Enhancing Photoacoustic Visualisation of Clinical Needles with Deep Learning

成像体模 生物医学中的光声成像 可视化 生物医学工程 材料科学 计算机科学 模态(人机交互) 超声波 人工智能 放射科 光学 医学 物理
作者
Mengjie Shi,Zhaoyang Wang,Tianrui Zhao,Simeon J. West,Adrien E. Desjardins,Tom Vercauteren,Wenfeng Xia
标识
DOI:10.1109/ius52206.2021.9593857
摘要

Photoacoustic imaging has shown great potential in guiding various minimally invasive procedures by providing complementary information to ultrasound imaging, visualising critical tissue targets as well as surgical tools such as metallic needles with rich optical contrast. The use of light emitting diodes (LEDs) as excitation sources further accelerates the clinical translation of this modality due to its favorable affordability, portability, and cost-efficiency but results in the degradation of image quality associated with low pulse energy. In this work, we propose a framework based on a modified U-Net to enhance the visualisation of clinical metallic needles with a commercial LED-based photoacoustic and ultrasound imaging system. This framework included the generation of semi-synthetic datasets combining both simulated data and in vivo measurements. Evaluation of the trained neural network was performed with needle insertions into a blood-vessel-mimicking phantom, and pork joint ex vivo tissue. This deep learning-based framework significantly enhanced the visualisation of the needle with photoacoustic imaging, achieving 4.3- and 3.2-times higher signal-to-noise ratios (SNRs) compared to conventional reconstructions, which could be helpful for guiding minimally invasive procedures.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
strong.quite发布了新的文献求助10
1秒前
SciGPT应助JiegeSCI采纳,获得10
2秒前
lynn完成签到,获得积分10
3秒前
moyan完成签到 ,获得积分20
3秒前
3秒前
年轻新儿发布了新的文献求助10
3秒前
zshhay完成签到 ,获得积分10
3秒前
6秒前
6秒前
深情安青应助Bruce采纳,获得10
7秒前
乐乐应助Joker采纳,获得10
7秒前
Ellicas发布了新的文献求助10
7秒前
烟花应助裘依杨采纳,获得10
8秒前
8秒前
斯文冷亦完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
kento应助XZZH采纳,获得100
10秒前
开朗雅霜完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
Yvonne发布了新的文献求助150
11秒前
fifteen发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
小顾发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
轻松完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
ALGA发布了新的文献求助10
16秒前
平淡小猫发布了新的文献求助10
16秒前
研友_VZG7GZ应助壮观问寒采纳,获得10
17秒前
小闫发布了新的文献求助10
17秒前
Yi完成签到,获得积分20
18秒前
要吃烧饼么完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
21秒前
平常完成签到,获得积分10
22秒前
JamesPei应助DrZ采纳,获得10
24秒前
虞翩跹完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
NexusExplorer应助Qinjichao采纳,获得10
25秒前
laohu2发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3153887
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2804911
关于积分的说明 7862225
捐赠科研通 2462979
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1311070
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629429
版权声明 601821