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2017 article

Fast Simulation of Dynamic Ultrasound Images Using the GPU

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : no. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Simulated ultrasound data is a valuable tool for development and validation of quantitative image analysis methods in echocardiography. Unfortunately, simulation time can become prohibitive for phantoms consisting of a large number of point scatterers. The COLE algorithm by Gao et al. is a fast convolution-based simulator that trades simulation accuracy for improved speed. We present highly efficient parallelized CPU and GPU implementations of the COLE algorithm with an emphasis on dynamic simulations involving moving point scatterers. We argue that it is crucial to minimize the amount of data transfers from the CPU to achieve good performance on the GPU. We achieve this by storing the complete trajectories of the dynamic point scatterers as spline curves in the GPU memory. This leads to good efficiency when simulating sequences consisting of a large number of frames, such as B-mode and tissue Doppler data for a full cardiac cycle. In addition, we propose a phase-based subsample delay technique that efficiently eliminates flickering artifacts seen in B-mode sequences when COLE is used without enough temporal oversampling. To assess the performance, we used a laptop computer and a desktop computer, each equipped with a multicore Intel CPU and an NVIDIA GPU. Running the simulator on a high-end TITAN X GPU, we observed two orders of magnitude speedup compared to the parallel CPU version, three orders of magnitude speedup compared to simulation times reported by Gao et al. in their paper on COLE, and a speedup of 27000 times compared to the multithreaded version of Field II, using numbers reported in a paper by Jensen. We hope that by releasing the simulator as an open-source project we will encourage its use and further development.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Fast Simulation of Dynamic Ultrasound Images Using the GPU
Date Crossref
01/10/2017
Éditeur
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Norwegian University of Science and Technology Department of Circulation and Medical Imaging pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • GE Vingmed Ultrasound AS pays non établi dans la notice
    Institution

Department of Circulation and Medical Imaging — Norwegian University of Science and Technology et GE Vingmed Ultrasound AS.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

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