Desenvolvimento de uma Matriz Linear de 50 MHz com Pequena Área: Fabricação e Demonstração de Imagem Micro-Ultrassonográfica

Matrizes compactas de alta frequência são de interesse para aplicações clínicas e pré-clínicas nas quais um dispositivo de pequena área ou endoscópico é necessário para alcançar a anatomia alvo. No entanto, a fabricação de matrizes compactas requer a conexão de várias dezenas de pequenos elementos ao sistema de imagem por meio de uma combinação de placas de circuito impresso flexíveis na extremidade da matriz e cabos micro-coaxiais ao sistema de imagem. Os métodos atualmente utilizados, como ligação de fios, adesivos condutores ou uma conexão seca a um circuito flexível, aumentam consideravelmente a área da matriz. Aqui, propomos um método de interconexão que utiliza metais depositados a vácuo, modelagem a laser e galvanoplastia para alcançar uma conexão compacta, confiável e em ângulo reto entre os elementos da matriz e as trilhas do circuito flexível. Os elementos da matriz são espessados nas bordas usando trilhas de cobre padronizadas, o que aumenta sua área de seção transversal e facilita a conexão. Fabricamos uma matriz linear de 2,3 mm por 1,7 mm, com 64 elementos em um espaçamento de 36 μm conectados a um circuito flexível de 4 cm de comprimento, onde a interconexão adiciona apenas 100 μm de cada lado da matriz. Medidas de eco de pulso renderizaram uma frequência central média de 55 MHz e uma largura de banda de −6 dB de 41%. Medimos uma resolução de imagem de 35 μm na direção axial e 114 μm na direção lateral e demonstramos a imagem ex vivo do tecido esofágico suído e a imagem in vivo da vasculatura embrionária avícola.