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Innovazione nelle applicazioni diagnostiche medicali a ultrasuoni con algoritmi ultraveloci Subh Bhattacharya Lead, Healthcare, Medical Devices & Sciences AMD La tecnologia di imaging ultraveloce rappresenta un cambio di paradigma, che passa dalla normale acquisizione sequenziale all’acquisizione parallela completa dell’intera superficie, utilizzando onde sferiche o piane: ciò permette di ottenere immagini focalizzate in modo ottimale in ogni punto e migliaia di immagini al secondo, con conseguenti alti livelli di qualità dell’immagine, precisione e profondità di scansione Xilinx , ora parte di AMD , è uno dei principali fornitori per il settore sanitario e delle apparecchiature medicali. Gli FPGA (Field Programmable Gate Array) e i SoC (Sy- stem-on-Chip) adattivi di Xilinx sono unità di calcolo critiche nella maggior parte delle principali applicazio- ni odierne per dispositivi medicali basati su elettronica embedded. Le innovative piattaforme di calcolo adattivo dell’azienda aggiungono valore in una varietà di modali- tà applicative come gli ultrasuoni medicali, le radiogra- fie digitali, gli scanner TC, RM e PET e nelle apparecchia- ture diagnostiche, chirurgiche e di altro tipo. L’ecografia medicale è il più promettente tra tutti i si- stemi di diagnostica per immagini grazie alla sua natura minimamente invasiva e all’assenza di radiazioni. Con la progressiva diffusione dell’ecografia medicale in una gamma più ampia di applicazioni per via della sua na- tura non invasiva e per la sua capacità di visualizzare le immagini dei tessuti molli, si assiste a una crescente do- manda di supporto a tecniche di imaging avanzate nei beamformer ad ultrasuoni, nella visualizzazione multi- dimensionale e nell’applicazione dell’intelligenza arti- ficiale per assistere nella diagnosi di patologie critiche. Oggi, tuttavia, gli ultrasuoni medicali sono ancora limi- tati nella capacità di fruizione in tempo reale a causa di problemi come l’acquisizione sequenziale dei dati, basse velocità dei fotogrammi (da 10 a 50 fotogrammi al secon- do) e messa a fuoco dell’immagine non ottimale, che può essere raggiunta solo a una singola profondità. Nell’elaborazione sequenziale standard delle immagini, l’immagine completa è ottenuta riga per riga. Ogni li- nea viene scansionata prelevando una serie di punti, ad esempio, da sinistra a destra, con un fascio trasmesso che si concentra su un dato punto. Una linea in qualsiasi posizione laterale viene quindi prodotta utilizzando la messa a fuoco dinamica durante la ricezione. Nella fase successiva, si va un po’ più in profondità e si scansiona di nuovo. Per creare l’immagine completa si ripete il pro- cesso più volte. Allo scopo di migliorare la qualità delle immagini ad ul- trasuoni, vengono utilizzate diverse profondità focali in trasmissione, e l’immagine finale è ottenuta utilizzando una ricombinazione di queste immagini parziali corri- spondenti a varie profondità. Inoltre, l’imaging a ultrasuoni è limitato alla velocità del suono, che è di 1.540 metri al secondo. Quindi, ci vo- gliono 200 microsecondi per arrivare a 15 centimetri di profondità e ricevere indietro il segnale ottenendo 5.000 misure al secondo. Per un’immagine con una risoluzione EO MEDICAL - SETTEMBRE 2022 XI ADAPTIVE SOCS