Système intégré sur puce pour formation d'ondes planes en imagerie ultrasonore

L'imagerie médicale est en constante évolution afin de permettre aux professionnels de la santé de poser des diagnostics plus précis plus rapidement. Parmi la panoplie de modalités d'imagerie à leur disposition, l'échographie est souvent un choix logique puisqu'elle est sécuritaire (non ionisante), simple à utiliser, peu dispendieuse et permet d'imager les tissus biologiques en temps réel. Les systèmes sur chariot peuvent être déplacés jusqu'au patient si nécessaire et certains nouveaux modèles sont même complètement portables. Si l'échographie présente de nombreux avantages, il y a toujours place au progrès et le développement de cette technique d'imagerie se poursuit toujours : les récents progrès en imagerie ultrasonore ultrarapide permettent maintenant de former des images à plus de dix fois la fréquence conventionnelle (ligne par ligne) et permettent ainsi de mesurer l'élasticité des tissus ou d'améliorer la visualisation du flot sanguin en direct. L'imagerie ultrasonore ultrarapide utilise des ondes planes (par opposition aux ondes focalisées conventionnelles) pour insonifier l'entièreté du milieu à chaque acquisition. Afin d'améliorer la qualité de l'image formée, plusieurs ondes planes peuvent être envoyées à différents angles, puis combinées. Pour l'instant, les appareils permettant de former ces ondes planes sont des appareils relativement dispendieux et complexes, permettant de former des fronts d'ondes sur mesure. Cette flexibilité est très utile en recherche, mais une solution plus simple serait suffisante et pratique pour un système commercial. L'objectif du projet de cette maîtrise est la conception d'un circuit intégré permettant de générer les impulsions électriques capable d'exciter des transducteurs dans le cadre de l'imagerie par ondes planes. Le circuit final, fabriqué avec la technologie CMOS haute-tension 0,35 µm d'Austria Micro Systems, devra inclure plusieurs canaux d'émission et un système permettant activer chacun d'eux avec des délais précis. Le nombre de signaux de contrôle devra être réduit au maximum afin de former un système simple et efficace. Ce projet présente plusieurs défis. D'abord, les contraintes temporelles relatives propres au monde des circuits intégrés sont majeures et dictent le rythme d'avancement de tout projet en microélectronique. En effet, pour la technologie utilisée, deux rondes de fabrication sont typiquement offertes par année, avec des délais de fabrication et de livraison d'environ quatre à cinq mois.