Superharmonic Contrast Imaging with Dual-Frequency Technology for Tumor Vasculature Visualization
Notice bibliographique
Résumé
Tumor vasculatures lack the hierarchy and structure of healthy tissues thus vascular morphology can be a useful indicator of the tumor evolution stages for lesion identification and cancer staging. Visualization of tumor vasculatures is therefore necessary to help the monitoring of the tumor progression and evaluate the potential efficacies of tumor treatments. Superharmonic imaging (SpHI), using the dual-frequency technology, is an imaging technique that allows high-contrast and high-resolution vasculature visualization by taking advantage of the unique nonlinear behavior of the microbubble (MB) contrast agents while suppressing the background tissue clutter. In SpHI, dual-frequency (DF) transducers are used to insonify MBs using a low-frequency (LF) excitation pulse, and capture the higher order harmonics of the broadband signature MB responses using a high-frequency (HF) receiver. Since the sum of the amplitude of the higher harmonics predominates over that of the fundamental and the second harmonics, receiving only the higher harmonics allows better signal-to-noise ratio for MBs and inherently removes tissue clutters. Thanks to the sufficient bandwidth separation between the LF and HF transducers of the DF probe, SpHI can receive up to and beyond the 10th harmonic and allows high-contrast vasculature visualizations to complement other angiography imaging tools. In this work, we introduce an array-based DF transducer that has an HF array (256 elements; 21 MHz) stacked on a LF array (32 elements; 2 MHz). We managed to control both arrays using programmable ultrasound systems to allow beamforming with electronic delays to manipulate beam shapes. We then characterized the acoustic performance of this integrated probe and demonstrated its capability of SpHI with conventional line-by-line imaging in vitro and in vivo. With more advanced beamformers, we implemented ultrafast imaging techniques for SpHI and achieved acquisition frame rates close to ~400 Hz, move SpHI towards 2D real-time acquisition while maintaining the high-contrast and high-resolution visualizations of both the vasculature and the tissue structure surrounding it. We also investigated size-selected MBs in SpHI and compared superharmonic signal intensity levels to that of commercial polydisperse MBs, and found the commercial polydisperse agents more suitable for SpHI with the established imaging parameters.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».