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SIMUS3:用于三维超声成像的开源模拟器。

SIMUS3: An open-source simulator for 3-D ultrasound imaging.

机构信息

CREATIS (Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé), CNRS UMR 5220 - INSERM U1294 - Université Lyon 1 - INSA Lyon - Université Jean Monnet Saint-Étienne, France.

CREATIS (Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé), CNRS UMR 5220 - INSERM U1294 - Université Lyon 1 - INSA Lyon - Université Jean Monnet Saint-Étienne, France.

出版信息

Comput Methods Programs Biomed. 2024 Jun;250:108169. doi: 10.1016/j.cmpb.2024.108169. Epub 2024 Apr 10.

DOI:10.1016/j.cmpb.2024.108169
PMID:38643604
Abstract

BACKGROUND AND OBJECTIVE

Computational Ultrasound Imaging (CUI) has become increasingly popular in the medical ultrasound community, facilitated by free simulation software. These tools enable the design and exploration of transmit sequences, transducer arrays, and signal processing. We recently introduced SIMUS, a frequency-based ultrasound simulator within the open-source MUST toolbox, which offers numerical advantages and allows easy consideration of frequency-dependent factors. In response to the growing interest in simulating ultrasound imaging with 2-D matrix arrays, we present 3-D versions, PFIELD3 and SIMUS3.

METHOD

The linear acoustic equations driving these functions are described, with theoretical assumptions reviewed for user guidance.

RESULTS

Comparative analyses with Field II, using a 32×32 element 3-MHz matrix array, highlight the performance of PFIELD3 and SIMUS3 under various transmission conditions.

CONCLUSIONS

This work extends the capabilities of existing CUI tools and provides researchers with valuable resources for advanced ultrasound simulations.

摘要

背景与目的

计算超声成象(CUI)在医学超声领域越来越受欢迎,这得益于免费的模拟软件。这些工具可以设计和探索发射序列、换能器阵和信号处理。我们最近在开源 MUST 工具箱中引入了基于频率的超声模拟器 SIMUS,它具有数值优势,并且可以方便地考虑频率相关因素。为了满足对使用 2-D 矩阵阵模拟超声成像的兴趣日益增长的需求,我们提出了 3-D 版本 PFIELD3 和 SIMUS3。

方法

本文描述了驱动这些函数的线性声学方程,并对理论假设进行了综述,为用户提供指导。

结果

使用 32×32 个元素的 3-MHz 矩阵阵对 Field II 进行了比较分析,突出了 PFIELD3 和 SIMUS3 在各种传输条件下的性能。

结论

这项工作扩展了现有 CUI 工具的功能,为研究人员提供了用于高级超声模拟的有价值的资源。

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引用本文的文献

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