A convenient, reliable, and fast acoustic pressure field measurement method for magnetic resonance-guided high-intensity focused ultrasound systems with phased array transducers
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: With the expanding applications of magnetic resonance-guided high-intensity focused ultrasound (MR-HIFU), there is an urgent need for a convenient, reliable, and fast acoustic pressure field measurement method to aid treatment protocol design, ensure consistent and safe operation of the transducer, and facilitate regulatory approval of new techniques. Herein, we report a method for acoustic pressure field characterization of MR-HIFU systems with multi-element phased array transducers. This method integrates fiber-optic hydrophone measurements and electronic steering of the ultrasound beam with MRI-assisted HIFU focus alignment to the fiber tip. METHODS: A clinical MR-HIFU system (Sonalleve V2, Profound Medical Inc., Mississauga, Canada) was used to assess the proposed method. A fiber-optic hydrophone was submerged in a degassed water bath, and the fiber tip location was traced using MRI. Subsequently, the nominal transducer focal point indicated on the MR-HIFU therapy planning software was positioned at the fiber tip, and the HIFU focus was electronically steered around the fiber tip within a 3D volume for 3D pressure field mapping, eliminating the need for an additional, expensive, and MRI-compatible 3D positioning stage. The peak positive and negative pressures were measured at the focus and validated using a standard hydrophone measurement setup outside the MRI magnet room. RESULTS: We found that the initial MRI-assisted HIFU focus alignment had an average offset of 2.23 ± 1.33 mm from the fiber tip as identified by the 3D pressure field mapping. MRI guidance and electronic beam steering allowed 3D focus localization within ~ 1 h, i.e., faster than the typical time required using the standard laboratory setup (~ 3-4 h). Acoustic pressures measured using the proposed method were not significantly different from those obtained with the standard laboratory hydrophone measurements. CONCLUSIONS: In conclusion, our method offers a convenient, reliable, and fast acoustic pressure field characterization tool for MR-HIFU systems with phased array transducers.
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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 | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».