Summary
Denna artikel presenterar en demonstration och sammanfattning av protokoll för att göra gelatinfantom som efterliknar mjuka vävnader och motsvarande viskoelastiska karakterisering med hjälp av indragning och magnetisk resonanselastografi.
Abstract
Karakterisering av biomekaniska egenskaper hos mjukbiologiska vävnader är viktigt för att förstå vävnadsmekaniken och utforska de biomekanikrelaterade mekanismerna för sjukdom, skada och utveckling. Den mekaniska testmetoden är det enklaste sättet för vävnadskarakterisering och betraktas som verifiering för in vivo-mätning . Bland de många ex vivo mekaniska testteknikerna ger indragningstestet ett tillförlitligt sätt, särskilt för prover som är små, svåra att fixa och viskoelastiska såsom hjärnvävnad. Magnetisk resonanselastografi (MRE) är en kliniskt använd metod för att mäta mjuka vävnaders biomekaniska egenskaper. Baserat på skjuvvågsutbredning i mjuka vävnader registrerade med MRE kan viskoelastiska egenskaper hos mjuka vävnader uppskattas in vivo baserat på vågekvation. Här mättes de viskoelastiska egenskaperna hos gelatinfantom med två olika koncentrationer genom MRE och indragning. Protokollen för fantomtillverkning, testning och moduluppskattning har presenterats.
Introduction
De flesta av de mjuka biologiska vävnaderna verkar ha viskoelastiska egenskaper som är viktiga för att förstå deras skada och utveckling 1,2. Dessutom är viskoelastiska egenskaper viktiga biomarkörer vid diagnos av en mängd olika sjukdomar som fibros och cancer 3,4,5,6. Därför är karakteriseringen av viskoelastiska egenskaper hos mjuka vävnader avgörande. Bland de många karakteriseringstekniker som används är ex vivo mekanisk testning av vävnadsprover och in vivo-elastografi med biomedicinsk avbildning de två allmänt använda metoderna.
Även om olika mekaniska testtekniker har använts för karakterisering av mjukvävnad, är kraven på provstorlek och testförhållanden inte lätta att uppfylla. Till exempel måste skjuvtestning ha prover fixerade ordentligt mellan skjuvplattorna7. Biaxial testning är mer lämplig för membranvävnad och har specifika klämkrav 8,9. Ett kompressionstest används vanligtvis för vävnadstestning, men kan inte karakterisera specifika positioner inom ett prov10. Indragningstestet har inga ytterligare krav för att fixa vävnadsprovet och kan användas för att mäta många biologiska vävnadsprover som hjärna och lever. Dessutom, med ett litet indenterhuvud, kan regionala egenskaper inom ett prov testas. Därför har indragningstester antagits för att testa en mängd olika mjuka vävnader 1,3,11.
Att karakterisera de biomekaniska egenskaperna hos mjuka vävnader in vivo är viktigt för translationella studier och kliniska tillämpningar av biomekanik. Biomedicinska avbildningsmetoder som ultraljud (USA) och magnetisk resonans (MR) avbildning är de mest använda teknikerna. Även om amerikansk avbildning är relativt billig och lätt att utföra, lider den av låg kontrast och är svår att mäta organ som hjärnan. MR Elastography (MRE) kan avbilda djupa strukturer och kan mäta en mängd olika mjuka vävnader6,12, särskilt hjärnan13,14. Med applicerad yttre vibration kunde MRE mäta de viskoelastiska egenskaperna hos mjuka vävnader vid en specifik frekvens.
Studier har visat att vid 50-60 Hz är skjuvmodulen i den normala hjärnan ~ 1,5-2,5kPa 5,6,13,14,15 och ~ 2-2,5 kPa för normal lever 16. Därför har gelatinfantom som har liknande biomekaniska egenskaper använts i stor utsträckning för att efterlikna mjuka vävnader för testning och validering17,18,19. I detta protokoll framställdes och testades gelatinfantomer med två olika koncentrationer. Viskoelastiska egenskaper hos gelatinfantomerna karakteriserades med användning av en specialbyggd elektromagnetisk MRE-anordning14 och en indragningsanordning 1,3. Testprotokollen kan användas för att testa många mjuka vävnader som hjärnan eller levern.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Beredning av gelatinfantom
- Väg gelatin, glycerol och vatten enligt tabell 1. Blanda gelatinpulvret med vatten för att erhålla gelatinlösningen.
