一种对具有任意几何形状的超声波传感器阵列进行几何校准的方法
Karteekeya Sastry1,2, Yang Zhang2, Peng Hu2
1Caltech Optical Imaging Laboratory, Department of Electrical Engineering, California Institute of Technology, 1200 East California Boulevard, Pasadena, CA 91125, USA.
Photoacoustics
|July 10, 2023
概括
对光声学计算机断层扫描 (PACT) 系统进行精确的几何校准至关重要. 这种新方法通过提高分辨率和揭示以前看不到的细节来提高PACT图像质量,例如乳房血管系统.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 生物医学工程 生物医学工程
- 声学 声学 在声学方面
背景情况:
- 超声波传感器阵列的几何校准对于高性能光声学计算机断层扫描 (PACT) 非常重要.
- 现有的方法可能在不同的PACT系统配置中缺乏广泛的适用性.
- 精确的传感器定位对于PACT中准确的图像重建至关重要.
研究的目的:
- 为各种PACT系统引入一种多功能几何校准方法.
- 为了提高图像质量和PACT的诊断能力.
- 为优化传感器阵列几何学提供强大的解决方案.
主要方法:
- 开发了一种使用替代方法来确定声音速度和点源位置的几何校准技术.
- 为了简化计算,在传感器坐标中制定了校准作为线性问题.
- 分析了估计错误,以优化点源排列,以提高准确性.
主要成果:
- 在3D PACT系统中显著改进,提高了对比度和噪声比,点源大小和传播.
- 成功重建了一个健康的人类乳房的图像,揭示了以前看不见的血管系统在校准后.
- 在主要图像质量指标中的量化改进归因于几何校准方法.
结论:
- 提出的几何校准方法是有效的,并且广泛适用于PACT系统.
- 这种技术大大提高了PACT图像质量,使更细微的解剖细节可视化.
- 该方法代表了PACT技术和临床应用的重大进步.
