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Enregistrement W2052889706 · doi:10.1088/0031-9155/55/22/014

3D conformal MRI-controlled transurethral ultrasound prostate therapy: validation of numerical simulations and demonstration in tissue-mimicking gel phantoms

2010· article· en· W2052889706 sur OpenAlexafffund
Mathieu Burtnyk, W. Apoutou N’Djin, Ilya Kobelevskiy, Michael Bronskill, Rajiv Chopra

Notice bibliographique

RevuePhysics in Medicine and Biology · 2010
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueUltrasound and Hyperthermia Applications
Établissements canadiensHealth Sciences CentreUniversity of TorontoSunnybrook Health Science Centre
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health Research
Mots-clésProstateUltrasoundMedicineConformal mapBiomedical engineeringRadiologyInternal medicineMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

MRI-controlled transurethral ultrasound therapy uses a linear array of transducer elements and active temperature feedback to create volumes of thermal coagulation shaped to predefined prostate geometries in 3D. The specific aims of this work were to demonstrate the accuracy and repeatability of producing large volumes of thermal coagulation (>10 cc) that conform to 3D human prostate shapes in a tissue-mimicking gel phantom, and to evaluate quantitatively the accuracy with which numerical simulations predict these 3D heating volumes under carefully controlled conditions. Eleven conformal 3D experiments were performed in a tissue-mimicking phantom within a 1.5T MR imager to obtain non-invasive temperature measurements during heating. Temperature feedback was used to control the rotation rate and ultrasound power of transurethral devices with up to five 3.5 × 5 mm active transducer elements. Heating patterns shaped to human prostate geometries were generated using devices operating at 4.7 or 8.0 MHz with surface acoustic intensities of up to 10 W cm(-2). Simulations were informed by transducer surface velocity measurements acquired with a scanning laser vibrometer enabling improved calculations of the acoustic pressure distribution in a gel phantom. Temperature dynamics were determined according to a FDTD solution to Pennes' BHTE. The 3D heating patterns produced in vitro were shaped very accurately to the prostate target volumes, within the spatial resolution of the MRI thermometry images. The volume of the treatment difference falling outside ± 1 mm of the target boundary was, on average, 0.21 cc or 1.5% of the prostate volume. The numerical simulations predicted the extent and shape of the coagulation boundary produced in gel to within (mean ± stdev [min, max]): 0.5 ± 0.4 [-1.0, 2.1] and -0.05 ± 0.4 [-1.2, 1.4] mm for the treatments at 4.7 and 8.0 MHz, respectively. The temperatures across all MRI thermometry images were predicted within -0.3 ± 1.6 °C and 0.1 ± 0.6 °C, inside and outside the prostate respectively, and the treatment time to within 6.8 min. The simulations also showed excellent agreement in regions of sharp temperature gradients near the transurethral and endorectal cooling devices. Conformal 3D volumes of thermal coagulation can be precisely matched to prostate shapes with transurethral ultrasound devices and active MRI temperature feedback. The accuracy of numerical simulations for MRI-controlled transurethral ultrasound prostate therapy was validated experimentally, reinforcing their utility as an effective treatment planning tool.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,774
Score d'incertitude au seuil0,294

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,055
Tête enseignante GPT0,329
Écart entre enseignants0,274 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations22
Publié2010
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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