Transcranial thermoacoustic imaging based on the fast back-projection algorithm with nonuniform speed of sound layering

声速 声学 分层 热声学 声音(地理) 投影(关系代数) 光声成像 计算机科学 材料科学 物理 算法 植物 生物
作者
Zeqi Yang,Xiaozhang Zhu,Zhiqin Zhao,Lin Huang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:125 (2)
标识
DOI:10.1063/5.0221183
摘要

Thermoacoustic imaging (TAI) has the potential for detecting hemorrhagic stroke. However, in transcranial TAI, the speed of sound (SoS) between the skull and brain tissue varies significantly. Therefore, if the image reconstruction assumes a uniform SoS, accurately locating the hemorrhagic lesion becomes challenging. In this Letter, we propose a fast inhomogeneous layer back-projection (BP) method based on the basic boundary line with a statistical approach to reconstruct TA images for noninvasive and non-ionizing hemorrhage detection. To validate our proposed method, we conducted numerical simulations using real human skull data and two phantom transcranial TAI experiments. In the numerical simulation, the proposed method improves the structural similarity index measure from 0.034 879 for BP with uniform SoS to 0.624 44. The phantom experimental results demonstrate that the proposed method renders the targets in the reconstructed image more consistent with the real targets. In the case of considering a three-layer SoS distribution, the time reversal method requires 1 min and 37.391 s to reconstruct a 201 × 201 pixels TA image. Meanwhile, the proposed method accomplishes the same-sized TA image reconstruction in only 2.113 397 s. The simulation and experimental results indicate that the proposed method enhances TAI's ability for accurate and fast identification of cerebral hemorrhage.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
含糊的尔槐应助自觉远山采纳,获得200
1秒前
动听的乐安应助闫雪采纳,获得10
1秒前
lm发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
斯文的白晴完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
英姑应助why采纳,获得10
3秒前
4秒前
小蘑菇应助郭小宝采纳,获得10
4秒前
wuy发布了新的文献求助10
5秒前
郑仲禹完成签到 ,获得积分10
5秒前
哈哈军哥哥完成签到,获得积分10
5秒前
张六六完成签到,获得积分10
6秒前
烟花应助淡淡夕阳采纳,获得10
6秒前
汉堡包应助收手吧大哥采纳,获得10
8秒前
sylnd126发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
lemon完成签到,获得积分10
8秒前
小烦同学完成签到,获得积分10
9秒前
SYLH应助橙子采纳,获得20
10秒前
我是鸡汤发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
科研助手6应助能干的吐司采纳,获得10
12秒前
13秒前
CipherSage应助123采纳,获得10
13秒前
13秒前
谦让之云发布了新的文献求助10
14秒前
嗯哼发布了新的文献求助10
14秒前
小蘑菇应助明亮飞双采纳,获得10
15秒前
why发布了新的文献求助10
15秒前
粥粥完成签到 ,获得积分10
15秒前
郭小宝发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
17秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3988786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531116
关于积分的说明 11252493
捐赠科研通 3269766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804771
邀请新用户注册赠送积分活动 881870
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809021