基于行列阵列相干波束成形与滚动声学子孔径处理的超快三维超分辨超声：离体、在体与临床研究
医学物理
2023-11-16 v1 图像与视频处理
摘要
行列寻址阵列是一种新兴的超快三维超声成像探头。与相同通道数的传统二维矩阵阵列相比，它以远少的独立电子通道和更宽的视场实现成像，使其成为临床转化的良好候选。然而，行列阵列的图像质量通常较差，尤其在观测组织时。超声定位显微术即使初始图像分辨率不高也能生成超分辨图像。遗憾的是，行列探头会遭受成像伪影的困扰，这些伪影会降低超分辨图像质量，因为来自明亮微泡的“次级”瓣会被误认为微泡事件，尤其在使用平面波成像时。这些虚假事件以生理真实的方式在图像中移动，因此通过追踪难以去除，导致产生“假血管”。本文开发了一种新型滚动窗口图像重建流程，其将行列阵列专用的基于相干的波束成形技术与声学子孔径处理相结合，以减少“次级”瓣伪影、噪声并提升有效帧率。利用离体交叉管道实验发现，与传统正交平面波复合成像相比，该流程将“虚假”位置占比从约 26% 降至约 15%。此外，噪声降低了约 7 dB，有效帧率提升至超过 4000 fps。随后，利用在体超声定位显微术对非侵入性地成像兔肾与人甲状腺进行了成像。
引用
@article{arxiv.2311.08823,
title = {Ultrafast 3-D Super Resolution Ultrasound using Row-Column Array specific Coherence-based Beamforming and Rolling Acoustic Sub-aperture Processing: In Vitro, In Vivo and Clinical Study},
author = {Joseph Hansen-Shearer and Jipeng Yan and Marcelo Lerendegui and Biao Huang and Matthieu Toulemonde and Kai Riemer and Qingyuan Tan and Johanna Tonko and Peter D. Weinberg and Chris Dunsby and Meng-Xing Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08823},
year = {2023}
}