論文の概要: The-Bodega: A Matlab Toolbox for Biologically Dynamic Microbubble Simulations on Realistic Hemodynamic Microvascular Graphs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.08149v1
• Date: Tue, 09 Sep 2025 21:14:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-11 15:16:52.248549
• Title: The-Bodega: A Matlab Toolbox for Biologically Dynamic Microbubble Simulations on Realistic Hemodynamic Microvascular Graphs
• Title（参考訳）: The-Bodega:実効的血行動態マイクロ血管グラフを用いたバイオダイナミックマイクロバブルシミュレーション用マットボックス
• Authors: Stephen Alexander Lee, Alexis Leconte, Alice Wu, Jonathan Poree, Maxence Laplante-Berthier, Simon Desrocher, Pierre-Olivier Bouchard, Joshua Kinugasa, Samuel Mihelic, Andreas Linninger, Jean Provost,
• Abstract要約: The-Bodegaは、超音波顕微鏡データセットをシミュレートするためのMatlabベースのツールボックスである。 マウスの脳からヒトの心臓まで、さまざまな領域にわたる一貫したマイクロ・超音波シミュレーションをサポートします。 画像品質評価,動作解析,新しいULMモダリティのシミュレーションなどの応用例において,その汎用性を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8686303208366433
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The-Bodega is a Matlab-based toolbox for simulating ground-truth datasets for Ultrasound Localization Microscopy (ULM)-a super resolution imaging technique that resolves microvessels by systematically tracking microbubbles flowing through the microvasculature. The-Bodega enables open-source simulation of stochastic microbubble dynamics through anatomically complex vascular graphs and features a quasi-automated pipeline for generating ground-truth ultrasound data from simple vascular inputs. It incorporates sequential Monte Carlo simulations augmented with Poiseuille flow distributions and dynamic pulsatile flow. A key novelty of our framework is its flexibility to accommodate arbitrary vascular architectures and benchmark common ULM algorithms, such as Fourier Ring Correlation and Singular Value Decomposition (SVD) spatiotemporal filtering, on realistic hemodynamic digital phantoms. The-Bodega supports consistent microbubble-to-ultrasound simulations across domains ranging from mouse brains to human hearts and automatically leverages available CPU/GPU parallelization to improve computational efficiency. We demonstrate its versatility in applications including image quality assessment, motion artifact analysis, and the simulation of novel ULM modalities, such as capillary imaging, myocardial reconstruction under beating heart motion, and simulating neurovascular evoked responses.
• Abstract（参考訳）: The-Bodegaは、超音波局在顕微鏡(ULM: Ultrasound Localization Microscopy)のための地上構造データセットをシミュレートするMatlabベースのツールボックスである。 The-Bodegaは、解剖学的に複雑な血管グラフを通した確率的マイクロバブルダイナミクスのオープンソースシミュレーションを可能にし、簡単な血管入力から超音波データを生成するための準自動パイプラインを備えている。 ポワゼイユ流の分布と動的脈動流を付加した連続モンテカルロシミュレーションが組み込まれている。 我々のフレームワークの重要な特徴は、任意の血管アーキテクチャに対応可能な柔軟性と、実際の血行動態のデジタルファントム上でのフーリエリング相関や特異値分解(SVD)時空間フィルタリングなどの一般的なULMアルゴリズムのベンチマークである。 Bodegaは、マウスの脳からヒトの心臓までの領域にわたる一貫したマイクロバブルと超音波のシミュレーションをサポートし、利用可能なCPU/GPU並列化を自動的に活用して計算効率を向上させる。 本稿では, 画像品質評価, 動画像解析, キャピラリーイメージング, 心臓運動下での心筋再建, 神経血管誘発反応のシミュレーションなど, 新規なULMモダリティのシミュレーションなどの応用例において, その汎用性を実証する。

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