基于贝塞尔函数的时间波超声波弹性学 (B-THE) 快速宽带对粘性弹性材料特性进行表征

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗成像医学成像
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 弹性显微镜使用成像测量组织刚度,但由于方法的变化,需要校准.
• 目前的弹性图形技术缺乏用于幻影和组织分析的全面,快速和经济有效的解决方案.
• 需要先进的方法来准确地描述粘弹性质.

研究的目的:

• 引入超声波贝塞尔适合性基于时间波弹性学 (B-THE) 作为一种新,快速和经济高效的诊断工具.
• 为了使硬度 (剪波速度,SWS) 和粘度 (波透率,PR) 的快速反.
• 提供一种全面的方法,用于在广的频率范围内表征粘弹性行为.

主要方法:

• 利用了满足贝塞尔波方程的圆柱状剪切波的外部感应和B模式捕获.
• 应用基于贝塞尔匹配的参数恢复以进行高效的分析.
• 在聚烯胺幻象 (20-200 Hz) 中得到证明,并通过磁共振弹性学 (MRE) 进行交叉验证.

主要成果:

• B-THE量化频率解析的SWS和PR显著比临床和桌面MRE快 (13-176倍).
• 与参考值相比,与较低的相对偏差 (6%,10%,4%) 实现了良好的准确性.
• 模拟证实,使用分数麦克斯韦模型同时装配SWS和PR可以提高准确性.

结论:

• B-THE为软材料提供了全面,快速和准确的弹性技术.
• 该方法提供了粘性弹性性质的定量表征.
• 对于材料分析的现有弹性学方法,B-THE具有显著的进步.