Name: תמונת חלקיקים Velocimetry חקירה של המודינמיקה באמצעות פנטום אבי העורקים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-02-25T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 26 s
Description: חקור את הדינמיקה ההמודינמית בפנטום אבי העורקים באמצעות תמונת חלקיקים Velocimetry. פרוטוקול זה מאפשר מדידת שדות מהירות מיידיים לניתוח זרימת דם דרך שסתומי לב תותבתיים ופיתוח עיצובים משופרים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה נתמך על ידי תוכנית המחקר המדעי הבסיסית של קרן המחקר הלאומית של קוריאה, הממומנת על ידי משרד החינוך (NRF-2021R1I1A3040346 ו- NRF-2020R1A4A1019475). מחקר זה נתמך גם על ידי מענק מחקר 2018 (PoINT) מהאוניברסיטה הלאומית של קנגוון.

1. הגדרת במבחנה
<ol><li>הכינו את ההתקנה הניסיונית בטבלה אופטית, כולל משאבת בוכנה, התקן לרכישת נתונים (DAQ) ומחשב עם התוכנה הנדרשת להנדסת מערכות ותוכנה לשליטה במנועים (ראו טבלת חומרים) (איור 1). הערה: משאבת הבוכנה נבדקה וכוילתה בעבר ומורכבת ממנוע, נהג מנוע ומפעיל ליניארי9.</li>
	<li>יבא את קובץ הגיליון האלקטרוני עם מידע קצב הזרימה לתוכנת הנדסת המערכת. הערה: לדוגמה, הדופק הוא 60 bpm, קצב הזרימה המרבי הוא 20 ליטר / דקה, תפוקת הלב היא 4.8 ליטר / דקה, ונפח השבץ הוא 70 מ"ל.</li>
	<li>הגדר את הפרמטר בתוכנת הנדסת מערכות, כגון ערוץ קלט ופלט DAQ; שעון לדוגמה הוא 1,000 ואיטרציה משוב הוא 10.</li>
	<li>הגדר את הפרמטר בתוכנת השליטה במנוע; אורך בורג העופרת הוא 10 מ"מ, כניסה אנלוגית ופלט הם 14.5 מ"מ / מתח.</li>
	<li>התקן את שסתום הבדיקה ושסתום ההתנגדות למאגר10. הערה: שסתום הבדיקה מחובר למשאבת הבוכנה ככניסה של המערכת, ושסתום הכדור מחובר למודל הסינוס האקרילי כשקע של המערכת.</li>
	<li>תקן את דגם הסינוס האקריליק (איור 2) עם מוט אלומיניום מרובע לשולחן האופטי. הערה: הממדים של מודל הסינוס האקרילי מוצגים בטבלה 1.</li>
	<li>התקן את מד הלחץ (~ 0-15 פסאיי) לברז הלחץ של מודל הסינוס האקרילי לקבלת אות לחץ ממחשב אחר. הערה: ברזי הלחץ ממוקמים 140 מ"מ מצומת sinotubular (STJ).</li>
	<li>הכן נוזל עבודה על ידי ערבוב מלוחים וגליצרין (ראה טבלת חומרים) ביחס מסה של 60:40. הערה: צמיגות ותפסור שימשו למדידת צמיגות ומדד השבירה של נוזל העבודה. הצמיגות היא ~ 4 cp, מדד השבירה הוא 1.45, והצפיפות היא 1,100 ק"ג / מ '3.</li>
	<li>חברו את המאגר, משאבת הבוכנה ודגם הסינוס האקרילי עם צינור סיליקון (ראו טבלת חומרים).</li>
	<li>לקשור את שסתום אבי העורקים transcatheter (TAV) (ראה טבלת חומרים) לעלון המקורי שנעשה על ידי מדפסת 3D עם חוט11.</li>
	<li>שלבו את ה-TAV הקבוע בעלון המקורי עם דגם הסינוס האקרילי. הערה: TAV המשמש כאן (המתקבל מסחרית) יש קוטר של 23 מ"מ ו 26 מ"מ, והגובה הוא 18 מ"מ ו 20 מ"מ, בהתאמה12. עבור TAV (23 מ"מ), עומק הפריסה ואורך העלון המקורי היו 1.8 מ"מ ו -9 מ"מ, ועבור TAV (26 מ"מ), זה 2.0 מ"מ ו 10 מ"מ, בהתאמה. הקוטר הפנימי של העלון המקומי היה 21 מ"מ, בהתחשב בגודל האנולוס של המטופל. אזהרה: ה- TAV מתייבש אם לא נשמר בתמיסת מלח. הוא נשמר בנוזל גם לאחר שהיה קשור לעלון המקומי.</li>
	<li>מלא את נוזל העבודה (שלב 1.8) במערכת הפריה חוץ גופית . זהירות. הימנע ביצוע בועות על מודל סינוס אקרילי כי זה משפיע על תוצאות PIV.</li>
</ol>2. הגדרת PIV
<ol><li>אתר את הלייזר על שולחן אופטי אחר ומעקה חד-צירי. הערה: הלייזר הוא לייזר Nd: YAG רציף הפולט אור עם אורך גל של 532 ננומטר ועוצמתו יכולה לגדול ל- 10 W (ראה טבלת חומרים). יריעת הלייזר העוברת דרך אופטיקה יש מרחק של 1 מ 'ממודל הסינוס האקריליק.</li>
	<li>אתר את המצלמה המהירה במעבר דו-צירי והזז את המעבר. אזהרה: המצלמה המהירה מאונכת לגיליון הלייזר ולדגם הסינוס האקריליק.</li>
