当社の研究開発担当副社長であるクリス・ディッキーは、Linkedinのアクティブなメンバーであり、しばしば詳細な記事を寄稿しています。ここでは、彼が最近書いた、超音波システムの開発に関する20年のキャリアについての記事の編集版を提供します。記事全文はこちらをクリックしてください。
はじめに
20年前の私の最初の仕事は、 最先端の超音波システムの設計を手伝うことでした。その流れは今も続いており、私は超音波画像診断で キャリアを築き、後ろを振り返ったことはありません。
最近では、私がこの業界で20年間働いてきた中で、最も挑戦的なプロジェクトである Clarius HD を市場に送り出す手助けをしています。 Clarius がスタートしたときのビジョンは、シンプルでありながら、信じられないほど難しいものでした。 ハンドヘルドのフォームファクターで世界クラスの超音波画像を提供することです。私たちは、 の画像が、放射線科医や超音波検査技師が大型の超音波診断装置で得ることに慣れている 基準に匹敵するものであることを望んでいました。
レガシーを築く
クラリウスの最初の製品は、 私たちの当初のビジョンを達成するためのステップでした。私たちは、 手持ち型の超音波デバイスのスイートを作成し、市場で任意のラップトップと多くのカートベースの超音波システム とさえ拮抗することができました。 最初の3年間で、何千台もの装置を販売し、 業界で比較的早く牽引力を得たものの、製品は私たちが望んでいたよりも重く、かさばるものでした。
192の圧電素子チャンネル、1～25MHzの周波数範囲、 4つのビームフォーマ、14ビットの分解能コンバーター – しかし、私たちが作成したエンジンは、 、まさに私たちが望んでいたものでした。そして、クラリスが 2016年に本稼働したとき、多くの経験豊富な超音波ユーザーに感銘を与える診断画像 を提供しました。
前進
最初から最後まで、クラリアスHDは私たちのチームにとって2年間のプロジェクトでした。 最初のクラリアスデバイスを発売してから約1年後にスタートしました。私たちの業界（ ）における技術革新に関する全体的な課題の1つは、医療用画像処理で使用されるチップセットの動きが比較的遅いことです。 携帯電話メーカーが1年かけて性能向上を追加できるのに対し、私たちの業界（ ）では、アップグレードを正当化する新しいチップ技術（ ）が登場するまで、5～7年待つ必要があることがよくあります。
クラリアス HD は、 チップセットに十分な変更があり、私たちのチームが第 1 世代で蓄積した豊富な経験 を結集して、 業界で最も先進的で高性能なハンドヘルドデバイスを作成できる、スイートスポットのようなものにぶつかりました。当社の業界パートナーの シニア・エンジニアの言葉を引用すると、「クラリアス HD はエンジニアリングの驚異である」 。エンジニアとして、それは私に大きな満足感を与えてくれます。 真のテストは、 臨床ユーザーの手に渡り続ける中で、これから行われます。
人間工学への取り組み
あなたがより大きな手を持っていない限り、オリジナルのクラリアス 、把握するために最も快適ではありませんでした。クラリアス HD は何十回もの インダストリアルデザインの繰り返しを経て、同じように多くのユーザーからのインプットが、最終的に の美しいフォームファクターを形作るのに役立ちました。このデバイスは、ユーザーにとっての重量配分と人間工学に基づいた快適さを管理するために、細心の注意を払って 設計されました。 これまでのところ、フィードバックは傑出しており、第一世代と比較したときの典型的な 応答は「一夜にして変わった」です。伝統を守り、 クラリアス HD は完全防水で、交換可能なバッテリーを搭載し、 ハンズフリーコントロール用の 2 つのボタンが追加されました。
パワーダウン
