使用扭曲波弹性图形来评估皮肤瘤中弹参数,模仿幻影
Yousef Almashakbeh1, Hirad Shamimi2,3, Antonio Callejas2,3,4
1Department of Allied Engineering Sciences, Facility of Engineering, The Hashemite University, Zarqa, 13133, Jordan. e.almashakbeh@go.ugr.es.
Scientific reports
|July 11, 2024
概括
这项研究引入了一种新的分数风湿学模型,与扭曲波弹性学 (TWE) 结合,以准确估计皮肤瘤的特性. 该方法精确地确定了幻影中的机械特性和层厚度,有助于皮肤病诊断.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 皮肤病学 皮肤病学
- 类风病学 类风病学 类风病学
背景情况:
- 估计皮肤瘤参数对于诊断和治疗至关重要.
- 最佳的风湿学模型和对皮肤多层结构的解释是研究挑战.
- 反向问题方法和信号分析提供解决方案.
研究的目的:
- 通过扭曲波弹性学 (TWE) 呈现一个分数类风湿学模型,用于增强皮肤组织参数估计.
- 为了验证该模型在皮肤瘤模仿幻体上的有效性,用于实验室验证和癌症层厚度估计.
- 评估模型在确定双层幻象的机械性能的能力.
主要方法:
- 使用有限差异时间域 (FDTD) 方法分析了一种分数类风湿学模型,特别是弹式 (SP) 模型.
- 扭曲波弹性图 (TWE) 实验是在12个双层,模仿组织的幻体上进行的.
- 应用了反向问题解决技术,从TWE信号中估计皮肤组织参数.
- 结果经过超快成像验证,并与使用Pearson相关性,DTW和时间频率分析的SP-FDTD模型模拟进行了比较.
主要成果:
- 从单个信号中,SP-FDTD模型和TWE成功地确定了双层幻影中的两个层的机械特性.
- 反向问题方法在参数估计方面被证明是有效的.
- 对超快速成像的验证证实了TWE技术在各种幻影中的强度和可靠性.
- 在实验TWE数据和SP-FDTD模型模拟之间观察到高度一致.
结论:
- 结合SP-FDTD模型,TWE和反向问题解决方法,提供了一种可靠的方法来估计皮肤的机械特性.
- 这项技术具有显著的潜力,可以提高皮肤病学中的诊断准确性和治疗策略.
- 这项研究证明了精确估计复杂皮肤结构中的组织参数和层厚度的能力.
