腹主动脉瘤的定量应变映射

1. 4D 超声设置

1. 使用成像软件时，应采用能够运行数学计算软件的笔记本电脑，以自动化执行 4D 采集过程。通过 USB 端口将装有该自定义代码的笔记本电脑连接至超声系统。请注意，成像软件中已集成 4D 超声功能。
2. 开启超声系统后，设置生理监测装置，同时确保心率和温度监测按钮已开启。初始化连接在换能器支架上的 3D 电机平台。
3. 使用合适的平台和超声换能器进行图像采集。确保所有连接均已正确完成。
4. 对动物实施麻醉并准备成像。在眼睛上涂抹眼用软膏以防止角膜干燥，将动物的四肢固定在平台电极上，并插入润滑过的直肠温度探头。使用脱毛膏去除感兴趣区域的毛发。
5. 确保彻底清除脱毛膏。随后，在动物体表涂抹足量的预热超声耦合凝胶。这对于在 4D 成像过程中在整个感兴趣区域建立良好的接触尤为关键。

2. 4D 超声图像采集

1. 在超声系统上启动一项新研究，并打开B型（亮度模式）成像窗口。将探头下放至动物体表，利用载物台上的x轴和y轴调节旋钮定位目标区域，确保呼吸频率未显著下降。在屏幕底部监控该参数。
2. 将探头置于目标区域中央，由此估算探头上下移动所需的距离，以确保完整覆盖整个目标区域。
3. 将估算的尺寸参数输入计算软件代码中，包括步长（通常腹部主动脉瘤成像的步长约为 ~0.08 mm）。在确认动物心率和呼吸频率稳定后开始运行代码。此步骤对减少图像重建时的误差至关重要。
4. 完成图像采集后，将数据导出为原始XML文件。

3. 4D 超声数据转换

1. 将原始 XML 文件输入到能够将数据转换为 3D 应变分析所需格式的软件中。此处我们使用 Matlab 将 XML 文件转换为 MAT 文件。完整的 Matlab 脚本可在此处获取。
2. 为正确完成转换，还需输入帧数、步长以及期望的输出分辨率。
3. 在对矩阵进行平面内重采样后，将生成的新 MAT 文件导入 3D 应变分析代码中。

4. 三维应变编码分析

1. 通过正确调整导入的 MAT 文件开始分析。例如，可能需要对图像体积进行重新缩放，以减少计算时间。
2. 输入待分析区域，并确定合适的网格模板，将图像数据分割为简单的方框或手动选择的多边形。每个数据集可能需要调整区域的方框大小以及中心点之间的间距。所选方框大小的最优值应接近被追踪特征的像素量级，可通过观察单个切片中两个维度上的像素数量来估算。方框的间距将决定应变场的分辨率：方框越多，分辨率越高，但也可能显著增加计算时间。
3. 在每个区域内迭代计算雅可比矩阵和梯度。预计算完成后，应用形变函数。
4. 计算变形梯度张量。首先计算应变，然后使用直接变形估计方法计算特征值和特征向量。
5. 使用适当的技术（例如通过彩色映射切割平面）在目标平面上绘制结果，以表示感兴趣区域内的应变场。