通过量化超声波多重散射来描述随机复杂的生物介质.
Omid Yousefian1, Azadeh Dashti1, Haley Geithner1
1Mechanical and Aerospace Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC, United States.
概括
使用声波的新指标可以描述散射介质,有助于肺纤维化评估. 这些指标量化了多重散射,并与肺微观结构变化相关联.
科学领域:
- 声波物理学的声波物理学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医学成像医学成像
背景情况:
- 描述高度分散的生物介质是具有挑战性的.
- 超声波技术为非侵入性组织分析提供了潜力.
- 量化多重散射是理解复杂媒体的关键.
研究的目的:
- 开发和验证使用MHz范围的反散声波来表征高度散射介质的指标.
- 应用这些指标来评估生物组织的微观结构变化,特别是肺纤维化.
主要方法:
- 使用多元素阵列传感器来记录超声波元素间响应矩阵 (IRM).
- 分析了IRM在频域中奇数值的分布,以量化多重散射.
- 在模型中使用,幻象研究 (凝玻璃珠,聚二甲基) 和动物模型中使用.
主要成果:
- 提出了两个新的指标:E(X) (奇数值分布的预期值) 和 (最多表示的奇数值).
- 证明这些指标对散射介质微观结构的变化敏感.
- 显示了拟议指标与大鼠肺纤维化严重程度之间的中等相关性.
结论:
- 开发的指标可以量化异质介质中的多重散射.
- 这些指标对评估肺微观结构的结构变化充满希望,特别是在肺纤维化背景下.
- 该研究验证了用于生物媒介分析的声波表征的使用.