	<li>צייד את העדשה למצלמה המהירה. הערה: לעדשת המאקרו המותקנת במצלמה המהירה יש אורך מוקד של 105 מ"מ, והצמצם הוא f/2.8.</li>
	<li>חלקיק זרעים (ראה טבלת חומרים) במאגר. הערה: החלקיק הוא כדור זכוכית חלול עם קוטר ממוצע של 10 מיקרומטר וצפיפות של 1,090 ק"ג / מ '3. למאגר צורה מלבנית והרוחב, האורך והגובה בתוכו הם 23 ס"מ, 23 ס"מ, 35 ס"מ, בהתאמה. יש חור להידוק בחלק העליון. למכסה היה גם חור להידוק וברז ברגים להתקנת משאבת הנורה כדי להפעיל לחץ.</li>
	<li>לתכנת טריגר חיצוני באמצעות פלטפורמת אב טיפוס אלקטרונית בקוד פתוח, Arduino (ראה טבלת חומרים). הערה: כאשר משאבת הבוכנה נעה מרחק קבוע מראש, הפלט של Arduino הופך 1, אשר מועבר למצלמה במהירות גבוהה כגורם לצילום.</li>
	<li>הפעל את התוכנה לשליטה במצלמה (ראה טבלת חומרים), לחץ על הפניה להפעלה נוכחית (CSR) והסר את מכסה העדשה.</li>
	<li>הפעל את הלייזר, הגדר אותו ל- 7 W, ואתר את יריעת הלייזר למרכז ה- TAV.</li>
	<li>קח תמונה ובדוק את צפיפות החלקיקים ואת הקוטר. הערה: כדי להפחית שגיאות, לאשר כי ~ 8-10 חלקיקים נמצאים בחלון החקירה, עם קוטר חלקיקים של 2-4 פיקסלים13.</li>
	<li>הגדר את הפרמטרים, כגון רזולוציה (1280 x 720), קצב פריימים אקראי, זמן חשיפה למקסימום בהתאם לקצב הפריימים האקראי בתוכנה לשליטה במצלמה.</li>
	<li>לחץ על כפתור אפשר בתוכנה לשליטה במנוע בהתחלה ולחץ על כפתור התחל בתוכנת הנדסת המערכות כדי להפעיל את משאבת הבוכנה.</li>
	<li>צלם תמונה ובדוק אם מרחק החלקיקים המרבי הוא פחות מ- 4-6 פיקסלים. הערה: מחקר זה מתאים ל-50% מחלון החקירה, המגדיר 16 פיקסלים בין וקטורים של מהירות. המרחק המרבי של חלקיקים בחלון החקירה מוגבל ל-8 פיקסלים.</li>
	<li>חזור על שלב 2.11 כדי להבטיח את מרחק החלקיקים המרבי בטווח זה על-ידי התאמת המסגרות לשניה (fps) אם הוא גדול מ- 6 פיקסלים והורדת ה- fps אם הוא קטן מ- 4 פיקסלים.</li>
</ol>3. חקירת המודינמיקה
<ol><li>בדוק אם יש דליפה מחלק החיבור של מודל הסינוס האקריליק או צינור הסיליקון הופך מקופל.</li>
	<li>יבא את קובץ Excel עם קצב זרימה מאוחסן ומידע bpm בתוכנת הנדסת המערכת. הערה: לדוגמה, קצב הלב הוא 60 פעימות לדקה, קצב הזרימה המרבי הוא 20 ליטר /דקה, תפוקת הלב היא 4.8 ליטר/דקה, נפח השבץ הוא 70 מ"ל (איור 3A).</li>
	<li>אשר את פרמטר התוכנה של הנדסת המערכת, כגון ערוץ קלט ופלט של התקן DAQ. שעון המדגם הוא 1,000, ואיטרציית המשוב היא 10.</li>
	<li>אשר את הפרמטר של תוכנת השליטה במנוע, למשל, אורך בורג העופרת הוא 10 מ"מ, קלט ופלט אנלוגיים הם 14.5 מ"מ / מתח.</li>
	<li>הפעל את המצלמה המהירה והפעל את התוכנה השולטת במצלמה.</li>
	<li>לחץ על CSR ולהסיר מכסה עדשה.</li>
	<li>הגדר את הפרמטרים של התוכנה השולטת במצלמה, למשל, את הרזולוציה של 1280 x 720, קצב פריימים של 300 fps, תקופת פרץ של 200 μs ו 150 μs, ספירת פרץ של 3, וחשיפה (נכפה על ידי תקופת ההתפרצות).</li>
	<li>הפעל את הלייזר, הגדר אותו ל- 7 W, ואתר את יריעת הלייזר במרכז TAV. התמקד בגיליון הלייזר על ידי שליטה בעדשה.</li>
	<li>התאם את הלחץ למאגר. הערה: הלחץ הממוצע לאחר valvular הוא 100 מ"מ כספית בעת הפעלת משאבת הבוכנה (איור 3B, C).</li>
	<li>לחץ על כפתור הפוך לזמין בתוכנה לשליטה במנועים בהתחלה ולחץ על לחצן התחל בתוכנת הנדסת המערכת כדי להפעיל את משאבת הבוכנה.</li>
	<li>המתן עד שקצב הזרימה יתייצב. הערה: קצב הזרימה מחשב את ההפרש בהתבסס על האות ממשאבת הבוכנה ומבצע משוב שלילי, כך שלוקח זמן להמתין עד שהוא מתייצב.</li>
	<li>בדוק הדק שעובד במזימה הסדרתית Arduino.</li>
