitado de la visualización (número de pixels). La Técnica de Muestreo Selectivo (TMS) presentada en este trabajo es una alternativa que aborda este problema, basada en el sobremuestreo de las señales recibidas y el procesamiento de las muestras en bloques para mejorar el contraste y la relación señal/ruido. Se describe una sencilla arquitectura para la TMS, comparándose algunas imágenes sintéticas obtenidas con ambos métodos.Este trabajo ha sido realizado con financiación del proyecto CICYT TAP99-0945.Peer reviewe

The Progressive Focusing Correction Technique for Ultrasound Beamforming

This work presents a novel method for digital ultrasound beamforming based on programmable table look-ups, in which vectors containing coded focusing information are efficiently stored, achieving an information density of a fraction of bit per acquired sample. Timing errors at the foci are within half the period of a master clock of arbitrarily high frequency to improve imaging quality with low resource requirements. The technique is applicable with conventional as well as with ∆Σ converters. The bit-width of the focusing code and the number of samples per focus can be defined to improve both memory size and F# with controlled timing errors. In the static mode, the number of samples per focus is fixed, and in the dynamic approach that figure grows progressively, taking advantage of the increasing depth of focus. Furthermore, the latter has the lowest memory requirements. The technique is well suited for research purposes as well as for real-world applications, offering a degree of freedom not available with other approaches. It allows, for example, modifying the sampling instants to phase aberration correction, beamforming in layered structures, etc. The described modular and scalable prototype has been built using low-cost field programmable gate arrays (FPGAs). Experimental measurements are in good agreement with the theoretically expected errors.This work has been jointly supported by pro jects GRD1-2000-25513 of the European Commission, and DPI2002-01583 andDPI2004-06470 of the Spanish ministry of Science and Technology.Peer reviewe

Reductor de datos mediante detección de picos en sistemas ultrasónicos de ensayos no destructivos

Referencia OEPM: P9701448.-- Fecha de solicitud: 30/06/1997.-- Titular: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).Reductor de datos mediante detección de picos en sistemas ultrasónicos de ensayos no destructivos (ver figura en archivo de texto adjunto). El sistema consta de un generador de una o más puertas y de uno o varios circuitos detectores de picos. Mediante el generador de puertas es posible dividir los datos de la traza en intervalos o puertas con orígenes y anchura variable y con posibilidad de solapamiento entre ellas. Mediante cada circuito detector de picos es posible detectar dentro de cada una de las puertas definidas, un número de puntos, picos. La figura representa un diagrama de bloques del reductor de datos mediante detección de picos. El bloque GP representa el generador de N puertas simultáneas y los bloques DP0, ..., DPn son los circuitos detectores de picos. Los buses que relacionan el sistema con el exterior son: Bus de programación y de lectura de resultados, BPS y BusBE.Peer reviewe

Controlador térmico multicanal para hornos eléctricos

Referencia OEPM: P8901556.-- Fecha de solicitud: 05/05/1989.-- Titular: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).Controlador térmico multicanal para hornos eléctricos (ver figura en archivo de texto adjunto). Puede contener dos tarjetas de 140 x 140 mm y controla temperaturas de hasta cuatro hornos, según programas independientes para cada uno; también sirve para controlar la temperatura de un solo horno por zonas. Dispone de contactos de relés para accionamiento programado en el tiempo de funciones como apertura de válvulas, puertas, etc. Dispone de facilidades de presentación mediante una pantalla alfanumérica, y opción de impresora donde se pueden presentar los listados de los programas ejecutados.Peer reviewe

Monochromatic Transfer Matrix method for acoustic field simulation through media boundaries

In ultrasonic NDE applications, situations involving propagation of acoustic waves through interfaces are usual. Effects of reflection, refraction, diffraction, and mode changes at interfaces must be considered both to plan and to explain inspections. Ray-tracing based simulation methods, commonly used, have a limited or null consideration of much of involved physic phenomena. In the other hand, numeric methods for acoustic field simulation are usually computationally expensive and non suitable for interactive applications. In this work we present a full matrix formulated method for continuous wave field simulation in which each process: propagation in homogeneous media, refraction at interfaces, etc., are described by matrices that can be composed to model a complex problem with a single Monochromatic Transfer Matrix that can be used to interactively compute fields produced by different excitation patterns of the used transducers. Keywords: Acoustic field simulation; Interfaces; Monochromatic transfer matrixPeer Reviewe