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Zernike 다항식을 활용한 두개골 고강도 초음파 집중의 가속화된 적응 초점 글보기
Zernike 다항식을 활용한 두개골 고강도 초음파 집중의 가속화된 적응 초점
대표 URL https://aapm.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1118/1.4752085
작성자 관리자 게시일 2024.03.11 조회수 100

이 연구는 두개골에 의해 발생하는 위상 오류를 분석하고, 이를 Zernike 다항식(ZPs)을 사용하여 수정하는 방법의 효과를 탐구하며, 이전 연구에서 얻은 위상 보정 값을 새 데이터 세트의 초기 추정치로 활용하는 이점을 조사합니다. 연구 방법으로는, 이전 두개골 초음파 집중 수술(MRgFUS)에서 얻은 CT 이미지를 기반으로 하는 다섯 개의 위상 오류 데이터 세트를 분석하고, Hadamard 인코딩 대신 Zernike 인코딩으로 수정된 비반복적 적응 초점 알고리즘을 사용하여 시뮬레이션을 통해 환자의 위상 오류를 보정했습니다. 결과적으로, 여러 환자의 위상 오류 데이터 간 높은 상관관계를 보여 주었고, Zernike 기반 알고리즘은 낮은 모드의 ZPs를 사용하여 전반적으로 더 효과적인 보정을 달성했습니다. 초점 강도는 170모드 미만의 ZPs를 사용하여 비오차 상태의 90% 강도를 달성했습니다. 결론적으로, ZPs를 사용한 위상 오류의 보정은 두개골 초음파의 적응 초점에 유익하며, 두개골 기반 위상 오류는 반구형 송신기 요소의 소수에 해당하는 ZP 모드 수로 잘 근사될 수 있습니다. 초기 위상 오류 추정치와 Zernike 기반 알고리즘을 함께 사용하면 강도를 향상시키고 임상 두개골 MRgFUS 치료를 위한 MR-ARFI 기반 초점의 실현 가능성을 크게 증가시킬 수 있습니다.

 

Kaye, E. A., Hertzberg, Y., Marx, M., Werner, B., Navon, G., Levoy, M., & Pauly, K. B. (2012). Application of Zernike polynomials towards accelerated adaptive focusing of transcranial high intensity focused ultrasound. Medical physics39(10), 6254-6263.

 

[담당자: 강병민(bmkang@kimm.re.kr, 7411)]

 
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