用高频双向剪切波成像来3D可视化人类手的机械无otropy

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 医疗成像医学成像
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 肌由于纤维的方向而表现出异型的机械特性,影响了超声波剪切波弹性学测量.
• 目前使用旋转传感器的全角扫描技术在临床上不方便.
• 精确的肌异性特征对于理解手的生物力学和诊断病理学至关重要.

研究的目的:

• 开发和验证一种高频超声波 (HFUS) 双向剪切波成像 (DDSWI) 技术,用于鉴定人类 flexor carpi radialis肌的异型特性.
• 评估HFUS DDSWI在临床环境中的可行性,以评估肌机械性质.

主要方法:

• 开发了一种新的HFUS DDSWI技术,使用两个外部振动器产生横向和纵向剪切波.
• 获得的双向剪切波速度 (SWV) 地图以40MHz的超快速成像为相同的扫描截面.
• 通过机械扫描计算了像素对像素的异构SWV地图,并通过机械扫描获得了3D信息.
• 通过幻影实验验证该技术,并与志愿者在三种手姿势 (放松,全拳,桌面) 中进行人体研究.

主要成果:

• 通过HFUS DDSWI技术,成功地生成了人体 flexor carpi radialis肌的横向和纵向SWV图.
• 横向和纵向SWV都随着肌屈曲而增加,横向SWV始终高于纵向SWV.
• 平均异构比为1.78 (放松),2.01 (全拳) 和2.21 (桌面).
• 与周围区域相比,在中央肌区域观察到较高的SWV.

结论:

• 拟议的HFUS DDSWI技术提供高分辨率成像,用于表征异型肌性质.
• 这种方法适用于临床应用,为评估肌机械行为提供了更方便的方法.
• 这些发现突出了肌的显著异质性及其与手部姿势的变化.