通过将模式识别和神经网络应用于超声波数据来评估皮下和肌肉间的脂肪组织:一项模型研究
Alexey Tatarinov1, Aleksandrs Sisojevs1, Vladislavs Agarkovs1
1Institute of Electronics and Computer Science, LV-1006 Riga, Latvia.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|December 30, 2025
概括
超声波可以区分皮下 (SAT) 和肌肉间脂肪组织 (IMAT). 这项技术为MRI/CT提供了一个便携式,具有成本效益的替代方案,用于评估与慢性疾病相关的脂肪分布.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
- 超声波技术 超声波技术 超声波技术
背景情况:
- 肌肉间脂肪组织 (IMAT) 透与萨尔科佩尼亚,糖尿病和心血管疾病有关.
- 目前的IMAT和皮下脂肪组织 (SAT) 评估使用昂贵的静止MRI或CT扫描.
- 便携式超声波为广泛的,主动的查提供了一个潜在的解决方案.
研究的目的:
- 研究使用超声波信号特征来区分SAT和IMAT的可行性.
- 用理想化的组织模型展示基于超声波的SAT/IMAT差异化概念验证.
主要方法:
- 使用凝和油制造了25个具有不同脂肪分数 (0-50%) 的幻影.
- 收集了0.8 MHz和2.2 MHz的超声波测量结果.
- 在超声速和信号强度参数上使用基于规则的分类和人工神经网络 (ANN/LSTM).
主要成果:
- 基于规则的方法和ANN/LSTM方法都成功地区分了SAT和IMAT.
- 在两个脂肪组织类型之间实现了诊断上有意义的分离.
- 验证了超声波在区分IMAT和SAT方面的潜力.
结论:
- 超声波测量可以在理想化的模型中可靠地区分SAT和IMAT.
- 这有助于开发便携式超声波设备,用于脂肪组织评估.
- 为与IMAT透相关的疾病进行非侵入性查铺平了道路.
