用于经颅定位显微镜的超声矩阵成像

文摘   2024-10-23 23:30   中国香港  
2024.10.18. 巴黎高等物理化工学院(ESPCI)研究团队发表文章 “Ultrasound matrix imaging for transcranial in-vivo localization microscopy”,介绍了一种基于超声矩阵成像(UMI)的方法,用于克服经颅超声成像中的波前畸变问题,提高超声定位显微镜(ULM)对大脑微血管的成像效果

经颅超声成像虽具有低成本、实时成像的优势,但受颅骨层的影响,存在严重的衰减、强像差和多次散射问题,导致分辨率和对比度大幅下降。

微泡可作为超声造影剂提高血流可视化效果,基于微泡的超声定位显微镜(ULM)可实现超分辨率成像,但仍受波前畸变影响,限制了微泡检测率和定位精度。适应聚焦方法可用于补偿像差,但存在一些局限性。

本研究介绍了矩阵成像方法(UMI),对三只麻醉的绵羊进行了深部脑微血管的体内重建。本研究展示UMI在体内脑成像中的应用价值,包括量化像差和多次散射、利用脑组织静态散斑定制聚焦法则、提高ULM中微泡的检测率和定位精度,以及提供无伪影、超分辨且对比度高的脑血管图像。

绵羊实验:多序列采集


超声矩阵成像原理


颅骨异质性对像差和多重散射的影响


绵羊大脑中的超声矩阵成像

利用UMI提高微泡定位精度

使用UMI校正ULM图像

将ULM密度图与血管造影MRI图像进行比较

文章链接

https://arxiv.org/html/2410.14499v1



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