	<li>לכוד תמונות חלקיקים עבור 14 מחזורים רצופים ולחזור על סך של שבע פעמים. הערה: קיבולת האחסון של מצלמה במהירות גבוהה קשורה לרזולוציה ולמספר תמונות החלקיקים. על פי הפרמטר שנקבע בשלב 3.7, ניתן לצלם תמונה רק עבור 14 מחזורים בכל פעם.</li>
</ol>4. עיבוד נתונים
<ol><li>המר מקובץ .cine לקבצי .tiff באמצעות התוכנה השולטת במצלמה.</li>
	<li>חשב את התמונה הממוצעת עבור כל תמונות החלקיקים לאורך זמן. הסר את האזור המתאים להשתקפות הלייזר בקיר או TAV על ידי חיסור התמונה הממוצעת14.</li>
	<li>הפוך את המסיכה על-ידי הפרדת האזורים שיש לנתח מאלה שיש להשליך. הערה: במחקר זה, שתי מסכות שימשו: אחד כדי לנתח את אזור הסינוס לבד והשני כדי לנתח את האזור כולו, אשר מכיל את האזור לאחר STJ.</li>
	<li>ביצוע PIV באמצעות PIVlab, כלי קוד פתוח המבוסס על MATLAB15 (ראה טבלת חומרים).<ol>
<li>יבא תמונות חלקיקים שנשמרו בשיטה או בשיטת pairwise שנפתרה בזמן.</li>
		<li>בצע השוואת היסטוגרמה אדפטיבית מוגבלת (CLAHE)16. הערה: CLAHE היא שיטה לעיבוד מראש של תמונה. הניגודיות של תמונת החלקיקים מופצת מחדש כך שהלייזר משקף את העלייה והירידה בעוצמת החלקיקים. תמונת החלקיקים מחולקת על ידי חלון עם 20 פיקסלים.</li>
		<li>יבא את המסיכה והחיל אותה על כל תמונות החלקיקים.</li>
		<li>הגדר את חלון החקירה מרובה המעברים. הערה: חלון החקירה יורד מ- 64 x 64 ל- 32 x 32 עם חפיפה של 50%. המרחק בין שני הווקטורים מתאים ל-16 פיקסלים.</li>
		<li>בצע את המתאם הנגדי13 אודות זוג תמונת החלקיקים שהוסב לתחום התדרים באמצעות התמרת פורייה מהירה (FFT)13.</li>
		<li>מצא ערך שיא באמצעות התאמה גאוסית בגודל 2 x 3 בתוצאה של מתאם. הערה: ערך השיא שנבחר במתאימה הגאוסית קבע את מרחק החלקיקים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הפעל את תהליך ההחלקה, הכולל את התהליכים הבאים.<ol>
<li>הסר את החריגים לתוך "NaN" באמצעות הפונקציה המובנית "isoutlier" ב- MATLAB.</li>
		<li>אינטרפולציה של נאן לערך באמצעות הפונקציה "inpaint_nans" ב- MATLAB15.</li>
		<li>המר מ"פיקסל/מסגרת" ל-"m/s" בהתאם לקצב הפריימים ולתקופת ההתפרצות. הערה: ההמרה קשורה למרווח הזמן, שנקבע לפי קצב הפריימים ותקופת ההתפרצות. באופן ספציפי, מקדם השיטה שנפתרה בזמן נגזר על-ידי קצב הפריימים, וזה של שיטת pairwise נגזר על-ידי תקופת הפרץ.</li>
		<li>מזג את פעולת השירות pairwise ואת פעולת השירות שפתרה את הזמן באמצעות גורם השקול. הערה: מקדם השקלול תלוי בגודל המהירות ויש לו ערך כולל של 1 בכל מקטע. אם גודל המהירות חורג מסף מסוים, הגורם עבור שיטת pairwise גבוה מזה של פעולת השירות שנפתרה בזמן.</li>
		<li>הפעל את הפונקציה "החלקה" של DCT-PLS באמצעות גורם החלקה של 0.5915,17. הערה: הפונקציות "החלקה" ו"inpaint_nans" נמצאות ב- PIVlab.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. ניתוח נתונים
<ol><li>טען נתוני PIV ל- MATLAB.</li>
	<li>חלץ רכיבי "u" ו- "v" מנתוני PIV.</li>
	<li>חשב את שדה המהירות18 (משוואה 1, קובץ משלים 1).</li>
	<li>להפיק פרמטרי המודינמיקה באמצעות הקוד הפנימי ופונקציה מובנית19.<ol>
<li>להפיק את המערבולת עם הפונקציה המובנית MATLAB "תלתל"18 (משוואה 2, קובץ משלים 1).</li>
		<li>לגזור את הקיפאון עם קוד בתוך הבית20 (משוואה 3, קובץ משלים 1).</li>
		<li>לגזור את Γ1 עם קודפנימי 21 (משוואה 4, קובץ משלים 1).</li>
		<li>להפיק את מגורי החלקיקים עם קודפנימי 19 (משוואה 5, קובץ משלים 1).</li>
	</ol>
</li>
	<li>חשב את הממוצע ואת סטיית התקן של פרמטרי המודינמיקה (טבלה 2). הערה: מהירות שיא, מערבולות, Γ1 וקיפאון חושבו במשך 98 מחזורים בסך הכל. הריקבון הושג באמצעות התאמה מעריכית לאחוז מגורי החלקיקים. הריקבון הגדיר 14 מחזורים כערכת נתונים אחת וחישב את הממוצע ואת סטיית התקן במשך שבע פעמים.</li>
</ol>

