A novel tissue mechanics‐based method for improved motion tracking in quasi‐static ultrasound elastography
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: Most cancers are associated with biological and structural changes that lead to tissue stiffening. Therefore, imaging tissue stiffness using quasi-static ultrasound elastography (USE) can potentially be effective in cancer diagnosis. USE techniques developed for stiffness image reconstruction use noisy displacement data to obtain the stiffness images. In this study, we propose a technique to substantially improve the accuracy of the displacement data computed through ultrasound tissue motion tracking techniques, especially in the lateral direction. METHODS: The proposed technique uses mathematical constraints derived from fundamental tissue mechanics principles to regularize displacement and strain fields obtained using Global Ultrasound Elastography (GLUE) and Second-Order Ultrasound Elastography (SOUL) methods. The principles include a novel technique to enforce (1) tissue incompressibility using 3D Boussinesq model and (2) deformation compatibility using the compatibility differential equation. The technique was validated thoroughly using metrics pertaining to Signal-to-Noise-Ratio (SNR), Contrast-to-Noise-Ratio (CNR) and Normalized Cross Correlation (NCC) for four tissue-mimicking phantom models and two clinical breast ultrasound elastography cases. RESULTS: The results show substantial improvement in the displacement and strain images generated using the proposed technique. The tissue-mimicking phantom study results indicate that the proposed method is superior in improving image quality compared to the GLUE and SOUL techniques as it shows an average axial strain SNR and CNR improvement of 44% and 63%, and lateral strain SNR and CNR improvement of 130% and 435%, respectively. The results of the phantom study also indicate higher accuracy of displacement images obtained using the proposed technique, including improvement ranges of 7-84% and 26-140% for axial and lateral displacement images, respectively. For the clinical cases, the results indicate average improvement of 48% and 64% in SNR and CNR, respectively, in the axial strain images, and average improvement of 40% and 41% in SNR and CNR, respectively, in the lateral strain images. CONCLUSION: The proposed method is very effective in producing improved estimate of tissue displacement and strain images, especially with the lateral displacement and strain where the improvement is highly remarkable. While the method shows promise for clinical applications, further investigation is necessary for rigorous assessment of the method's performance in the clinic.
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 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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».