透过人颅骨的超分辨成像

由于颅骨引起的像差与混响导致的成像退化，人类高分辨经颅超声成像一直是超声领域的持久挑战。这些机制强烈依赖于颅骨形态，且在个体间差异很大。此处我们展示了使用几何聚焦方法将能量集中于感兴趣区域，以及考虑颅骨形态的相位校正聚焦方法实现人类经颅超分辨成像的可行性。结果表明，使用所提出的聚焦方法，我们可在离面和面内两种配置下对真人颅骨体模后的 208$\mu$m 微管成像。我们计算并应用了人颅骨颞区的个体相位校正剖面，以发射-接收定制的聚焦超分辨成像序列，穿过人颅骨体模靶向深度 68.5mm、频率 2.5 MHz 处的微管。微泡造影剂被稀释至 1.6$\times$10$^6$ 气泡/mL 的浓度并灌流经微管。结果表明，通过校正颅骨像差，离面聚焦发射情况下来自微管的射频信号幅度提升了 1.6 倍。在 B 模式图像中测得，微管位置的横向配准误差在未校正情况下为 990 $\mu$m，校正后降至 50$\mu$m。相位校正情况下微泡检测的灵敏度在离面成像中提升了 1.5 倍，而在面内情况下提升了 1.3 倍，同时将轴向配准误差从未校正发射的初始 1885$\mu$m 校正至校正后的 284$\mu$m。这些发现表明超分辨可更普遍地作为脑部的临床成像模态。