Imitación de ultrasonido enfocado con una bobina de bucle en imágenes de fuerza de radiación acústica

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Imágenes médicas
• La física

Sus antecedentes:

• La imagen por fuerza de radiación acústica MR (MR-ARFI) permite el mapeo no invasivo de las propiedades del tejido.
• El desarrollo actual de MR-ARFI se enfrenta a desafíos con configuraciones de ultrasonido transcraneal, incluidas limitaciones regulatorias, acústicas y de hardware.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para simular desplazamientos inducidos por ultrasonido en MR-ARFI sin utilizar ultrasonido transcraneal real.
• Facilitar el desarrollo y las pruebas de las técnicas MR-ARFI en sujetos humanos.

Principales métodos:

• El MR-ARFI utiliza imágenes de contraste de fase para detectar el desplazamiento del tejido focal causado por el ultrasonido pulsado.
• Se desarrolló una bobina de circuito DC pulsado diseñada a medida para imitar el cambio de fase inducido por ultrasonido.
• El rendimiento de la bobina se caracterizó a través de simulaciones y experimentos en voluntarios in vivo para MR-ARFI.

Principales resultados:

• La bobina de bucle construida simula con precisión mapas de campo fuera de resonancia, que coinciden estrechamente con las predicciones de simulación.
• El tamaño focal de la bobina (ancho completo a la mitad máximo) se midió a 22,7 mm en mapas de campo, consistente con las simulaciones.
• Los experimentos in vivo demostraron que la bobina producía un desplazamiento de fase equivalente a un desplazamiento de 3,5 μm, validando su función en MR-ARFI.

Conclusiones:

• Una bobina de circuito DC pulsada puede replicar con éxito los desplazamientos inducidos por la fuerza de la radiación acústica in vivo.
• Esta bobina proporciona una alternativa viable para el desarrollo de métodos MR-ARFI, superando las limitaciones de la ecografía transcraneal.