OBS: Koncentrationerna av de enskilda komponenterna för beredning av de två fantomerna visas i tabell 1. Ju högre koncentration av gelatin, desto styvare fantom. - Värm gelatinlösningen till 60 °C i ett vattenbad. Tillsätt glycerol till gelatinlösningen medan temperaturen bibehålls.
OBS: Glycerol stabiliserar gelatinblandningar genom att öka deras smälttemperatur och skjuvmodul17. - Rör om lösningen och värm den till 60 °C igen. Häll den blandade lösningen i en behållare som kommer att användas för MRE- och indragningstester. Kyl lösningen till rumstemperatur och vänta tills lösningen har stelnat.
2. MRE-test
- Lägg vibrationsplattan ovanpå gelatinfantomen. Se till att kontakten mellan fantomen och vibrationsplattan är fast (figur 1A).
OBS: Vibrationsplattan är tillverkad av polyamid med en dimension på 50 x 50 x 5 mm3. - Placera gelatinfantomen i huvudspolen. Lägg svampar och sandsäckar runt gelatinfantomen för att se till att fantomen är ordentligt placerad. Använd ett specialbyggt elektromagnetiskt ställdon med en transmissionsstång14,18. Montera ett elektromagnetiskt ställdon på huvudspolen. Anslut transmissionsstången till vibrationsplattan (bild 1B).
- Anslut ställdonets kraftledningar till förstärkaren. Anslut kontrolllinjerna med styrenheten (bild 1C).
- Inställningar för ställdon och MR-skanningsparameter
- Ställ in vågform, vibrationsfrekvens och amplitud i funktionsgeneratorn. Ställ in önskad vibrationsamplitud genom att justera effektförstärkaren.
OBS: Här är vågformen inställd på sinusformad i funktionsgeneratorn; vibrationsfrekvensen är inställd på 40 Hz eller 50 Hz, och amplituden är inställd på 1,5 Vpp. I effektförstärkaren är förstärkningsförhållandet inställt på 40%. - Ställ in funktionsgeneratorn så att den fungerar i utlösningsläget. Anslut avtryckarlinjen till den externa utlösningsporten på MR-maskinen.
- Ställ in MRE-skanningsfrekvensen (ställdonet) på samma sätt som den från funktionsgeneratorn, så att rörelsekodningsgradienten synkroniseras med vibrationsplattans rörelse.
- Ställ in vågform, vibrationsfrekvens och amplitud i funktionsgeneratorn. Ställ in önskad vibrationsamplitud genom att justera effektförstärkaren.
- Datamätning och analys
- Följ de rutinmässiga bildpositioneringsprocedurerna. Använd en 2D-gradient-eko (GRE) baserad MRE-sekvens för avbildning av gelatinfantom20. Ställ in GRE-MRE-bildparametrarna enligt följande: Vändvinkel = 30 °; TR/TE = 50/31 ms; Synfält = 300 mm; Skivans tjocklek = 5 mm; Voxel storlek = 2,34 x 2,34 mm2.
- Mät fasbilderna vid fyra tidsmässiga punkter i en sinusformad cykel. Använd både positiva och negativa rörelsekodningsgradienter vid varje tidpunkt.
- Baserat på den förvärvade fasbilden tar du bort bakgrundsfasen genom att subtrahera de positiva och negativa kodade fasbilderna. Packa upp fasen med en tillförlitlighetssorteringsbaserad algoritm21.
- Extrahera huvudkomponenten i rörelsen genom att tillämpa snabb Fourier Transform på de oinpackade fasbilderna. Filtrera fasbilden med ett digitalt bandpassfilter. Uppskatta skjuvmodulen med en 2D-algoritm för direktinversion (DI) för att erhålla lagringsmodul G ' och förlustmodul G ''13,14.
