超声监测同时使用最小峰-侧叶编码激发的高强度聚焦超声 (HIFU) 治疗

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 生物医学工程 生物医学工程
• 声学物理 声学物理

背景情况:

• 高强度聚焦超声波 (HIFU) 治疗需要使用B模式超声波 (US) 实时监测.
• 同时的HIFU传输会引起声学干扰,降低美国监控图像质量.
• 现有的方法,如脉冲逆转减去 (PIS) 和戈莱解码,与组织运动作斗争,无法完全取消HIFU干扰.

研究的目的:

• 开发一种新的单传输双极序列,用于美国同时监测HIFU治疗.
• 为了恢复美国的图像质量,并消除来自HIFU的声学干扰.
• 克服现有方法的局限性,特别是在存在组织运动的情况下.

主要方法:

• 设计一个最小峰值侧 (MPS) 双极序列,具有相同的正/负位和位持续时间作为HIFU波形周期的倍数.
• 通过排列搜索优化MPS编码.
• 使用匹配过来取消HIFU干扰并增强US回声的解码,然后使用Wiener过来进行脉冲压缩.
• 通过模拟和幻影实验与传统的双传输方法 (PIS,Golay) 和隙过进行比较.

主要成果:

• 拟议的MPS解码有效地消除了HIFU干扰,即使在组织运动时也保持了图像质量.
• 传统的PIS和Golay解码显示由于未取消的HIFU组件与组织运动,图像质量受到损害.
• 在MPS解码证明了在美国同时监测ex-vivo实验中的组织切除的可行性.
• MPS解码避免了剩余HIFU和隙过所见的斑点恶化之间的权衡.

结论:

• 新的单传输MPS双极序列在HIFU治疗期间为同时US监测提供了卓越的性能.
• MPS解码显著提高图像质量,有效抑制HIFU干扰,在动态条件下优于传统方法.
• 这种技术为实时监测和控制HIFU疗法提供了有前途的进步.