Feasibility of noninvasive thermometry in hyperthermia regime using harmonics generated by nonlinear ultrasound wave propagation
Notice bibliographique
Résumé
Hyperthermia is a cancer treatment modality that could be delivered as a stand-alone treatment or in conjunction with chemotherapy or radiation therapy. Noninvasive and real-time temperature monitoring of the heated tissue improves the efficacy and safety of the treatment. Ultrasound-based thermometry requires a temperature-sensitive acoustic parameter that can be used to estimate the temperature by tracking changes in that parameter during heating. This dissertation describes the experiments and simulations performed to obtain the temperature dependence of acoustic harmonics generated by nonlinear ultrasound propagation in several media including: water, an attenuating tissue-mimicking liquid, ex vivo bovine muscle tissues, and tissue-mimicking gel phantoms. The mechanisms of action of harmonic generation in water and in the attenuating liquid, made by a mixture of 90% glycerol and 10% water (by volume), as a function of temperature at various frequencies have been investigated using a temperature dependent Khokhlov–Zabolotskaya–Kuznetsov (KZK) nonlinear acoustic wave propagation model. The simulation results were compared with and validated by measurements. In water, the harmonic amplitudes decrease with increasing the temperature at low frequencies (1 and 3.3 MHz), while the opposite temperature dependence was observed at higher frequencies (13 and 20 MHz). The harmonic generation significantly increased with temperature in the tissue-mimicking liquid at both frequencies of 5 and 13 MHz. The temperature dependence of harmonics in tissue-mimicking gel phantoms and ex vivo bovine muscle tissues were measured using a commercial high-frequency ultrasound imaging system, and a new noninvasive ultrasound-based thermometry has been developed that is based on the backscattered energy of the harmonics. The sensitivity of this new thermometry technique to medium’s motion was studied and compared with the conventional echo-shift thermometry technique. Based on this study, it is suggested that noninvasive temperature estimation is feasible using acoustic harmonics with lower sensitivity to motion artifacts compared to the conventional echo-shift technique.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».