直播回放 | 上海科技大学、中南大学等三位专家讲述下一代超声技术

发布时间: 2024-11-12

直播时间:2024年11月12日(周二)20:00-22:00

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嘉宾介绍:

吴涛,上海科技大学信息科学与技术学院常任副教授、研究员、博导。2011年博士毕业于美国加州大学洛杉矶分校,毕业后曾供职于英特尔公司,以博士后研究员身份加入美国斯坦福大学和东北大学。于2017年7月加入上海科技大学,建立了上科大微系统与先进传感器实验室(SMALL)。科研方向包括微纳机电系统MEMS/NEMS,压电射频/超声器件,集成电路工艺,以及MEMS-CMOS集成微系统。吴涛博士是IEEE高级会员,长期受邀担任多个国际期刊审稿人和国际会议程序委员委员,先后主持/参与了国家自然科学基金、国家科技攻关专项、上海市科委、江苏省重点研发计划等多项科研项目,在包括(NPG) Microsyst. & Nanoeng., Nat. Comm., JMEMS, Elec. Devi. Lett., Appl. Phys. Lett., IEEE T-UFFC, IEEE MEMS, TRANSDUCERS, SENSOR, IUS等国际著名期刊和会议上发表学术论文100余篇,H-index 27。

演讲题目:《Thin Film based Ultrasound Transducers》

演讲摘要:薄膜超声换能器代表了超声技术的重大进步,通过利用薄膜材料的独特特性来增强成像和诊断能力,可广泛应用于医疗和电子领域。传统的超声换能器在分辨率、灵敏度、集成化以及适应多样化应用环境等方面仍然存在局限性。本次演讲将概述薄膜超声换能器领域的进展、挑战和未来发展方向。通过解决传统超声技术的当前局限性,基于微纳机电系统(MEMS)技术的薄膜超声换能器将会在医疗、消费电子和工业应用等诸多领域提供了更有效且功能更强大的诊断和传感工具。这一先进技术具有巨大的发展潜力,进一步的研究和发展将有助于充分实现其应用价值,希望通过本次演讲和讨论使您对薄膜超声换能器的前景和应用有更深入的了解。

 

陈超博士,于2010年清华大学获得微电子学士学位,2012年和2018年于荷兰代尔夫特理工大学分别获得微电子学硕士与博士学位。2017年加入美国创业公司Butterfly Network,历任高级/资深芯片设计工程师至2022年,期间参与了世界上首款用于个人掌上超声(Butterfly iQ/iQ+)的CMUT-on-CMOS片上超声模组的开发与量产,并帮助公司在2021年于纽交所上市。2021年至2022年期间, 于荷兰代尔夫特理工大学兼任研究员,主要研究方向为用于经颅功能超声三维神经成像的下一代超声成像芯片开发。2023年回国创立荷声科技(Sonosilicon),在中荷两地同时运营,致力于以硅基片上超声技术赋能下一代医疗超声应用。在JSSC, ISSCC, T-UFFC,PNAS等国际期刊和会议上发表40余篇学术论文;曾获2019年Else Kooi奖(荷兰王国微电子领域年度最佳青年研究员奖)和2017年国际超声研讨会(IUS)最佳学生论文奖,并作为共同作者获得2021年国际固态电路大会(ISSCC) Anantha P. Chandrakasan杰出技术论文奖和最佳演示奖,2020年ISSCC技术创新奖,及2017年亚洲固态电路会议(A-SSCC)最佳学生论文奖。目前担任欧洲固态电路会议(ESSERC)技术委员委员

演讲题目:《Ultrasound on Silicon: Trends, Challenges and Opportunities》

演讲摘要:基于半导体材料的超声换能器与芯片技术正在从底层维度重塑医疗超声工业。随着医用超声成像设备从传统的台式彩超平台向以四维成像介入微导管、手持探头和可穿戴贴片等全新形态为代表的下一代超声多样化生态演进,超声产业界对于高通道密度超声换能器与前置硅基芯片集成综合解决方案的需求亟待满足,对物理信道数量压缩前置、实时成像质量优化、通信带宽提升与边缘计算能力加载的需求快速增长,这些全新解锁的应用与市场为硅基超声技术的发展带来了新的挑战和机遇。本次报告将首先对各种不同形态的下一代超声成像器件、硅基集成前端收发系统与片上图像处理解决方案的最新进展进行回顾,并以一系列涵盖换能器-芯片集成、紧凑高压超声发射模块、微波束成形和低功耗数字化等关键技术的硅基超声前沿设计为案例,详细展示硅基超声技术在赋能便携、可穿戴和微型4-D超声导管等下一代超声设备时的技术潜力与可能遇到的关键挑战。在报告的最后,我们将对硅基超声时代的未来产业机遇进行展望。

 

陈泽宇博士,是中南大学机电工程学院教授。2012年本科毕业于中南大学材料科学与工程学院,2017年获南加州大学生物医学工程博士学位。2019年入职中南大学,获聘教授。主要研究方向包括超声换能器、微流控芯片,在Science Advances、The Innovation、Advanced Science、Advanced Materials、Small、Nano Letter等国际期刊上发表30余篇SCI论文。

演讲题目:《Ultrasound Transducers for Modulating Biological Tissue Properties》

演讲摘要:经典的超声成像和治疗主要依赖于超声波的机械效应及热效应,这些效应是利用机械波在不同介质中的传播特性及其与组织的相互作用实现的。近年来,越来越多的研究揭示了超声可以从光学、细胞生物学的角度影响生物组织,这些新兴的原理为未来超声换能器的设计提供了方向。在本次报告中,我将介绍基于声全息超声换能器的虚拟活体光波导技术。通过对三维声场的设计及全息调控,改变生物组织的空间折射率,抑制光波的散射,进而提升光学成像的信噪比。此外,还将介绍基于涡旋声场的类器官培养技术。通过涡旋声场构建虚拟三维支架,凝聚肿瘤细胞,并促进细胞的连接与分化。该方法在无基质胶的条件下可以成功培养人源的黑色素瘤、乳腺癌类器官,并构建肿瘤类器官-免疫细胞共培养系统。通过这些研究,我们可以看到新兴的超声理论与技术在生物学与医学中巨大的应用潜力。