Phantom Studies of Fused-Data TREIT Using Only Biopsy-Probe Electrodes

成像体模 活检 稳健性(进化) 生物医学工程 超声波 前列腺活检 材料科学 三维超声 医学影像学 断层摄影术 计算机科学 前列腺 核医学 人工智能 放射科 医学 癌症 化学 生物化学 内科学 基因
作者
Ethan K. Murphy,Xiaotian Wu,Alicia Everitt,Ryan J. Halter
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:39 (11): 3367-3378 被引量:3
标识
DOI:10.1109/tmi.2020.2992453
摘要

Transrectal electrical impedance tomography (TREIT) is a novel imaging modality being developed for prostate biopsy guidance and cancer characterization. We describe a novel fused-data TREIT (fd-TREIT) system and approach developed to improve imaging robustness and evaluate it on challenging clinically-representative phantoms. The new approach incorporates 8 electrodes (in 2 rows) on a biopsy probe (BP) and 12 electrodes on the face of a transrectal ultrasound (TRUS) probe and includes a biopsy gun, instrument tracking, 3D-printed needle guide, and EIT hardware and software. The approach was evaluated via simulation, a series of prostate-shaped gel phantoms, and an ex vivo bovine tissue sample using only absolute reconstructions. The simulations surprisingly found that using only biopsy-probe electrode measurements, i.e. omitting TRUS-probe electrode measurements, significantly improves robustness to noise thus leading to simpler modeling and significant decreases in computational times (~13x speed-up/reconstructions in ~27 minutes). The gel phantom experiments resulted in reconstructions with area under the curve (AUC) values extracted from receiver operator characteristic curves of >0.85 for 4 out of the 5 tests, and when incorporating inclusion boundaries resulted in absolute reconstructions yielding 1.9% and 12.2% average percent errors for 3 consistent tests and all 5 tests, respectively. Ex vivo bovine tests revealed qualitatively that the fd-TREIT approach can largely discriminate a complex adipose and muscle interface in a realistic setting using data from 9 biopsy probe states (biopsy core locations). The algorithms developed here on challenging phantoms suggest strong promise for this technology to aid in imaging during routine 12-core biopsies.

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
yoyo完成签到,获得积分10
刚刚
笑点低的小天鹅完成签到,获得积分10
刚刚
xupei0606发布了新的文献求助10
刚刚
华北走地鸡完成签到,获得积分10
刚刚
wlqc完成签到,获得积分10
1秒前
a'mao'men完成签到,获得积分10
1秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
2秒前
Ava应助忧心的尔安采纳,获得10
2秒前
穆思柔完成签到,获得积分10
2秒前
DYT完成签到,获得积分10
2秒前
所所应助超级的初彤采纳,获得10
3秒前
Atomic发布了新的文献求助10
3秒前
iris2333发布了新的文献求助10
3秒前
顺利完成签到 ,获得积分10
3秒前
tuyibo完成签到,获得积分10
3秒前
诺之发布了新的文献求助10
3秒前
FUCKU发布了新的文献求助30
3秒前
leec完成签到,获得积分10
3秒前
蜂蜜完成签到,获得积分10
3秒前
577610822发布了新的文献求助10
4秒前
十二平均律完成签到,获得积分10
4秒前
徐华完成签到,获得积分10
4秒前
Ava应助神光采纳,获得10
4秒前
雪影完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
壮观雁开完成签到,获得积分10
6秒前
sunqian完成签到,获得积分10
6秒前
伊莎贝儿完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
吕姆克的月壤完成签到,获得积分10
7秒前
wanghuhu完成签到 ,获得积分10
7秒前
nianlu完成签到,获得积分10
8秒前
SciGPT应助iris2333采纳,获得10
8秒前
Once完成签到,获得积分10
8秒前
羊羊羊完成签到,获得积分10
8秒前
完美世界应助G_G采纳,获得10
9秒前
CipherSage应助去时风采纳,获得10
9秒前
佳雪儿完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6498487
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8294347
关于积分的说明 17697797
捐赠科研通 5594590
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917701
邀请新用户注册赠送积分活动 1894709
关于科研通互助平台的介绍 1755339