One shot, one SoS: A real-time, single-shot global speed of sound estimator
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
• We devised the first experimentally validated single-shot global speed-of-sound (SoS) estimator for ultrasound imaging. • Our new algorithm can be readily coupled with an ultrasound imaging sequence to acquire SoS values in real-time. • Accurate SoS estimates with small mean signed difference were obtained in vitro (0.4 ± 6.5 m/s) and in vivo (3.8 ± 15.7 m/s). • This work serves well to advance the emerging use of SoS in quantitative tissue characterization. • This work also benefits other imaging processes that are influenced by SoS, such as beamforming and Doppler estimation. Speed of sound (SoS), or the propagation speed of acoustic waves through a medium, is an intrinsic property of human tissue and has emerged as a new biomarker in health diagnostics. Alas, no existing technique has practically demonstrated that the tissue SoS can be robustly measured from a single pulse-echo transmission with an imaging transducer, so incorporating SoS estimation into the ultrasound imaging pipeline remains technically challenging. In this paper, we propose a novel global SoS estimation algorithm that requires only a single steered plane wave transmission for operation. Our single-shot framework derives the SoS estimate by 1) calculating each pixel’s pre-beamformed sum of normalized autocorrelation coefficients (SNAC) derived from the time-delayed channel data ensemble for an assumed SoS; 2) constructing a loss metric that is defined as, for different SoS candidates, the negated total SNAC over different pixels; 3) finding the SoS with the minimum loss value. Our single-shot SoS estimator was implemented in real-time (50 ms processing time) on a portable ultrasound research scanner. It was tested in vitro using agar staircase phantoms (SoS range: 1508–1682 m/s) and in vivo using svelte human calves (SoS range: 1573–1589 m/s). All SoS estimates were validated with reference through-transmission measurements. Results show that our framework yielded accurate SoS estimates with a small mean signed difference (MSD) in vitro (0.4 ± 6.5 m/s) and in vivo (3.8 ± 15.7 m/s). When the framework was extended to a 10-angle multi-transmission sequence, its SoS estimation performance was further improved with a smaller MSD (0.2 ± 2.0 m/s). The advent of the proposed single-shot SoS estimator can help advance the emerging use of SoS in tissue characterization and improve other imaging processes that are influenced by SoS, such as beamforming and Doppler estimation.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
| 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 découle