<ol><li>Carabello, B. A., Paulus, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aortic+stenosis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Aortic stenosis.</a> The Lancet. 373 (9667), 956-966 (2009).</li>
<li>Jakobsen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short-and+long-term+mortality+and+stroke+risk+after+transcatheter+aortic+valve+implantation%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Short-and long-term mortality and stroke risk after transcatheter aortic valve implantation.</a> The American Journal of Cardiology. 121 (1), 78-85 (2018).</li>
<li>Koo, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computed+tomography+features+of+cuspal+thrombosis+and+subvalvular+tissue+ingrowth+after+transcatheter+aortic+valve+implantation%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Computed tomography features of cuspal thrombosis and subvalvular tissue ingrowth after transcatheter aortic valve implantation.</a> The American Journal of Cardiology. 125 (4), 597-606 (2020).</li>
<li>Midha, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fluid+mechanics+of+transcatheter+heart+valve+leaflet+thrombosis+in+the+neosinus%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">The fluid mechanics of transcatheter heart valve leaflet thrombosis in the neosinus.</a> Circulation. 136 (17), 1598-1609 (2017).</li>
<li>Abubakar, H., Ahmed, A. S., Subahi, A., Yassin, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thrombus+in+the+Right+Coronary+Sinus+of+Valsalva+Originating+From+the+Left+Atrial+Appendage+Causing+Embolic+Inferior+Wall+Myocardial+Infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Investigative+Medicine+High+Impact+Case+Reports%22%5BJournal%5D)">Thrombus in the Right Coronary Sinus of Valsalva Originating From the Left Atrial Appendage Causing Embolic Inferior Wall Myocardial Infarction.</a> Journal of Investigative Medicine High Impact Case Reports. 6, 2324709618792023(2018).</li>
<li>Charonko, J., Karri, S., Schmieg, J., Prabhu, S., Vlachos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro%2C+time-resolved+PIV+comparison+of+the+effect+of+stent+design+on+wall+shear+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">In vitro, time-resolved PIV comparison of the effect of stent design on wall shear stress.</a> Annals of Biomedical Engineering. 37 (7), 1310-1321 (2009).</li>
<li>Hariharan, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inter-laboratory+characterization+of+the+velocity+field+in+the+FDA+blood+pump+model+using+particle+image+velocimetry+%28PIV%29%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Engineering+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Inter-laboratory characterization of the velocity field in the FDA blood pump model using particle image velocimetry (PIV).</a> Cardiovascular Engineering and Technology. 9 (4), 623-640 (2018).</li>
<li>Lim, W., Chew, Y., Chew, T., Low, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulsatile+flow+studies+of+a+porcine+bioprosthetic+aortic+valve+in+vitro%3A+PIV+measurements+and+shear-induced+blood+damage%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Pulsatile flow studies of a porcine bioprosthetic aortic valve in vitro: PIV measurements and shear-induced blood damage.</a> Journal of Biomechanics. 34 (11), 1417-1427 (2001).</li>
<li>Kim, J., Lee, Y., Choi, S., Ha, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulsatile+flow+pump+based+on+an+iterative+controlled+piston+pump+actuator+as+an+in-vitro+cardiovascular+flow+model%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Engineering+%26+Physics%22%5BJournal%5D)">Pulsatile flow pump based on an iterative controlled piston pump actuator as an in-vitro cardiovascular flow model.</a> Medical Engineering & Physics. 77, 118-124 (2020).</li>
<li>Moore, B. L., Dasi, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coronary+flow+impacts+aortic+leaflet+mechanics+and+aortic+sinus+hemodynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Coronary flow impacts aortic leaflet mechanics and aortic sinus hemodynamics.</a> Annals of Biomedical Engineering. 43 (9), 2231-2241 (2015).</li>
<li>Evans, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEvans%2C+B+%22Practical+3D+printers%3A+The+science+and+art+of+3D+printing%22">Practical 3D printers: The science and art of 3D printing</a>. , Apress. (2012).</li>
<li>Yudi, M. B., Sharma, S. K., Tang, G. H., Kini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coronary+angiography+and+percutaneous+coronary+intervention+after+transcatheter+aortic+valve+replacement%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+College+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Coronary angiography and percutaneous coronary intervention after transcatheter aortic valve replacement.</a> Journal of the American College of Cardiology. 71 (12), 1360-1378 (2018).</li>
<li>Adrian, R. J., Westerweel, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAdrian%2C+RJ+%22Particle+Image+Velocimetry%22">Particle Image Velocimetry</a>. , Cambridge University Press. (2011).</li>
<li>Deen, N. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+image+pre-processing+for+PIV+of+single-and+two-phase+flows+over+reflecting+objects%5BTitle%5D)+AND+%22Experiments+in+Fluids%22%5BJournal%5D)">On image pre-processing for PIV of single-and two-phase flows over reflecting objects.</a> Experiments in Fluids. 49 (2), 525-530 (2010).</li>
<li>Thielicke, W., Stamhuis, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PIVlab-towards+user-friendly%2C+affordable+and+accurate+digital+particle+image+velocimetry+in+MATLAB%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Open+Research+Software%22%5BJournal%5D)">PIVlab-towards user-friendly, affordable and accurate digital particle image velocimetry in MATLAB.</a> Journal of Open Research Software. 2 (1), (2014).</li>
<li>Pizer, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptive+histogram+equalization+and+its+variations%5BTitle%5D)+AND+%22Computer+Vision%2C+Graphics%2C+and+Image+Processing%22%5BJournal%5D)">Adaptive histogram equalization and its variations.</a> Computer Vision, Graphics, and Image Processing. 39 (3), 355-368 (1987).</li>
<li>Garcia, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robust+smoothing+of+gridded+data+in+one+and+higher+dimensions+with+missing+values%5BTitle%5D)+AND+%22Computational+Statistics+%26+Data+Analysis%22%5BJournal%5D)">Robust smoothing of gridded data in one and higher dimensions with missing values.</a> Computational Statistics & Data Analysis. 54 (4), 1167-1178 (2010).</li>
<li>Elger, D. F., LeBret, B. A., Crowe, C. T., Roberson, J. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aElger%2C+DF+%22Engineering+Fluid+Mechanics%22">Engineering Fluid Mechanics</a>. , John Wiley & Sons. (2020).</li>
<li>Raghav, V., Sastry, S., Saikrishnan, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+assessment+of+flow+fields+associated+with+heart+valve+prostheses+using+particle+image+velocimetry+%28PIV%29%3A+recommendations+for+best+practices%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Engineering+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Experimental assessment of flow fields associated with heart valve prostheses using particle image velocimetry (PIV): recommendations for best practices.</a> Cardiovascular Engineering and Technology. 9 (3), 273-287 (2018).</li>
<li>Ncho, B., Sadri, V., Ortner, J., Kollapaneni, S., Yoganathan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-Vitro+Assessment+of+the+Effects+of+Transcatheter+Aortic+Valve+Leaflet+Design+on+Neo-Sinus+Geometry+and+Flow%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">In-Vitro Assessment of the Effects of Transcatheter Aortic Valve Leaflet Design on Neo-Sinus Geometry and Flow.</a> Annals of Biomedical Engineering. 49 (3), 1046-1057 (2021).</li>
<li>Graftieaux, L., Michard, M., Grosjean, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combining+PIV%2C+POD+and+vortex+identification+algorithms+for+the+study+of+unsteady+turbulent+swirling+flows%5BTitle%5D)+AND+%22Measurement+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Combining PIV, POD and vortex identification algorithms for the study of unsteady turbulent swirling flows.</a> Measurement Science and Technology. 12 (9), 1422(2001).</li>
<li>Yap, C. H., Saikrishnan, N., Tamilselvan, G., Yoganathan, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+measurement+of+dynamic+fluid+shear+stress+on+the+aortic+surface+of+the+aortic+valve+leaflet%5BTitle%5D)+AND+%22Biomechanics+and+Modeling+in+Mechanobiology%22%5BJournal%5D)">Experimental measurement of dynamic fluid shear stress on the aortic surface of the aortic valve leaflet.</a> Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 11 (1), 171-182 (2012).</li>
<li>Toninato, R., Salmon, J., Susin, F. M., Ducci, A., Burriesci, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiological+vortices+in+the+sinuses+of+Valsalva%3A+an+in+vitro+approach+for+bio-prosthetic+valves%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Physiological vortices in the sinuses of Valsalva: an in vitro approach for bio-prosthetic valves.</a> Journal of Biomechanics. 49 (13), 2635-2643 (2016).</li>
<li>Raghav, V., Midha, P., Sharma, R., Babaliaros, V., Yoganathan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcatheter+aortic+valve+thrombosis%3A+a+review+of+potential+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Royal+Society+Interface%22%5BJournal%5D)">Transcatheter aortic valve thrombosis: a review of potential mechanisms.</a> Journal of the Royal Society Interface. 18 (184), 20210599(2021).</li>
<li>Ramanathan, T., Skinner, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coronary+blood+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Continuing+Education+in+Anaesthesia%2C+Critical+Care+%26+Pain%22%5BJournal%5D)">Coronary blood flow.</a> Continuing Education in Anaesthesia, Critical Care & Pain. 5 (2), 61-64 (2005).</li>
<li>Nobach, H., Bodenschatz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Limitations+of+accuracy+in+PIV+due+to+individual+variations+of+particle+image+intensities%5BTitle%5D)+AND+%22Experiments+in+Fluids%22%5BJournal%5D)">Limitations of accuracy in PIV due to individual variations of particle image intensities.</a> Experiments in Fluids. 47 (1), 27-38 (2009).</li>
<li>Gülan, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+analysis+of+the+transcatheter+aortic+valve+implantation+on+blood+flow+hemodynamics%3A+An+optical+imaging-based+in+vitro+study%5BTitle%5D)+AND+%22Artificial+Organs%22%5BJournal%5D)">Performance analysis of the transcatheter aortic valve implantation on blood flow hemodynamics: An optical imaging-based in vitro study.</a> Artificial Organs. 43 (10), 282-293 (2019).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

