双探头跨骨全波形反转:一个大脑幻影可行性研究

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 声学建模 声学建模
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 超超声成像在成年人中是有限的,因为骨诱导的信号扭曲.
• 全波形逆转 (FWI) 显示了通过头骨进行高质量的脑成像的潜力.
• 低频超声波数据可以用于跨膜超声波断层扫描.

研究的目的:

• 为了展示FWI的第一个实验应用,用于高分辨率的2D大脑和头骨超声波成像.
• 通过使用幻影模型评估FWI的可行性,用于跨膜超声波断层扫描.
• 在FWI重建中评估不同传感器阵列配置的有效性.

主要方法:

• 使用了一个2:5尺度的大脑幻影,被包裹在一个3D打印的头骨模仿器中.
• 实施了带有低频心脏探针的断层超声波采集系统.
• 在实验获得的数据上进行了FWI重建,并与合成数据进行了比较.

主要成果:

• 在骨模仿中成功地实现了脑幻体的FWI重建.
• 应用了一种反射匹配算法来建模头骨层,减轻其影响.
• 这项研究证明了用各种传感器阵列配置的成像系统的可行性.

结论:

• 这项研究代表了FWI在成年人经超声波成像中的临床应用的重要一步.
• FWI提供了一种有希望的方法来克服由头骨引起的信号退化.
• 使用FWI与低频超声波,可以获得大脑的高分辨率声学模型.