一个与人相容的梯度线圈用于可视化超声波传播.
Paul-Emile Passe-Carlus1, Davi Cavinatto2, Nathan Thyberg1
1Computer And Electrical Engineering, Brigham Young University, Provo, UT 84663, USA.
这项研究引入了一种专门的磁共振成像 (MRI) 梯度线圈,用于磁共振水力电话 (MRH) 技术. 这种线圈通过对人类皮质内的超声波振动进行成像,使得精确的跨头聚焦超声波神经调节.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
- 声学 声学 在声学方面
背景情况:
- 超焦超声波 (tFUS) 神经调节需要基于个体头骨解剖学的精确准.
- 目前的方法缺乏基于MRI的实时反来指导tFUS输送.
- 需要采用声学监测技术来确保tFUS的安全性和有效性.
研究的目的:
- 开发和描述基于MRI的系统,用于在tFUS期间监测超声波振动.
- 为了创建一个专门的梯度线圈,用于磁共振水声机 (MRH) 技术.
- 评估使用患者特定的头骨形态来定制tFUS神经调节的可行性.
主要方法:
- 一个直径60毫米,饼式的梯度线圈被设计成使MRI图像对超声波振动敏感.
- 该线圈与一个500kHz定制的超声波传感器集成.
- 长椅实验描述了磁场梯度和声场;in silico方法估计了声学静止波.
- 结果的MRI图像被分析,以估计声压,并与传统的水电话测量相比较.
主要成果:
- 在MRH图像中,MRH系统成功地将声学位移视为MRI图像中的侧面相位模式.
- 来自MRI图像的声压估计显示了声学和磁场的调制.
- 由于电子噪声而导致的压力测量不确定性随着深度的增加而呈指数级增长,在0-30毫米深度之间从20-100kPa不等.
- 在MRH系统低估了平均12kPa (SD 21kPa) 的水电声测量.
结论:
- 开发的梯度线圈可用于tFUS应用的基于MRI的超声波振动监测.
- 在tFUS神经调节中,MRH技术显示了实时反的潜力.
- 需要进一步优化,以减少深度依赖的不确定性,并提高压力估计的准确性.
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