OBS: Bandpassfiltrets brytfrekvens är [0,04 0,08]. Storleken på monteringsfönstret för DI-algoritmen är 11 x 11.
3. Indragningsprovning
- Använd en cirkulär stans eller kirurgiskt blad för att trimma gelatinfantomen till ett cylindriskt respektive kuboidprov. Se till att provtjockleken är mellan 3 och 10 mm och att diametern på det cylindriska provet eller kuboidens långsida är större än 4 mm. Använd ett vasst blad för att trimma ytan på provet så att det blir så jämnt som möjligt för indragning.
- Slå på kraften hos indragningstestaren. Utför följande med hjälp av indenterkontrollprogrammet som är utformat för att automatisera indenterkontaktproceduren (anpassat program; se Materialförteckning).
- Klicka på knappen Säkerhetskopiera i det grafiska användargränssnittet för att initiera kalibreringsprocessen (bild 2B). Läs värdet från lasersensorn och skriv värdet i rutan BaseLine .
OBS: Under kalibreringsprocessen justeras avståndet mellan lasersensorn och baffelplattan till ett specifikt fördefinierat värde. - Placera en glasskiva på baffelplattan och registrera värdet som visas av lasersensorn. Lägg sedan provet på glasskivan och placera dem tillsammans på baffelplattan. Läs värdet från lasersensorn och skriv det här värdet i rutan Prov+Bild .
OBS: Lasersensorn används för att registrera förskjutningen av indragningen, men den används också för att mäta provtjockleken före testet. - Ta skillnaden mellan de två värden som erhölls i steg 3.2.2 som provtjockleken i intresseområdet (ROI).
- Placera försiktigt provet tillsammans med den underliggande glasskivan precis under indentern och klicka sedan på kontaktknappen för att initiera automatisk kontakt mellan indenteren och provytan.
OBS: Om den automatiska kontakten inte är tillfredsställande, dvs. indentern trycker djupt in i provet eller inte har någon kontakt, justera indenterpositionen genom att skriva ett värde i intervallet 0,05-0,1 mm i rutan Offset och upprepa steg 1.2.1-1.2.4. - Baserat på den uppmätta provtjockleken (steg 3.2.3), uppskatta indragningsförskjutningen (dvs. det totala indragningsdjupet) genom att multiplicera tjockleken med den indragna teststammen (här är den inställd på ≤8% för att hålla indragningen inom antagandet om liten töjning).
- Skriv förskjutningsvärdena (steg 3.2.5) i rutan Förskjutning (mm). Ställ in avkopplingstiden till 180 s i rutan Dwell Time . Klicka på knappen Indrag . Förskjutningen och den reaktiva kraften under ramphållningsproceduren registreras automatiskt och sparas i en fil på den angivna filsökvägen.
Filsökvägen kan fördefinieras som sökväg för att spara testdata.
- Klicka på knappen Säkerhetskopiera i det grafiska användargränssnittet för att initiera kalibreringsprocessen (bild 2B). Läs värdet från lasersensorn och skriv värdet i rutan BaseLine .
- Exportera indragsdata till ett kalkylblad. Använd en Prony-serie
med två termer för att passa kraftavslappningskurvan 1,3,11:
- Uppskatta den momentana skjuvmodulen (G 0) och den långsiktiga skjuvmodulen (G∞) baserat på de anpassade parametrarna:
OBS: I ovanstående ekvationer är C 0, C i och τi modellparametrar för Prony-serien, F är indragningskraften, R är indenterens radie, X är kompensationsfaktorn för det oändliga halva rymdantagandet, V är indragningshastigheten, t är tidsvariabeln och t R är ramptiden.
med två termer för att passa kraftavslappningskurvan 1,3,11:
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Efter MRE-protokollet observerades en tydlig skjuvvågsutbredning i gelatinfantomerna vid 40 och 50 Hz (figur 3). De viskoelastiska egenskaperna uppmätta från MRE och indragningstester visas i figur 4. De uppskattade värdena för G' och G' vid varje provning för varje fantom sammanfattas i tabell 2. I enlighet med indragningsprotokollet sammanfattas de viskoelastiska egenskaperna hos varje fantom vid varje testpunkt i tabell 3.