電力会社が家庭で 、ワット数を削減するよう私たちに促しているように、私たちもワット数を削減しています。クラリアス HD は前作より 40% 以上 低い電力で動作し、完全に再設計された熱分散 システムを持ち、 マグネシウム筐体に設計されたいくつかの新しい液体冷却技術を活用しています。バッテリーの寿命はオリジナルの Clarius と同様で、約 60 分の撮影に適していますが、セルのサイズはほぼ の半分であるため、さらなる軽量化に貢献しています。 典型的なシナリオの下では、クラリアス HD のユーザーはもう熱を心配する必要はありません。 しかし、私たちはまだワークショップのようなイベントのためにファンアクセサリーを提供しています。 イメージングの間に休憩がないかもしれません。
8 ビームフォーマー
ハンドヘルド型、さらにはラップトップ型の超音波システム（ ）のほとんどは、1つか2つのビームフォーマーを搭載している。クラリアス HD は 8 ビームフォーマを売りにしています。これは システムの性能、ひいてはユーザーにとってどのような意味を持つのでしょうか？基本的には、より良いイメージングと より高速なフレームレート – 各送信に対して、我々は現在、8 つの超音波 RF 信号を並行して処理することができ、次のようなハイエンドのカート超音波 システムでのみ見られる機能を可能にします: マルチライン収集、パルス反転高調波、および 合成開口シーケンシャル ビームフォーミング。
専門化
、幅広い周波数帯域を持ち、 数多くのアプリケーションに対応するイメージングを提供するオールインワン・デバイスを作ろうという業界のトレンドがある。 、単一のソリューションを提供し、取得コストを低減し、おそらく 学習曲線を減少させるので、これを行うことには間違いなくメリットがあります。
クラリアスでは、 特化した超音波アレイの 40 年は止まらない傾向であると本当に信じています。そのため、クラリアス HD は 6 つの異なるスタイルで作成され、それぞれ最適なセンター 周波数とフットプリントで設計され、特にいくつかの に焦点を当てたアプリケーションに合わせています。
当社の標準的なカーブドアレイと新しいフェーズドアレイは、eFAST検査やRUSH検査（腹部、心臓、肺、膀胱を想定） の主力製品になり得ます。 しかし、例えば表在神経ブロック を行うのに、当社のカーブドアレイをお勧めすることはありません。もしそのために超音波が必要なのであれば、カーブドアレイよりも、 の製品ラインナップの方が良い解決策を提供します。
未来へのプラットフォーム
私が関わったどの製品よりも、クラリアスHDに非常に興奮しています。この製品は、私たちの第一世代（ ）の画質をベースにしており、サイズ、重量、熱の障害を解決するだけでなく、 、将来に向けて構築するためのプラットフォームを提供します。当社はすでに、自動化された画像 の最適化、電力管理、針の強調表示など、製品の多くの部分で人工 インテリジェンスを使用しています。新しい アーキテクチャでは、高度に最適化されたロジック・コアを活用して、通常ラップトップやPCに搭載されているハイエンドGPU を必要とする機械学習モデル を実行する能力を備えています。当社製品の再プログラム可能な性質により、 、簡単なアプリのアップデートを通じて、新しい機能、画像モード、新しい診断ツール、 ガイダンスツールを、今後何年にもわたってユーザーに提供し続けることができます。
ソフトウェア とファームウェアによる将来への備えだけでなく、クラリアス HD は 背面の 12 ピン拡張ポートも設計されており、 超音波業界がこれまでに見たことのない新しくユニークなソリューションを提供するために活用される予定です。ご期待ください！
数字で見る
以下は、 Clarius HD がもたらす主な改善点のショートリストです。この素晴らしい新しいハンドヘルド超音波プラットフォームの発売 に興奮を分かち合っていただければ幸いです。
| クラリアス第1世代 | クラリアスHD | |
| 平均体重 | 550g | 350g |
| 平均動作電力 | 15W | 9W |
| PCBカウント | 4 | 2 |
| ビームフォーマー | 4 | 8 |
| 利用可能な最高周波数 | 14 MHz | 25 MHz |
| 専門モデル | 4 | 6（カウント中） |
| ボタン | 0 | 2 |
