Direct vibro-elastography FEM inversion in Cartesian and cylindrical coordinate systems without the local homogeneity assumption
Notice bibliographique
Résumé
To produce images of tissue elasticity, the vibro-elastography technique involves applying a steady-state multi-frequency vibration to tissue, estimating displacements from ultrasound echo data, and using the estimated displacements in an inverse elasticity problem with the shear modulus spatial distribution as the unknown. In order to fully solve the inverse problem, all three displacement components are required. However, using ultrasound, the axial component of the displacement is measured much more accurately than the other directions. Therefore, simplifying assumptions must be used in this case. Usually, the equations of motion are transformed into a Helmholtz equation by assuming tissue incompressibility and local homogeneity. The local homogeneity assumption causes significant imaging artifacts in areas of varying elasticity. In this paper, we remove the local homogeneity assumption. In particular we introduce a new finite element based direct inversion technique in which only the coupling terms in the equation of motion are ignored, so it can be used with only one component of the displacement. Both Cartesian and cylindrical coordinate systems are considered. The use of multi-frequency excitation also allows us to obtain multiple measurements and reduce artifacts in areas where the displacement of one frequency is close to zero. The proposed method was tested in simulations and experiments against a conventional approach in which the local homogeneity is used. The results show significant improvements in elasticity imaging with the new method compared to previous methods that assumes local homogeneity. For example in simulations, the contrast to noise ratio (CNR) for the region with spherical inclusion increases from an average value of 1.5-17 after using the proposed method instead of the local inversion with homogeneity assumption, and similarly in the prostate phantom experiment, the CNR improved from an average value of 1.6 to about 20.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».