Som visas i figur 4, för mätningar med MRE, visade en jämförelse av G 'och G "-värden uppmätta vid 40 och 50 Hz signifikanta skillnader mellan de två gelatinfantomerna (studentens t-test, p < 0,05). Dessutom observerades signifikanta skillnader för både G' och G" -värden mellan 40 och 50 Hz-mätningar (studentens t-test, p < 0,05). På samma sätt observerades signifikanta skillnader mellan de två fantomerna för G 0- och G∞-värden (elevens t-test, p < 0,05). Både MRE och indragning gav konsekventa resultat för att skilja mjuka och styva gelatinfantomer.
Figur 1: MRE-test . (A) Sätt vibrationsplattan ovanpå gelatinfantomen. (B) Placera gelatinfantomen inuti huvudspolen och montera det elektromagnetiska ställdonet ovanpå huvudspolen. C) En översikt över det elektromagnetiska MRE-systemet som visar anslutningarna mellan varje komponent. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2: Indragningstest . (A) Sätt gelatinfantomen precis under indenterhuvudet i testaren. (B) Förbered indragningen med hjälp av panelen Kontrollinställningar i det grafiska användargränssnittet. Ange indragningsparametrarna i det grafiska användargränssnittet för att ställa in rampavslappningstestet. Observera indragskurvorna i datavisningsfönstret. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: Vågutbredningsbilder för de två gelatinfantomerna vid 40 och 50 Hz. De fyra faserna motsvarar de fyra temporala punkterna vid en sinusformad cykel. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4: Viskoelastiska egenskaper uppmätta från MRE och indragningsexperiment. A) Typiska uppskattade G'- och G'-kartor vid 40 och 50 Hz för de två gelatinfantomerna från MRE. B) Medelvärde och standardavvikelse för värdena G0 och G∞ för de två fantomerna från sex upprepade indragningsprovningar. C) Medelvärde och standardavvikelse för värdena G' och G'' vid 40 och 50 Hz för de två fantomerna från sex upprepade MRE-provningar. Asterisksymbolen indikerar en signifikant skillnad (studentens t-test; p < 0,05). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
| Gelatin | Vatten | Glycerol | Total | |
| Fantomen 1 | 100 (4.35%) | 1200 (52.17%) | 1000 (43.48%) | 2300 (100%) |
| Fantomen 2 | 160 (6.96%) | 1140 (49.56%) | 1000 (43.48%) | 2300 (100%) |
Tabell 1: Mass- och masskoncentrationen av gelatin, glycerol och vatten som används för att framställa de två gelatinfantomerna. Massenheten är gram.
| Modul(Pa) | Prov 1 | Prov 2 | Prov 3 | Prov 4 | Prov 5 | Prov 6 | Betyda | Std | ||
| Fantomen 1 | 40 Hz | G' | 2978 | 2976 | 2976 | 2974 | 2971 | 2972 | 2975 | 3 |
| G'' | 198 | 197 | 197 | 198 | 199 | 199 | 198 | 1 | ||
| 50 Hz | G' | 2854 | 2852 | 2852 | 2851 | 2850 | 2848 | 2851 | 2 | |
| G'' | 341 | 342 | 342 | 342 | 341 | 341 | 341 | 1 | ||
| Fantomen 2 | 40 Hz | G' | 5603 | 5589 | 5596 | 5590 | 5586 | 5588 | 5592 | 7 |
| G'' | 419 | 412 | 419 | 413 | 408 | 408 | 413 | 5 | ||
| 50 Hz | G' | 5343 | 5341 | 5336 | 5336 | 5329 | 5331 | 5336 | 6 | |
| G'' | 317 | 317 | 318 | 324 | 321 | 323 | 320 | 3 | ||
Tabell 2: Lagringsmodul (G') och förlustmodul (G") för de två gelatinfantomerna mätt med MRE. Varje fantom testades sex gånger vid en aktiveringsfrekvens på 40 och 50 Hz.