זרימת הסינוס השתנתה עקב גיאומטריית סינוס שונה לאחר TAVI. המערבולת נוצרה על ידי פתיחת שסתום אבי העורקים ואת האינטראקציה עם סילון קדמי של systole22. במחקר של שסתום כירורגי מלאכותי ללא עלונים מקומיים, מערבולת שנצפתה באזור הסינוס ב systole היה נורמלי23. מחקר זה יוצר את המערבולת המוצגת בדיאסטולה על ידי הפחתת הסילון הקדמי והכניסה לסינוס. זרימת הסינוסים נתקלה בעלון המקומי; כתוצאה מכך, הוא מתפצל בכיוון השעון מתחת לעלון המקורי ונגד כיוון השעון לעיל. זה מרמז כי חולים לאחר TAVI שונים ...

היצרות אבי העורקים היא מחלה נפוצה אצל מבוגרים, וזה כאשר שסתום אבי העורקים אינו נפתח, הפחתת זרימת הדם. הבעיה נגרמת על ידי עיבוי או הסתיידות של שסתום אבי העורקים1. לכן, זהו טיפול הכרחי כדי לשפר את זרימת הדם ולהפחית את העומס על הלב. הוא מטופל על ידי שיפוץ שסתום אבי העורקים או החלפתו בשסתום מלאכותי. מחקר זה מתמקד בהשתלת שסתום אבי העורקים transcatheter (TAVI), החלפת שסתום אבי העורקים תקלה עם אחד מלאכותי באמצעות קטטר.
TAVI הומלץ לחולים מאותגרים בניתוח, והתמותה הייתה גם נמוכה2. לאחרונה, דווח כי פקקת בחולים לאחר TAVI גרם תפקוד לקוי שסתום ושבץ 3,4. פקקת בסינוס אבי העורקים וניאו-סינוס חשוד, עם הסיבה שלה כנראה להיות השינויים בהודינמיקה הנגרמת על ידי TAVI. זה מבוצע מבלי להסיר את העלונים המקומיים; עלונים אלה יכולים להפריע לזרימת הסינוסים ולהעלות את הסיכון לפקקת5.
קשה לקבוע כיצד זרימת הדם מושפעת על ידי TAVI וכיצד פקקת מושרה בחולים. רצוי להבהיר את הקשר בין זרימת הדם לבין היווצרות פקקת ב vivo. עם זאת, היעדר טכניקות מעשיות למדידת זרימת הדם הופך את זה לבעייתי. מצד שני, בטכניקות הפריה חוץ גופית יש את היתרון של מתן אפשרות לאחד לפקח על השינויים בזרימת הדם על ידי הגבלת הפרמטרים שיש לחקור. התקנה במבחנה ו velocimetry תמונת חלקיקים (PIV) שימשו לזיהוי מהירות בשדות רפואיים 6,7,8. לכן, אין ויטרו ו- PIV מספיקים לקביעת הפרמטרים שיש לדווח עליהם על ידי חיקוי מצבו של המטופל: קצב הלב והלחץ, הצמיגות והגיאומטריה של הסינוסים, ומאפשרים לאדם לשלוט בפרמטרים אלה.
במחקר זה, הגדרת מבחנה ו- PIV משמשים כדי לחקור את הזרימה בסינוס אבי העורקים לאחר TAVI. פנטום אבי העורקים ו- TAVI עבור PIV ותהליך רכישת הנתונים וניתוח זרימת לאחר העיבוד מתוארים בפרוטוקול זה. נגזרים פרמטרים המודינמיים שונים, כולל המהירות, הקיפאון, המערבולת, המערבולת, המערבולת ומגורים של חלקיקים. התוצאות ממחישות כי הגדרת הפריה חוץ גופית ו- PIV מסייעים לחקור את התכונות המודינמיות בסינוס אבי העורקים.

