基于常规线阵在多视角扫描方案中的体积同步光声与超声成像
光学
2023-04-24 v2 医学物理
摘要
具有精确空间与时间共配准的体积多模态成像可为诊断与监测提供有价值且互补的信息。大量研究试图将 3D 光声 (PA) 与超声 (US) 成像结合于临床可转化的配置中。然而，当前的技术折衷导致光声或超声模式图像质量不佳。本工作旨在提供可转化、高质量、同步共配准的双模 PA/US 3D 断层成像。基于合成孔径方法的体积成像通过在旋转-平移扫描中使用 5 MHz 线阵交错采集 PA 与 US 实现（12 个角度、30 mm 平移，于 21 秒内对直径 21 mm、长 19 mm 的圆柱体积成像）。为共配准，开发了一种使用专门设计的螺纹模体的原始校准方法，通过重建清晰度与校准模体结构叠加的全局优化来估计 6 个几何参数与 1 个时间偏移。模体设计与代价函数度量基于数值模体分析选定，并对 7 个参数获得高估计精度。实验估计验证了校准可重复性。估计参数用于具有相同或不同 US 与 PA 对比空间分布的附加模体的双模态重建。两模式叠加距离小于声波长的 10%，并获得波长量级均匀空间分辨率。该双模 PA/US 断层成像应有助于对生物变化或更慢动力学现象（如纳米剂蓄积）更灵敏稳健的检测与随访。
引用
@article{arxiv.2301.00706,
title = {Volumetric and Simultaneous Photoacoustic and Ultrasound Imaging with a Conventional Linear Array in a Multiview Scanning Scheme},
author = {Clément Linger and Yoann Atlas and Remy Winter and Marine Vandebrouck and Maxime Faure and Théotim Lucas and S. Lori Bridal and Jérôme Gateau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.00706},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 5 figures