BabelBrain：用于神经调控应用经颅聚焦超声前瞻性建模的开源软件
医学物理
2023-05-10 v2
摘要
BabelBrain 是一款开源的独立图形用户界面应用程序，专为使用经颅聚焦超声进行神经调控研究而设计。它计算脑组织中透射的声场，同时考虑颅骨屏障引起的畸变效应。模拟使用磁共振成像（MRI）扫描以及（若可用）计算机断层扫描和零回波时间 MRI 扫描进行准备。它还根据给定的超声方案（如总暴露时长、占空比和声强）计算热效应。该工具旨在与神经导航和可视化软件（如 3DSlicer）协同工作。它利用图像处理为超声模拟准备域，并使用 BabelViscoFDTD 库进行经颅建模计算。BabelBrain 支持多种 GPU 后端，包括 Metal、OpenCL 和 CUDA，并可运行于 Linux、MacOS 和 Windows 等所有主流操作系统。该工具特别针对脑成像研究中常见的 Apple ARM64 系统进行了优化。本文介绍了 BabelBrain 中使用的建模流程，以及一项数值研究，其中测试了不同的声学特性映射方法，以选出能够复现文献中报道的经颅压力传输效率的最佳方法。
引用
@article{arxiv.2301.12727,
title = {BabelBrain: An Open-Source Application for Prospective Modeling of Transcranial Focused Ultrasound for Neuromodulation Applications},
author = {Samuel Pichardo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12727},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 10 figures