Three‐dimensional super resolution ultrasound imaging with a multi‐frequency hemispherical phased array
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: High resolution imaging of the microvasculature plays an important role in both diagnostic and therapeutic applications in the brain. However, ultrasound pulse-echo sonography imaging the brain vasculatures has been limited to narrow acoustic windows and low frequencies due to the distortion of the skull bone, which sacrifices axial resolution since it is pulse length dependent. PURPOSE: To overcome the detect limit, a large aperture 256-module sparse hemispherical transmit/receive array was used to visualize the acoustic emissions of ultrasound-vaporized lipid-coated decafluorobutane nanodroplets flowing through tube phantoms and within rabbit cerebral vasculature in vivo via passive acoustic mapping and super resolution techniques. METHODS: Nanodroplets were vaporized with 55 kHz burst-mode ultrasound (burst length = 145 μs, burst repetition frequency = 9-45 Hz, peak negative acoustic pressure = 0.10-0.22 MPa), which propagates through overlying tissues well without suffering from severe distortions. The resulting emissions were received at a higher frequency (612 or 1224 kHz subarray) to improve the resulting spatial resolution during passive beamforming. Normal resolution three-dimensional images were formed using a delay, sum, and integrate beamforming algorithm, and super-resolved images were extracted via Gaussian fitting of the estimated point-spread-function to the normal resolution data. RESULTS: With super resolution techniques, the mean lateral (axial) full-width-at-half-maximum image intensity was 16 ± 3 (32 ± 6) μm, and 7 ± 1 (15 ± 2) μm corresponding to ∼1/67 of the normal resolution at 612 and 1224 kHz, respectively. The mean positional uncertainties were ∼1/350 (lateral) and ∼1/180 (axial) of the receive wavelength in water. In addition, a temporal correlation between nanodroplet vaporization and the transmit waveform shape was observed, which may provide the opportunity to enhance the signal-to-noise ratio in future studies. CONCLUSIONS: Here, we demonstrate the feasibility of vaporizing nanodroplets via low frequency ultrasound and simultaneously performing spatial mapping via passive beamforming at higher frequencies to improve the resulting spatial resolution of super resolution imaging techniques. This method may enable complete four-dimensional vascular mapping in organs where a hemispherical array could be positioned to surround the target, such as the brain, breast, or testicles.
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 | 0,000 | 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 | 0,000 |
| 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 ».