Ultrasound tomography in bone mimicking phantoms: Simulations and experiments
Notice bibliographique
Résumé
Bone quality assessment for osteoporosis diagnosis is usually performed using dual energy X-ray absorptiometry or X-ray quantitative computed tomography. Recent research demonstrated that both methods are inaccurate in diagnosing osteoporosis since they rely only on the bone mineral density. The literature on bone quantitative ultrasound suggests that ultrasonic waves are sensitive to multiple significant bone parameters such as mechanical properties, the bone volume fraction, and the micro-architecture. Typical ultrasound tomography techniques are limited to image objects with a low speed of sound contrast relative to a background medium. In this study, the possibility of adapting a more advanced ultrasound inversion technique referred to as the hybrid algorithm for robust breast ultrasound tomography for velocity mapping of bone mimicking phantoms was examined. The cortical bone thickness and the cortical bone speed of sound, which are directly related to the bone elastic properties, are parameters strongly correlated with the overall bone quality. A finite element model and an experimental test bench were developed to adapt the hybrid algorithm for robust breast ultrasound tomography to bone quality assessment. Although artefacts were present in the images generated, the results obtained enabled discrimination of a healthy bone phantom over an osteoporotic bone phantom based on the cortical bone thickness and the average cortical bone velocity. The speed of sound inside the cortical region of the bone phantoms was underestimated by 9.38% for the osteoporotic phantom, and by 10.68% for the healthy phantom relative to the values supplied by the bone phantom manufacturer, but there was a difference of 3.97% between the two samples. The difference between the measured cortical bone thickness of the reconstructed image and the X-ray computed tomography images was on average 0.4 mm.
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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 | 0,000 | 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 ».