超出Sparrow的分辨率限制的微气泡在超分辨率超声波中被隔离,使用相模波

科学领域:

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

背景情况:

• 超分辨率超声波 (SR-US) 为增强诊断提供了详细的微血管成像.
• 目前的SR-US方法需要低度的微气泡 (MB),导致长时间的数据采集时间.
• 在更高的MB度下有效的成像对于推进SR-US速度和诊断能力至关重要.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的方法来隔离和检测高度的单个微气泡 (MB).
• 通过减少声学数据采集时间,使高速超分辨率超声波 (SR-US) 成为可能.
• 为了提高SR-US成像中MB检测的效率和准确性.

主要方法:

• 利用相模波 (PPW) 精确控制声压,并通过调整其点传播函数 (PSF) 强度来隔离单个MB.
• 利用PPW中的破坏性干扰来实现MB的轴距离歧视,补充横向歧视.
• 结合横向和轴向位置估计,以确定MBs的精确2D坐标,即使距离很近.

主要成果:

• 在波长的25%范围内实现了准确的MB位置估计,超过了Sparrow的分辨率限制.
• 使用重叠的PSF模型,无论MB的近距离或数量如何,改进了平均波长的15%的位置精度.
• 证明能够有效地隔离和检测单个MB,即使在高度.

结论:

• 开发的基于PPW的方法成功地在高度下隔离了个别MB,克服了传统超声波平面波的局限性.
• 这种技术显著减少了声学数据采集时间,为高速SR-US.铺平了道路.
• 增强的MB检测精度有望提高SR-US的诊断精度和临床应用.