<table><tbody><tr><td>מדפסת תלת מימד</td><td>Prusa Research</td><td></td><td>מקורית Prusa i3 MK2; מדפסת FDM</td></tr><tr><td>מוט אלומיניום (מרובע)</td> <td>APSPRO</td><td>KHP-3030, KHP-6060</td><td>ממד: 30 מ"מ x 30 מ"מ, 60 מ"מ x 60 מ"מ</td></tr><tr><td>משאבת נורה</td><td>Skyhope</td><td></td><td>MHL-1</td></tr><tr><td>תוכנת בקרת מצלמה</td><td>Phantom</td><td>PCC 3.4</td><td>התוכנה שולטת במצלמה במהירות גבוהה</td></tr><tr><td>שסתום הסימון</td><td>HANJU STEEL</td><td></td><td>PIPE CHECK VALVE; 1/2 אינץ' (15A)</td></tr> <tr><td>דיגיטלי מכשיר</td><td>National Instruments</td><td></td><td>USB-6001</td></tr><tr><td>גליצרין</td><td>ANU קוריאה</td><td></td><td>זה שימש לייצור נוזל עבודה</td></tr><tr><td>מצלמה מהירה</td><td>פנטום</td><td></td><td>פנטום VEO 710E-L</td></tr><tr><td>לייזר</td><td>צ'אנגצ'ון תעשיות חדשות טכנולוגיית</td><td></td> אופטואלקטרוניקה <td>MGL-W-532; מפעיל לייזר ליניארי CW Nd:YAG</td></tr><tr><td></td><td>THOMSON</td><td></td><td>PC-40; הוא ממיר את התנועה הסיבובית לתנועה קרובה</td></tr><tr><td>עדשת מאקרו</td><td>Nikon</td><td></td><td>VR Micro-NIKKOR 105 מ"מ, מנוע f/2.8 G</td></tr><tr><td></td><td>KOLLMORGEN</td><td></td><td>AKM33H-ANCNR-00; מנוע סרוו DC</td></tr><tr><td>תוכנת בקרת מנוע</td><td>תוכנת KOLLMORGEN Kollmorgen</td><td></td><td>; התוכנה שולטת בנהג</td></tr><tr><td>המנוע נהג המנוע</td><td>KOLLMORGEN</td><td></td><td>AKD-B00606-NBAN-0000</td></tr><tr><td>פלטפורמת אב טיפוס אלקטרונית בקוד פתוח</td><td>Arduino</td><td>A000066</td><td>Arduino Uno R3. הוא משמש להכנת טריגר חיצוני</td></tr><tr><td>שולחן אופטי</td><td>SMTECH</td><td></td><td>1800 (W) x 900 (B) x 800 (H)</td></tr> <tr><td>חלקיקים</td><td>Dantec Dynamics</td><td>80A6011</td><td>כדור זכוכית חלולה. קוטר ממוצע: 10 ומיקרו; m, צפיפות: 1090 ק"ג/מ3</td></tr><tr><td>PIVlab</td><td>PIVlab</td><td></td><td>אלגוריתם קוד פתוח המבוסס על מד לחץ MATLAB https://kr.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/27659-pivlab-particle-image-velocimetry-piv-tool-with-gui</td></tr><tr><td></td><td>OMEGA</td><td></td><td>PX309-015A5V. טווח מדידה: 0 ~ 15psi</td></tr><tr><td>רפרקטומטר</td><td>ATAGO</td><td>2350</td><td>R-5000. רפרקטומטר מוחזק ביד; טווח מדידה: 1.333-1.520</td></tr><tr><td>שסתום התנגדות שסתום</td><td>כדור צינור</td><td></td> פלדה HANJU<td>; 1/2 אינץ' (15A)</td></tr> <tr><td>מלח</td><td>DAI HAN PHARM</td><td></td><td>הוא משמש לייצור נוזל עבודה ולשימור</td></tr><tr><td>צינור הסיליקון</td> TAV <td>HSW</td><td></td><td>קוטר פנימי 26 מ"מ, קוטר חיצוני 30 מ"מ; אורך כניסה 5 מ', אורך יציאה 1.5 מ'</td></tr><tr><td>תוכנת הנדסת מערכת</td><td>תוכנת National Instruments</td><td></td><td>LabVIEW. התוכנה שולטת ב-DAQ.</td></tr><tr><td>מסתם אבי העורקים טרנסקטטר, TAV (23 מ"מ) ו-TAV (26 מ"מ)</td><td>Edwards Lifesciences</td><td></td><td>SAPIEN3 23 מ"מ, SAPIEN3 26 מ"מ. הוא נתמך על ידי Seoul Asan Medical</td></tr><tr><td>Viscosmeter</td><td>Brookfiled</td><td></td><td>DVELV; טווח מדידה: 1-2x109 cp</td></tr></tbody></table>

תמונת חלקיקים velocimetry חקירה של המודינמיקה באמצעות פנטום אבי העורקים

Particle Image Velocimetry Investigation of Hemodynamics via Aortic Phantom

תפקוד לקוי של מסתם אבי העורקים ושבץ דווחו לאחרונה בהשתלת שסתום אבי העורקים transcatheter (TAVI) חולים. יש חשד לתערובת בסינוס אבי העורקים ובסינוסים ניאו-סינוסים עקב שינויים המודינמיים. ניסויים במבחנה מסייעים לחקור את המאפיינים המודינמיים במקרים שבהם הערכת in vivo מוכיחה להיות מוגבלת. ניסויים במבחנה הם גם חזקים יותר, ואת הפרמטרים המשתנים נשלטים בקלות. ולוצימיטריית תמונת חלקיקים (PIV) היא שיטת ולוצימיטריה פופולרית למחקרי הפריה חוץ גופית . הוא מספק שדה מהירות ברזולוציה גבוהה כך שאפילו תכונות זרימה בקנה מידה קטן נצפות. מטרת מחקר זה היא להראות כיצד PIV משמש כדי לחקור את שדה הזרימה בסינוס אבי העורקים לאחר TAVI. ההתקנה במבחנה של פנטום אבי העורקים, TAVI עבור PIV, ואת תהליך רכישת הנתונים וניתוח זרימת לאחר העיבוד מתוארים. הפרמטרים המודינמיים נגזרים, כולל המהירות, קיפאון הזרימה, המערבולת, המערבולת, המערבולת ומגורים חלקיקים. התוצאות מאשרות כי ניסויים במבחנה ו- PIV מסייעים לחקור את התכונות המודינמיות בסינוס אבי העורקים.

שדות המהירות הראו מבנה זרימת סינוס שונה בהתאם לקוטר השסתום באיור 4. עבור TAV (23 מ"מ), המהירות הייתה גבוהה מ-0.05 מ'/ש' בין TAV ל-STJ מהסיסטולית המוקדמת ועד שיא הסיסטולית שנפתחה על ידי TAV באמצעות מטוס השילוח. מהירות גבוהה הופצה אז בטווח צר ליד הסטנט בסוף הסיסטוליה. המהירות בדיאסטולה הייתה נמוכה מ-0.025 מ'/ש', והופיעו שתי מערבולות במהירות נמוכה. עבור TAV (26 מ"מ), כאשר השסתום נפתח, מהירות גבוהה נמדדה ב STJ. עם הזמן, למעט סיסטולית מוקדמת, התפלגות המהירות בסינוסים הייתה נמוכה מ-0.05 מ'/ש'. באו...