| Prov 1 | Prov 2 | Prov 3 | Prov 4 | Prov 5 | Prov 6 | Betyda | Std | ||
| Fantomen 1 | C0 | 1.54 | 1.88 | 1.81 | 1.71 | 1.65 | 1.60 | 1.70 | 0.13 |
| C1 | 0.64 | 0.16 | 0.09 | 0.16 | 0.16 | 0.21 | 0.23 | 0.20 | |
| C2 | 0.10 | 0.12 | 0.15 | 0.11 | 0.13 | 0.11 | 0.12 | 0.02 | |
| τ1 (s) | 459.71 | 177.52 | 114.14 | 7.32 | 6.1 | 3.73 | 128.09 | 177.51 | |
| τ2 (s) | 9.83 | 6.38 | 5.83 | 199.28 | 200.2 | 55.78 | 79.55 | 94.98 | |
| R2 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.99 | 1.00 | 0.00 | |
| G0 (Pa) | 2273 | 2145 | 2040 | 1991 | 1935 | 1920 | 2051 | 136 | |
| G∞ (Pa) | 1535 | 1875 | 1808 | 1714 | 1650 | 1601 | 1697 | 128 | |
| Fantomen 2 | C0 | 5.97 | 6.29 | 6.16 | 6.20 | 6.14 | 6.11 | 6.14 | 0.11 |
| C1 | 0.29 | 0.30 | 0.43 | 0.38 | 0.18 | 0.48 | 0.34 | 0.11 | |
| C2 | 0.64 | 0.24 | 0.24 | 0.17 | 0.39 | 0.18 | 0.31 | 0.18 | |
| τ1 (s) | 5.99 | 3.50 | 2.46 | 2.71 | 69.34 | 2.36 | 14.39 | 26.95 | |
| τ2 (s) | 96.28 | 124.98 | 123.87 | 88.01 | 2.34 | 63.35 | 83.14 | 45.88 | |
| R2 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.00 | |
| G0 (Pa) | 6899 | 6827 | 6825 | 6751 | 6710 | 6771 | 6797 | 67 | |
| G∞ (Pa) | 5967 | 6286 | 6160 | 6197 | 6144 | 6113 | 6145 | 105 |
Tabell 3: Viskoelastiska parametrar uppskattade från indragningstester för de två gelatinfantomerna. Varje fantom testades sex gånger.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Gelatinfantom används ofta som vävnadsliknande material för testning och validering av algoritmer och enheter 17,19,22,23,24,25,26,27. En av de banbrytande studierna med gelatinfantom för att jämföra MRE och dynamisk skjuvtestning presenterades av Okamoto et al. (2011)17. I deras studie var gelatinets masskoncentration ~ 2,8%, och de uppskattade G 'och G'' värdena efter korrigering låg i intervallen 1,06-1,15 kPa respektive 0,11-0,27 kPa. (2020)19 använde också gelatinfantom för att validera inversionsalgoritmen för MRE. Med en gelatinmasskoncentration på ~3,5% var det uppskattade G'-värdet ~2,5 kPa. Eftersom skjuvmodulen ökar med koncentrationen av gelatin överensstämde alla dessa värden med uppskattningen i denna studie.
För att göra gelatinfantom noteras att en fullständig och grundlig omrörning krävs vid blandning av en stor mängd gelatinpulver med vatten. Detta är nödvändigt för full upplösning för att göra homogeniserade fantomer. För att öka smälttemperaturen och skjuvmodulen tillsattes glycerol till blandningen17. Vattenbadet vid cirka 60 °C hjälper till att påskynda blandningen och rekommenderas under omrörningsprocessen. Vanligtvis kommer gelatinet att formas i en behållare med en specifik form, t.ex. kub eller cylinder. Därför är det viktigt att filtrera bort bubblorna innan du häller den blandade lösningen i behållaren.
