血红蛋白微泡和使用射频数据和深度学习预测不同氧气水平
Teja Pathour1,2, Sugandha Chaudhary2, Shashank R Sirsi1,2
1Center for Imaging and Surgical Innovation, University of Texas at Dallas, Richardson, TX.
概括
研究人员开发了用于超声波成像的新型对氧气敏感的血红蛋白微泡. 这些微气泡可以通过声学检测血液中的氧气水平,在区分有氧和无氧状态时达到90.15%的准确性.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 声学 声学 在声学方面
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 超声波对比剂 (UCAs) 是气体封装的微球,用于增强超声波成像和药物输送.
- 目前用于评估血氧水平的方法可能是侵入性的或缺乏空间分辨率.
研究的目的:
- 开发一种新型的对氧气敏感的血红蛋白外微泡,用于非侵入性血液氧气水平检测.
- 研究来自这些微泡的声信号的潜力,以区分有氧和无氧血红蛋白.
主要方法:
- 发展出对氧气水平敏感的血红蛋白外微泡.
- 使用超声波下的微泡振荡的射频 (RF) 数据.
- 应用1D卷积神经网络用于声信号的分类.
主要成果:
- 通过使用射频数据,成功地区分了氧化和无氧化血红蛋白微泡.
- 在分类氧化状态时达到90.15%的测试准确度.
- 证明血红蛋白中的氧含量会影响微泡的声学反应.
结论:
- 血红蛋白外微泡显示出声学测量血液氧气水平的前景.
- 这项技术可以在血液中依赖氧气水平的成像中实现新的应用,例如评估瘤和大脑中的缺氧区域.