הפרוטוקול הנוכחי מתאר מדידות velocimetry תמונת חלקיקים (PIV) שבוצעו כדי לחקור את זרימת הסינוסים באמצעות ההתקנה במבחנה של שסתום אבי העורקים transcatheter (TAV). הפרמטרים המודינמיים המבוססים על מהירות נקבעים גם הם.

תמונת חלקיקים Velocimetry חקירה של המודינמיקה באמצעות פנטום אבי העורקים

Aortic valve dysfunction and stroke have recently been reported in transcatheter aortic valve implantation (TAVI) patients. Thrombus in the aortic sinus ...

מידע מהירות חיוני להערכת זרימת הדם valvular. הפרוטוקול שלנו רוכש שדות מהירות מופע, מה שמוביל לניתוח מפורט של המודינמיקה. היתרון העיקרי של פרוטוקול זה הוא שהוא יכול לרכוש שדות מהירות מופע בסינוס אבי העורקים עם השתלת שסתום הלב התותב, אשר קשה להשיג מניסויים in-vivo.הפרוטוקול הנוכחי יעזור לאפיין את המודינמיקה החריגה לאחר השתלת שסתום אבי העורקים transcatheter. בהתבסס על המודינמיקה המתקבלת, חוקרים יוכלו לפתח שסתום לב טוב יותר. התהליך של קבלת תמונות חלקיקים טובות עבור velocimetry תמונת חלקיקים הוא מסובך.למתחילים, מומלץ לרכוש תמונות חלקיקים עם קצבי פריימים שונים ולהשוות כל תוצאה. כדי להתחיל, הכן את ההתקנה הניסיונית על שולחן אופטי, כולל משאבת בוכנה, התקן לרכישת נתונים ומחשב עם התוכנה הנדרשת להנדסת מערכות ותוכנה לשליטה במנועים. יבא את קובץ הגיליון האלקטרוני לתוכנת הנדסת המערכת עם מידע קצב הזרימה.תקן את דגם הסינוס האקריליק לשולחן האופטי עם מוט אלומיניום מרובע. חברו את המאגר, משאבת הבוכנה ודגם הסינוס האקריליק עם צינור סיליקון. שלבו את ה-TAV הקבוע בעלון המקורי עם דגם הסינוס האקרילי.מקם את המצלמה המהירה על מעבר דו-צירי והזז את המעבר. הפעל את הלייזר, הגדר אותו לשבעה וואט, והנח את יריעת הלייזר במרכז ה- TAV. צלם תמונה ובדוק שמרחק החלקיקים המרבי הוא פחות מארבעה עד שישה פיקסלים.הגדר את פרמטרי התוכנה השולטים במצלמה החל מרזולוציה של 1, 280 על 720, קצב פריימים של 300 פריימים לשנייה, חשיפה שנכפתה על ידי תקופת הפרץ, ספירת פרץ של שלוש ותקופת פרץ של 200 מיקרו-שניות ו-150 מיקרו-שניות. לכוד תמונות חלקיקים במשך 14 מחזורים רציפים וחזור על זה בסך הכל שבע פעמים. הפוך את המסיכה על-ידי הפרדת האזורים שיש לנתח מאלה שיש להשליך.באמצעות כלי קוד פתוח, PIVlab, המבוסס על MATLAB, מבצע PIV על-ידי ייבוא תמונות חלקיקים שנשמרו בשיטה שנפתרה בזמן או בשיטה הזוגית. יבא את המסיכה והחיל אותה על כל תמונות החלקיקים. בצע השוואת היסטוגרמה אדפטיבית מוגבלת בניגודיות, בצע את המתאם הצולב לגבי זוג תמונת החלקיקים שהוסב לתחום התדרים באמצעות התמרת פורייה מהירה.הגדר את חלון החקירה מרובה המעברים, מצא את ערך השיא באמצעות התאמה גאוסית של שניים על שלושה בתוצאת המתאם. חשב את שדה המהירות, הפיק פרמטרים של המודינמיקה באמצעות הקוד הפנימי והפונקציה המובנית. עבור TAV 23 מילימטר, המהירות הייתה גבוהה מ 0.05 מטר לשנייה בין TAV וצומת סינו-צינורי מ systole מוקדם כדי שיא סיסטולית.המהירות בדיאסטולה הייתה נמוכה מ-0.025 מטר לשנייה והופיעו שתי מערבולות במהירות נמוכה. עבור 26 מילימטר TAV בזמן למעט systole מוקדם, התפלגות המהירות בסינוס היה נמוך מ 0.05 מטר לשנייה. באופן ספציפי, בסוף הסיסטולית, המהירות הייתה נמוכה יותר מאשר בזמן אחר.מהירות השיא ב-TAV של 23 מ"מ הייתה גבוהה מ-26 מילימטר TAV. אזור הקיפאון שנוצר ב-TAV של 23 מ"מ היה רחב, אבל שבר הקיפאון היה נמוך. שתי מערבולות דומות נצפו מעל ומתחת לעלון המקורי עבור TAV 23 מילימטר.עם זאת, עבור TAV 26 מ"מ המערבולת בכיוון השעון לא היה ברור ואת המערבולת נגד כיוון השעון היה צורה אליפטית. המערבולת הראתה תוצאות דומות למערבולת. התמונות של מגורי החלקיקים הראו התפלגות חלקיקים באזור הסינוס למשך שתי שניות, ואחוז מגורי החלקיקים הראה כי שבריר מהחלקיקים הנותרים באזור הסינוסים למשך 14 שניות.TAV 26 מילימטר ירד מהר יותר מאשר 23 מילימטר TAV, עם זאת, שחרור של חלקיקים לא היה זהה בשני המקרים. ההפקה של שדות מהירות היא הצעד המכריע ביותר. השלבים הקודמים הם תהליכים להפקת שדות מהירות, והם מתאימים ל- PIV.פרוטוקול זה יכול לשמש כדי לחקור hemodynamics במערכות לב וכלי דם שונות, כגון העורקים הרגישניים שסתומי הלב.

particle-image-velocimetry-investigation-hemodynamics-via-aortic

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

תדירות גבוהה אולטרסאונד דופלר היא טכנולוגיה חדשנית להערכת תפקוד שריר הלב באזור. עבודה זו מציגה את העדות הראשונה הוכחת הישימות של פלטפורמה זו הדמיה תכליתי עבור למדוד את חוזרות ונשנות של מתח שריר הלב, dp / dt, ו regurgitation צניפי בלב אדום (IR) איסכמיה reperfused Murine.

