Ex vivo validation of non-invasive phase correction for transspine focused ultrasound: model performance and target feasibility
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objective. To evaluate the feasibility of transspine focused ultrasound using simulation-based phase corrections from a CT-derived ray acoustics model. Approach. Bilateral transspine focusing was performed in ex vivo human vertebrae with a spine-specific ultrasound array. Ray acoustics-derived phase correction was compared to geometric focusing and a hydrophone-corrected gold standard. Planar hydrophone scans were recorded in the spinal canal and three metrics were calculated: target pressure, coronal and sagittal focal shift, and coronal and sagittal Sørensen–Dice similarity to the free-field. Post hoc analysis was performed in silico to assess the impact of windows between vertebrae on focal shift. Main results. Hydrophone correction reduced mean sagittal plane shift from 1.74 ± 0.82 mm to 1.40 ± 0.82 mm and mean coronal plane shift from 1.07 ± 0.63 mm to 0.54 ± 0.49 mm. Ray acoustics correction reduced mean sagittal plane and coronal plane shift to 1.63 ± 0.83 mm and 0.83 ± 0.60 mm, respectively. Hydrophone correction increased mean sagittal similarity from 0.48 ± 0.22 to 0.68 ± 0.19 and mean coronal similarity from 0.48 ± 0.23 to 0.70 ± 0.19. Ray acoustics correction increased mean sagittal and coronal similarity to 0.53 ± 0.25 and 0.55 ± 0.26, respectively. Target pressure was relatively unchanged across beamforming methods. In silico analysis found that, for some targets, unoccluded paths may have increased focal shift. Significance. Gold standard phase correction significantly reduced coronal shift and significantly increased sagittal and coronal Sørensen–Dice similarity (p < 0.05). Ray acoustics-derived phase correction reduced sagittal and coronal shift and increased sagittal and coronal similarity but did not achieve statistical significance. Across beamforming methods, mean focal shift was comparable to MRI resolution, suggesting that transspine focusing is possible with minimal correction in favourable targets. Future work will explore the mitigation of acoustic windows with anti-focus control points.
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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 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
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 ».