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J-GLOBAL ID：201702269090960828   整理番号：17A0856732

無作為化特異値分解と無作為化空間ダウンサンプリングによる加速特異値に基づく超音波血流クラッタフィルタリング【Powered by NICT】

Accelerated Singular Value-Based Ultrasound Blood Flow Clutter Filtering With Randomized Singular Value Decomposition and Randomized Spatial Downsampling

著者 (7件)： Song Pengfei (Department of Radiology, Mayo Clinic College of Medicine, Rochester, MN, USA) ,  Trzasko Joshua D. (Department of Radiology, Mayo Clinic College of Medicine, Rochester, MN, USA) ,  Manduca Armando (Department of Physiology and Biomedical Engineering, Mayo Clinic College of Medicine, Rochester, MN, USA) ,  Qiang Bo (Department of Physiology and Biomedical Engineering, Mayo Clinic College of Medicine, Rochester, MN, USA) ,  Kadirvel Ramanathan (Department of Radiology, Mayo Clinic College of Medicine, Rochester, MN, USA) ,  Kallmes David F. (Department of Radiology, Mayo Clinic College of Medicine, Rochester, MN, USA) ,  Chen Shigao (Department of Radiology, Mayo Clinic College of Medicine, Rochester, MN, USA)
資料名： IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control  (IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control)
巻： 64  号： 4  ページ： 706-716  発行年： 2017年 
JST資料番号： H0369A  ISSN： 0885-3010  CODEN： ITUCER  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 特異値分解(SVD)に基づく超音波血流クラッタフィルタは最近超高速平面波微小血管イメージングのためのクラッタ除去の実質的な改善を示し,機能的超音波と超解像イメージングのような多くの新しい超高速イメージング応用のための一般的に使用されるクラッタフィルタリング法となっている。本では,しかしながら,特異値分解(SVD)の計算負荷は,この方法の実用的な実装と臨床翻訳のための主要な障害として残っている。この挑戦に取り組むために,研究では,無作為化SVD(rSVD)に基づく二血流クラッタフィルタリング法とクラッタフィルタ性能に最小の妥協とSVDクラッタフィルタリングを加速するための無作為化空間ダウンサンプリングを提示した。rSVDはk最大特異値を近似することにより,SVD計算を加速し,ランダムダウンサンプリングは,元の大規模データ行列を分解並列に処理できる小行列に完全SVDとrSVDの両方を加速した。重組織クラッタの存在とin vitro血流ファントム研究は,クラッタフィルタ性能(ダウンサンプリング係数は20以下×た時の血液にクラッタ比3dB以下の減少,流平均二乗誤差,0.2cm~2/s~2増加よりも小さく,血管血流信号の標準偏差における1cm/s以下の増加,および0.3cm/s未満が全SVDとrSVDの双方による組織クラッタ速度の増加)に最小の劣化と提案した方法を用いることで顕著に改良された計算性能を示した。最大加速度が無作為化空間ダウンサンプリングから3倍であり,約もう一つはrSVDからの3倍である。in vivoウサギ腎臓潅流研究はrSVDはin vivoでクラッタ除去における完全SVDに匹敵する性能を提供した(血液の最大差対クラッタ比を0.6dB以下であった),全SVDとrSVD両方と組み合わせた場合ランダムダウンサンプリングは,無アーチファクト潅流イメージングの結果を提供することを示した。クラッタ比血は60×のダウンサンプリング係数10以上であることがdBであった。ランダムダウンサンプリングとrSVDを組み合わせることによりリアルタイム微小血管イメージング実現可能性(~40msの処理時間)を示した。本論文で提示した結果と方法は,超高速微小血管造影研究の新しい領域を大きく促進する可能性がある。Copyright 2017 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 超解像 ,  *超音波 ,  アーチファクト ,  in vitro実験 ,  *特異値分解 ,  *血流 ,  ファントム ,  平面波 ,  *クラッタ ,  潅流 ,  画像処理 ,  血管 ,  微小血管
準シソーラス用語： 超高速 ,  *ダウンサンプリング , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 音響信号処理  (BB03050C) ,  生体計測  (EL03020C)

タイトルに関連する用語 (6件)： 特異値分解 ,  ダウンサンプリング ,  加速 ,  特異値 ,  超音波 ,  血流