När du förbereder dig för MRE-testet är en stabil överföring av skjuvvågen avgörande. Därför är det nödvändigt att se till att den vibrerande plattan är ordentligt pressad ovanpå fantomet. Detta för att undvika eventuell glidning mellan plattan och fantomen. Detta kommer dock potentiellt att medföra en viss nivå av lokal förstress. Därför är det viktigt att inte övertrycka plattan på fantomen. Vid inställning av aktiveringsfrekvensen noteras att dämpningen av vågutbredningen ökar med frekvensen.
Det föreslås att placera indragningsanordningen på ett vibrationsisoleringsbord. Detta beror på att även en liten vibration kommer att påverka inspelningsprocessen för ramphållare. Dessutom behövs omkalibrering av sensorerna om enheten inte har använts i mer än 1 månad.
För att få bästa mätprestanda för MRE föreslås att frekvensen hålls inom 100 Hz. Detta beror på att ju högre frekvens, desto mer avledning av vibrationen, vilket inducerar en lägre SNR av de förvärvade bilderna. Indragningstestet mäter huvudsakligen provet vid ett frekvensområde som är lägre än för MRE. För en diskussion om parameterkonverteringarna mellan de två metoderna kan man hänvisa till Chen et al. (2020)11. MRE och indragning kan användas för att mäta många mjukbiologiska vävnader för att undersöka de biomekaniska egenskaperna och utforska de potentiella biomekanikbaserade biomarkörerna för sjukdomsdiagnos eller behandlingsutvärdering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författare förklarar inga intressekonflikter.
Acknowledgments
Finansieringsstöd från National Natural Science Foundation of China (bidrag 31870941), Natural Science Foundation of Shanghai (bidrag 22ZR1429600) och Science and Technology Commission of Shanghai Municipality (bidrag 19441907700) erkänns.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 24-channel head & Neck coil | United Imaging Healthcare | 100120 | Equipment |
| 3T MR Scanner | United Imaging Healthcare | uMR 790 | Equipment |
| Acquisition board | Advantech Co | PCI-1706U | Equipment |
| Computer-Windows | HP | 790-07 | Equipment |
| Electromagnetic actuator | Shanghai Jiao Tong University | Equipment | |
| Function generator | RIGOL | DG1022Z | Equipment |
| Gelatin | CARTE D’OR | Reagent | |
| Glycerol | Vance Bioenergy Sdn.Bhd | Reagent | |
| Indenter control program | custom-designed | Software; accessed via: https://github.com/aaronfeng369/FengLab_indentation_code. | |
| Laser sensor | Panasonic | HG-C1050 | Equipment |
| Load cell | Transducer Technique | GSO-10 | Equipment |
| MATLAB | Mathworks | Software | |
| Power amplifier | Yamaha | A-S201 | Equipment |
| Voice coil electric motor | SMAC Corporation | DB2583 | Equipment |
References
- Qiu, S., et al. Viscoelastic characterization of injured brain tissue after controlled cortical impact (CCI) using a mouse model. Journal of Neuroscience Methods. 330, 108463 (2020).
- Garcia, K. E., et al. Dynamic patterns of cortical expansion during folding of the preterm human brain. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (12), 3156-3161 (2018).
- Qiu, S., et al. Characterizing viscoelastic properties of breast cancer tissue in a mouse model using indentation. Journal of Biomechanics. 69, 81-89 (2018).
- Yin, Z., et al. A new method for quantification and 3D visualization of brain tumor adhesion using slip interface imaging in patients with meningiomas. European Radiology. 31 (8), 5554-5564 (2021).
- Streitberger, K. -J., et al. How tissue fluidity influences brain tumor progression. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 117 (1), 128 (2020).
- Bunevicius, A., Schregel, K., Sinkus, R., Golby, A., Patz, S.
- Namani, R., et al. Elastic characterization of transversely isotropic soft materials by dynamic shear and asymmetric indentation. Journal of Biomechanical Engineering. 134 (6), 061004 (2012).
