The Role of Microbubble Echo Phase Lag in Multipulse Contrast-Enhanced Ultrasound Imaging
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, we assess the importance of microbubble shell composition for contrast-enhanced imaging sequences commonly used on clinical scanners. While the gas core dynamics are primarily responsible for the nonlinear harmonic response of microbubbles at diagnostic pressures, it is now understood that the shell rheology plays a dominant role in the nonlinear response of microbubbles subjected to low acoustic pressures. Of particular interest here, acoustic pressures of tens of kilopascal can cause a reversible phase transition of the phospholipid coatings from a stiff elastic organized state to a less stiff disorganized buckled state. Such a transition from elastic to buckled shell induces a steep variation of the shell elasticity, which alters the microbubble acoustic scattering properties. We demonstrate in this paper that this mechanism plays a dominant role in contrast pulse sequences that modulate the amplitude of the insonifying pulse pressure. The contrast-to-tissue ratio (CTR) for amplitude modulation (AM), pulse inversion (PI), and amplitude modulation pulse inversion (AMPI) is measured in vitro for Definity, Sonazoid, both lipid-encapsulted microbubbles, and the albumin-coated Optison. It is found that pulse sequences using AM significantly enhanced the nonlinear response of all studied microbubbles compared to PI (up to 15 dB more) when low insonation pressures under 200 kPa were used. Further investigation reveals that the origin of the hyperechoicity is a small phase lag occurring between the echoes from the full-and half-amplitude driving pulses, and that the effect could be attributed to the shell softening dynamics of lipid and albumin coatings. We assess that this additional phase in microbubble ultrasound scattering can have a dominant role in the CTR achieved in contrast sequences using AM. We also show that the pressure dependent phase lag is a specific marker for microbubbles with no equivalent in tissue, which can be used to segment microbubbles from the tissue harmonics and significantly increase the CTR.
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 machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».