Detail práce

On-the-fly compression in time-domain ultrasound simulations

Disertační práce Student: Klepárník Petr Akademický rok: 2023/2024 Vedoucí: Zemčík Pavel, prof. Dr. Ing.
Název česky
Průběžná komprese v ultrazvukových simulacích v časové oblasti
Jazyk práce
anglický
Abstrakt

Tato práce navrhuje novou kompresní metodu a její aplikaci v rámci ultrazvukových simulací v časové oblasti se specializací na cílený ultrazvuk o vysoké intenzitě (HIFU). Rozsáhlé numerické simulace HIFU, důležité pro plánování léčby založené na modelu, generují velké množství dat. Při simulaci je obvykle nutné ukládat stovky gigabajtů. Cílem použití této metody je významná úspora výpočetních prostředků při zachování dostatečné kvality simulačních výstupů. V jádru této práce jsou prezentovány experimentální simulace, které ukazují, že navržená kompresní metoda a její využití pro on-the-fly výpočet průměrné akustické intenzity během simulace přináší významné vylepšení. Hlavní výhodou je do značné míry (až 99 %) snížená spotřeba vzácného místa na disku a přibližně stejný nárok na operační paměť během simulace, což může výrazně snížit cenu výpočetní platformy. Komprese neovlivňuje nepříznivě celkovou dobu simulace. Přesnost nové metody byla vyhodnocena prostřednictvím tepelných simulací. Pomocí nové metody je dosaženo v podstatě stejných výsledků při stanovení ablatované tkáně jako u jiných přístupů.

Klíčová slova

Ultrazvukové simulace, komprese, cílený ultrazvuk o vysoké intenzitě, průměrná akustická intenzita, k-Wave toolbox, k-space pseudospektrální metoda, vysoce výkonné výpočty

Ústav
Studijní program
Výpočetní technika a informatika, obor Výpočetní technika a informatika
Soubory
Stav
obhájeno
Obhajoba
31. října 2023
Citace
KLEPÁRNÍK, Petr. On-the-fly compression in time-domain ultrasound simulations. Brno, 2023. Disertační práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta informačních technologií. 2023-10-31. Vedoucí práce Zemčík Pavel. Dostupné z: https://www.fit.vut.cz/study/phd-thesis/873/
BibTeX
@phdthesis{FITPT873,
    author = "Petr Klep\'{a}rn\'{i}k",
    type = "Diserta\v{c}n\'{i} pr\'{a}ce",
    title = "On-the-fly compression in time-domain ultrasound simulations",
    school = "Vysok\'{e} u\v{c}en\'{i} technick\'{e} v Brn\v{e}, Fakulta informa\v{c}n\'{i}ch technologi\'{i}",
    year = 2023,
    location = "Brno, CZ",
    language = "english",
    url = "https://www.fit.vut.cz/study/phd-thesis/873/"
}
Nahoru