- Potter, S., et al. A novel small-specimen planar biaxial testing system with full in-plane deformation control. Journal of Biomechanical Engineering. 140 (5), 0510011 (2018).
- Zhang, W., Feng, Y., Lee, C. -H., Billiar, K. L., Sacks, M. S. A generalized method for the analysis of planar biaxial mechanical data using tethered testing configurations. Journal of Biomechanical Engineering. 137 (6), 064501 (2015).
- Delaine-Smith, R. M., Burney, S., Balkwill, F. R., Knight, M. M. Experimental validation of a flat punch indentation methodology calibrated against unconfined compression tests for determination of soft tissue biomechanics. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 60, 401-415 (2016).
- Chen, Y., et al. Comparative analysis of indentation and magnetic resonance elastography for measuring viscoelastic properties. Acta Mechanica Sinica. 37 (3), 527-536 (2021).
- Garteiser, P., Doblas, S., Van Beers, B. E. Magnetic resonance elastography of liver and spleen: Methods and applications. NMR in Biomedicine. 31 (10), 3891 (2018).
- Arani, A., Manduca, A., Ehman, R. L., Huston Iii, J. Harnessing brain waves: a review of brain magnetic resonance elastography for clinicians and scientists entering the field. British Journal of Radiolology. 94 (1119), 20200265 (2021).
- Qiu, S., et al. An electromagnetic actuator for brain magnetic resonance elastography with high frequency accuracy. NMR in Biomedicine. 34 (12), 4592 (2021).
- Hiscox, L. V., et al. Standard-space atlas of the viscoelastic properties of the human brain. Human Brain Mapping. 41 (18), 5282-5300 (2020).
- Seyedpour, S. M., et al. Application of magnetic resonance imaging in liver biomechanics: A systematic review. Frontiers in Physiology. 12, 733393 (2021).
- Okamoto, R. J., Clayton, E. H., Bayly, P. V. Viscoelastic properties of soft gels: comparison of magnetic resonance elastography and dynamic shear testing in the shear wave regime. Physics in Medicine and Biology. 56 (19), 6379-6400 (2011).
- Feng, Y., et al. A multi-purpose electromagnetic actuator for magnetic resonance elastography. Magnetic Resonance Imaging. 51, 29-34 (2018).
- Zeng, W., et al. Nonlinear inversion MR elastography with low-frequency actuation. IEEE Transactions on Medical Imaging. 39 (5), 1775-1784 (2020).
- Wang, R., et al. Fast magnetic resonance elastography with multiphase radial encoding and harmonic motion sparsity based reconstruction. Physics in Medicine and Biology. 67 (2), (2022).
- Herraez, M. A., Burton, D. R., Lalor, M. J., Gdeisat, M. A. Fast two-dimensional phase-unwrapping algorithm based on sorting by reliability following a noncontinuous path. Applied Optics. 41 (35), 7437-7444 (2002).
- Gordon-Wylie, S. W., et al. MR elastography at 1 of gelatin phantoms using 3D or 4D acquisition. Journal of Magnetic Resonance. 296, 112-120 (2018).
- McGarry, M., et al. Uniqueness of poroelastic and viscoelastic nonlinear inversion MR elastography at low frequencies. Physics in Medicine and Biology. 64 (7), 075006 (2019).
- Zampini, M. A., Guidetti, M., Royston, T. J., Klatt, D. Measuring viscoelastic parameters in Magnetic Resonance Elastography: a comparison at high and low magnetic field intensity. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 120, 104587 (2021).
- Ozkaya, E., et al. Brain-mimicking phantom for biomechanical validation of motion sensitive MR imaging techniques. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 122, 104680 (2021).
- Guidetti, M., et al. Axially- and torsionally-polarized radially converging shear wave MRE in an anisotropic phantom made via Embedded Direct Ink Writing. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 119, 104483 (2021).
- Badachhape, A. A., et al. The relationship of three-dimensional human skull motion to brain tissue deformation in magnetic resonance elastography studies. Journal of Biomechanical Engineering. 139 (5), 0510021 (2017).
