清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Dynamic mode decomposition based Doppler monitoring of de novo cavitation induced by pulsed HIFU: an in vivo feasibility study

空化 体内 多普勒效应 材料科学 动态模态分解 生物医学工程 分解 计算机科学 声学 医学 化学 生物 物理 生物技术 天文 机器学习 有机化学
作者
Minho Song,Oleg A. Sapozhnikov,Vera A. Khokhlova,Helena Son,Stephanie Totten,Yak-Nam Wang,Tatiana D. Khokhlova
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1)
标识
DOI:10.1038/s41598-024-73787-w
摘要

Pulsed high-intensity focused ultrasound (pHIFU) has the capability to induce de novo cavitation bubbles, offering potential applications for enhancing drug delivery and modulating tissue microenvironments. However, imaging and monitoring these cavitation bubbles during the treatment presents a challenge due to their transient nature immediately following pHIFU pulses. A planewave bubble Doppler technique demonstrated its potential, yet this Doppler technique used conventional clutter filter that was originally designed for blood flow imaging. Our recent study introduced a new approach employing dynamic mode decomposition (DMD) to address this in an ex vivo setting. This study demonstrates the feasibility of the application of DMD for in vivo Doppler monitoring of the cavitation bubbles in porcine liver and identifies the candidate monitoring metrics for pHIFU treatment. We propose a fully automated bubble mode identification method using k-means clustering and an image contrast-based algorithm, leading to the generation of DMD-filtered bubble images and corresponding Doppler power maps after each HIFU pulse. These power Doppler maps are then correlated with the extent of tissue damage determined by histological analysis. The results indicate that DMD-enhanced power Doppler map can effectively visualize the bubble distribution with high contrast, and the Doppler power level correlates with the severity of tissue damage by cavitation. Further, the temporal characteristics of the bubble modes, specifically the decay rates derived from DMD, provide information of the bubble dissolution rate, which are correlated with tissue damage level-slower rates imply more severe tissue damage.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
欣喜烙完成签到 ,获得积分10
33秒前
41秒前
白白不喽完成签到 ,获得积分10
45秒前
赵绵绵发布了新的文献求助10
45秒前
动人的又菡完成签到,获得积分10
46秒前
美丽的芷完成签到,获得积分10
49秒前
蛋卷完成签到 ,获得积分0
53秒前
晴空万里完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
daomaihu完成签到,获得积分10
1分钟前
风趣的香岚完成签到,获得积分10
1分钟前
土豪的城完成签到,获得积分10
2分钟前
sea完成签到 ,获得积分10
2分钟前
烟花应助NattyPoe采纳,获得10
2分钟前
丰富的归尘完成签到 ,获得积分10
2分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
淡定的板栗完成签到,获得积分10
2分钟前
李木禾完成签到 ,获得积分10
2分钟前
sa完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
NattyPoe发布了新的文献求助10
3分钟前
naczx完成签到,获得积分0
3分钟前
xiuxiuzhang完成签到 ,获得积分10
3分钟前
优雅的梦芝完成签到,获得积分10
3分钟前
lucky呆瓜完成签到,获得积分20
3分钟前
3分钟前
lucky呆瓜发布了新的文献求助10
3分钟前
乐观的黎云完成签到 ,获得积分10
3分钟前
小马甲应助Luka采纳,获得10
4分钟前
笑点低的如萱完成签到,获得积分10
4分钟前
lzm完成签到 ,获得积分10
4分钟前
苇一完成签到,获得积分10
4分钟前
含糊的茹妖完成签到 ,获得积分0
4分钟前
4分钟前
Luka完成签到,获得积分10
4分钟前
Luka发布了新的文献求助10
5分钟前
小白龙完成签到 ,获得积分10
5分钟前
自然的妙梦完成签到,获得积分10
5分钟前
小巧的寻双完成签到 ,获得积分10
5分钟前
foden完成签到,获得积分10
5分钟前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Understanding Octavia Butler 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7565310
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9145535
关于积分的说明 19554308
捐赠科研通 7151913
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3262510
关于科研通互助平台的介绍 2428780
邀请新用户注册赠送积分活动 2252348