בתדירות גבוהה ברזולוציה גבוהה אקו: העדות הראשונה על מדוד לא פולשני חוזרות ונשנות של הזנים Contractility שריר הלב, ו regurgitation צניפי בלב איסכמיה reperfused Murine

Velocimetry מערכת הד חלקיק תמונה (EPIV) מסוגלת לרכוש שדות דו ממדים של מהירות בנוזלים אופטיים אטומים או באמצעות גיאומטריות אופטיות אטומות מתוארת, ומדידות אימות בזרימת צינור מדווחות.

הד Velocimetry תמונת חלקיקים

velocimetry תמונת מיקרו חלקיקים (μPIV) משמש כדי לחזות תמונות לזווג של חלקיקי מיקרו נזרעו בזורם דם אשר חוצה קורלציה לתת פרופיל מהירות מדויקת. שיעור גזירה, מהירות המרבית, צורת פרופיל מהירות, וקצב זרימה, כל אחד מהם יש יישומים קליניים, ניתן לגזור ממדידות אלה.

Velocimetry תמונת מיקרו חלקיקים למדידות בפרופיל מהירות של מיקרו זורם דם

הליך ללימוד תזרים חולף ליד הגבולות באמצעות velocimetry ברזולוציה גבוהה, במהירות גבוהה חלקיק תמונה (PIV) מתואר כאן. PIV הוא טכניקת מדידה לא פולשנית ישימה לכל זרימה אופטית נגישה על ידי אופטימיזציה של כמה אילוצי פרמטרים כגון מאפייני התמונה והקלטה, את מאפייני גיליון לייזר, וניתוח אלגוריתמים.

Velocimetry תמונת חלקיקים במהירות גבוהה ליד משטחים

יתר לחץ דם ריאתי (PAH) היא מחלה של עורקי ריאה המובילה להכחדתם ולהתפתחות אי ספיקת חדר ימין. מודלים של מכרסמים של PAH הם קריטיים להבנת הפתופיזיולוגיה של PAH. כאן אנו מדגימים אפיון המודינמי, עם צנתור לב ימין ואקו לב, בעכבר ובחולדה.

אפיון המודינמי של מודלים מכרסמים של יתר לחץ דם ריאתי עורקי

כאן אנו מתארים שיטה לייצור aneurysmal, אבי העורקים מחקה רקמות פאנטום לשימוש במכוני בדיקה אולטרסאונד elastography. השימוש המשולב של תכנון בעזרת מחשב (CAD) ופאנטום תלת-ממדי (3D) הדפסה טכניקות התוצרת אבי העורקים עם גיאומטריות צפוי, מורכבים כדי לאמת את elastographic הדמיה אלגוריתמים עם ניסויים מבוקרים.

ייצור העורק הידרוג רקמות-מחקה פאנטום עבור אימות Elastography אולטראסאונד

כאן אנו מציגים שיטות מפושטת בדיית שקוף נוירו-וסקולריים פאנטום ואפיון הזרימה בו. עלינו להדגיש מספר פרמטרים חשובים, להדגים את הקשר שדה דיוק.

Meso-גודל החלקיקים תמונה Velocimetry מחקרים של נוירו-וסקולריים זורם במבחנה

פרוטוקול זה מראה כיצד ליישם הדמיית דופלר אולטרה מהיר כדי לכמת את זרימת הדם. לאחר רכישה ארוכה של 1, לנסיין יש גישה לסרט של שדה הראייה המלא עם ערכי מהירות צירית עבור כל פיקסל בכל ≈0.3 אלפיות השנייה (בהתאם לזמן האולטרסאונד של הטיסה).

הדמיית זרימת דם עם דופלר אולטרה מהיר

פרוטוקול זה מציג צעדים לרכישה וניתוח של תמונות סידן פלואורסצנטיות מפריקיטים משחישת מוח ונתוני זרימת דם מכלי דם סמוכים בעכברים מרדים. טכניקות אלה שימושיות למחקרים של פיזיולוגיה של תאי קיר וניתן להתאים אותן לחקור סידן ארעי בכל סוג תא.

דימות פריסייט במוח והדמיה המודינמית בעכברים מהונדסים ב- Vivo

רגורגיטציה של אבי העורקים היא מחלת לב מסתם אבי העורקים. כתב יד זה מדגים כיצד הדמיית תהודה מגנטית של זרימה ארבע-ממדית יכולה להעריך רגורגיטציה של אבי העורקים באמצעות מסתמי לב במבחנה המחקים את הרגורגיטציה של אבי העורקים.

במבחנה הערכה של רגורגיטציה של אבי העורקים באמצעות הדמיית תהודה מגנטית של זרימה ארבע-ממדית

פרוטוקול זה מציג שיטה מהירה להדמיית כלי דם תלת מימדית כמותית באמצעות מיקרוסקופיה פלואורסצנטית של יריעות אור. יעילות השיטה מודגמת באמצעות מערכת עורקי קשת הלוע של מודל עובר האפרוח, עם כוחות המודינמיים המכומתים באמצעות דינמיקת נוזלים חישובית.

הדמיה מהירה ברזולוציה גבוהה של כלי דם של בעלי חיים קטנים למחקרים כמותיים

חקור את הדינמיקה ההמודינמית בפנטום אבי העורקים באמצעות תמונת חלקיקים Velocimetry. פרוטוקול זה מאפשר מדידת שדות מהירות מיידיים לניתוח זרימת דם דרך שסתומי לב תותבתיים ופיתוח עיצובים משופרים.

תמונת חלקיקים Velocimetry חקירה של המודינמיקה באמצעות פנטום אבי העורקים

גלה סרטונים נוספים