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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">TaeYoung&#x20;&#x20;Park</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Heekyung&#x20;Koh</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">KIM&#x20;HYUNG&#x20;MIN</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-01-12T03:46:05Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-01-12T03:46:05Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2021-09-29</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2021-06</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;77401</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Acoustic&#x20;simulation&#x20;is&#x20;useful&#x20;to&#x20;plan&#x20;the&#x20;sonication&#x20;path&#x20;prior&#x20;to&#x20;transcranial&#x20;application&#x20;of&#x20;focused&#x20;ultrasound.&#x20;There&#x20;have&#x20;been&#x20;increasing&#x20;demands&#x20;for&#x20;real-time&#x20;acoustic&#x20;simulation&#x20;during&#x20;the&#x20;therapy&#x20;since&#x20;it&#x20;is&#x20;challenging&#x20;to&#x20;perfectly&#x20;match&#x20;the&#x20;sonication&#x20;path&#x20;to&#x20;the&#x20;planned&#x20;one.&#x20;However,&#x20;conventional&#x20;numerical&#x20;wave&#x20;solvers&#x20;are&#x20;computationally&#x20;expensive&#x20;to&#x20;implement&#x20;online&#x20;treatment&#x20;planning.&#x20;In&#x20;this&#x20;study,&#x20;we&#x20;developed&#x20;a&#x20;conditional&#x20;generative&#x20;adversarial&#x20;network&#x20;(cGAN)&#x20;model&#x20;which&#x20;can&#x20;predict&#x20;acoustic&#x20;pressure&#x20;distribution&#x20;in&#x20;real-time.&#x20;The&#x20;input&#x20;of&#x20;the&#x20;cGAN&#x20;model&#x20;was&#x20;made&#x20;as&#x20;an&#x20;image&#x20;of&#x20;a&#x20;transducer&#x20;and&#x20;skull&#x20;structure.&#x20;For&#x20;training&#x20;data,&#x20;we&#x20;performed&#x20;acoustic&#x20;simulations&#x20;at&#x20;the&#x20;transducer&#x20;maneuvering&#x20;space&#x20;using&#x20;k-Wave&#x20;acoustic&#x20;toolbox&#x20;under&#x20;the&#x20;200&#x20;kHz&#x20;sonication&#x20;condition.&#x20;The&#x20;cGAN&#x20;model&#x20;was&#x20;trained&#x20;using&#x20;the&#x20;pre-calculated&#x20;simulation&#x20;results&#x20;during&#x20;500&#x20;epochs.&#x20;To&#x20;assess&#x20;the&#x20;accuracy,&#x20;we&#x20;compared&#x20;the&#x20;simulation&#x20;results&#x20;between&#x20;numerical&#x20;solver&#x20;and&#x20;cGAN&#x20;model.&#x20;The&#x20;maneuvering&#x20;space&#x20;of&#x20;the&#x20;transducer&#x20;was&#x20;evenly&#x20;discretized&#x20;as&#x20;1200&#x20;points&#x20;and&#x20;used&#x20;half&#x20;for&#x20;training&#x20;and&#x20;the&#x20;other&#x20;half&#x20;for&#x20;assessing.&#x20;In&#x20;this&#x20;study,&#x20;we&#x20;considered&#x20;that&#x20;the&#x20;axial&#x20;axis&#x20;of&#x20;the&#x20;transducer&#x20;intersected&#x20;with&#x20;the&#x20;target&#x20;point.&#x20;The&#x20;average&#x20;difference&#x20;of&#x20;peak&#x20;intracranial&#x20;acoustic&#x20;pressure&#x20;was&#x20;1.1%,&#x20;and&#x20;the&#x20;distance&#x20;between&#x20;two&#x20;acoustic&#x20;focus&#x20;was&#x20;3&#x20;mm.&#x20;The&#x20;cGAN&#x20;model&#x20;spends&#x20;only&#x20;0.07s&#x20;to&#x20;estimate&#x20;the&#x20;pressure&#x20;distribution&#x20;while&#x20;the&#x20;numerical&#x20;solver&#x20;takes&#x20;30s.&#x20;We&#x20;developed&#x20;a&#x20;cGAN&#x20;model&#x20;to&#x20;predict&#x20;the&#x20;acoustic&#x20;pressure&#x20;distribution&#x20;in&#x20;real-time.&#x20;This&#x20;makes&#x20;possible&#x20;the&#x20;real-time&#x20;prediction&#x20;of&#x20;the&#x20;acoustic&#x20;field&#x20;passing&#x20;through&#x20;the&#x20;skull&#x20;during&#x20;the&#x20;tFUS&#x20;treatment.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">International&#x20;Society&#x20;for&#x20;Therapeutic&#x20;Ultrasound</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="none">real-time</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="none">acoustic&#x20;simulation</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="none">generative&#x20;adversarial&#x20;network</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="none">conditional&#x20;GAN</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">3D&#x20;Real-Time&#x20;Acoustic&#x20;Simulation&#x20;for&#x20;Transcranial&#x20;Focused&#x20;Ultrasound&#x20;Using&#x20;Conditional&#x20;Generative&#x20;Adversarial&#x20;Network</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">20th&#x20;Annual&#x20;International&#x20;Symposium&#x20;for&#x20;Therapeutic&#x20;Ultrasound&#x20;(ISTU2021)</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">20th&#x20;Annual&#x20;International&#x20;Symposium&#x20;for&#x20;Therapeutic&#x20;Ultrasound&#x20;(ISTU2021)</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="conferencePlace">US</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="conferencePlace">경주시&#x20;경주화백컨벤션센터(경주HICO)</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="conferenceDate">2021-06-06</dcvalue>
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