Name: Obrazowanie przepływu krwi za pomocą ultraszybkiego Dopplera (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-10-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 57 s
Description: Poznaj ultrafastowy Doppler do obrazowania przepływu krwi w celu oceny perfuzji narządów i mikrokrążenia w tkankach. Ta metoda umożliwia precyzyjne pomiar małych prędkości przepływu krwi.

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

Chcielibyśmy podziękować Shreya Shah za jej korektę i rady.

1. Przygotowanie układu fantomowego Dopplera (Rycina 2A)
<ol>
	<li>Połącz pompę perystaltyczną, zbiornik cieczy naśladującej krew, tłumik pulsacji oraz fantom przepływu Dopplera za pomocą rur plastikowych.</li>
	<li>Wybierz kanał o średnicy 4 mm.</li>
	<li>Programuj pompę tak, aby wypompowywała 720 mL/min cieczy przez 0,3 s, a następnie 50 mL/min przez 0,7 s, by odpowiednio naśladować fazy skurczową i rozkurczową cyklu serca.</li>
	<li>Uruchom pompę i delikatnie potrząśnij rurami, aby usunąć ewentualne pęcherzyki powietrza. 
	UWAGA: Operator może wybrać inną średnicę kanału i inną prędkość pompy, musi jednak zadbać o to, aby sekwencja ultradźwiękowa była wystarczająco szybka, by zarejestrować najwyższe prędkości przepływu. Równanie 3, przedstawione dalej, może pomóc w zaprojektowaniu tej sekwencji.</li>
</ol>
2. Konfiguracja skanera ultradźwiękowego o ultra wysokiej szybkości (Rycina 2A)
<ol>
	<li>Podłącz skaner badawczy z obsługą skanowania ultrafast do komputera hosta za pomocą łącza PCI express.</li>
	<li>Wymień adapter przetwornika na skanerze ultradźwiękowym, aby pasował do złącza sondy, a następnie podłącz sondę.</li>
	<li>Uruchom Matlab i aktywuj licencję skanera ultradźwiękowego. 
	UWAGA: Ta sekcja oraz kolejna zakładają niejawnie użycie systemu Verasonics Vantage.</li>
</ol>
3. Programowanie sekwencji ultradźwięków
<ol>
	<li>Korzystając z przykładowych skryptów, zaprojektuj konwencjonalną skupioną sekwencję „B-Mode” (czyli echograficzną), która zostanie użyta do pozycjonowania sondy.
	<ol>
		<li>Ustaw głębokość obrazowania na 50 mm.</li>
		<li>Ustaw głębokość ogniska na 35 mm.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Korzystając z przykładowych skryptów, zaprojektuj sekwencję ultradźwięków ultrafast.
	<ol>
		<li>Ustaw głębokość obrazowania na 50 mm.</li>
		<li>Zaprogramuj 3 nachylone fale płaskie pod kątami [-3,0,3] stopni.</li>
		<li>Ustaw częstotliwość powtarzania impulsów (PRF) na 12 kHz.</li>
		<li>Użyj 4 półcykli dla fali ultradźwiękowej, z częstotliwością środkową zależną od używanej sondy. W niniejszym przypadku przyjęto częstotliwość środkową 5,2 MHz.</li>
		<li>Ustaw całkowity czas trwania na 1 s.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Pozycjonowanie sondy i pozyskiwanie danych
<ol>
	<li>Nanieś żel ultradźwiękowy na soczewkę sondy.</li>
	<li>Umieść sondę na fantomie i uruchom sekwencję ultradźwiękową w trybie B.</li>
	<li>Zlokalizuj interesujący kanał. Płyn jest ciemniejszy niż otaczające tkanki. Umieść sondę w ułożeniu podłużnym.</li>
	<li>Ręcznie utrzymuj sondę w pożądanej pozycji.</li>
	<li>Zakończ sekwencję w trybie B i uruchom skrypt pozyskiwania sekwencji ultrafast.</li>
</ol>
5. Rekonstrukcja obrazu (Rycina 2B)
<ol>
	<li>Po zakończeniu sekwencji zapisz dane surowe (nazywane również danymi radiofrekwencyjnymi, „RF”).</li>
	<li>Uruchom skrypt rekonstrukcji obrazu za pomocą domyślnego oprogramowania systemu ultradźwiękowego. Po zakończeniu procesu powinna zostać utworzona macierz danych IQ. 
	UWAGA: Echa ultradźwiękowe są rejestrowane na każdym elemencie sondy oraz dla każdego emisji/odbioru, a następnie zapisywane w macierzy danych RF. Rekonstrukcja obrazu polega na zastosowaniu odpowiedniego prawa opóźnień do każdego kanału i skutkuje tzw. macierzą „IQ” (In-Phase/Quadrature). Złożona macierz IQ ma trzy wymiary: dwa dla przestrzeni (głębokość i szerokość obrazu) oraz jeden dla czasu</li>
</ol>
6. Filtracja zakłóceń (Rysunek 2C)
UWAGA: Aby wykonać kroki 6-7, zapoznaj się ze skryptem Matlaba dostarczonym w Materiałach Dodatkowych.
<ol>
	<li>Przekształć macierz 3D (przestrzeń x przestrzeń x czas) IQ w macierz Casorati 2D (przestrzeń x czas), o nazwie IQr.</li>
	<li>Oblicz rozkład według wartości osobliwych15 macierzy IQr (Równ. 1). 
	<img alt="Równanie rozkładu według wartości osobliwych [U,S,V]=svd(IQr), wzór matematyczny." src="/files/ftp_upload/61838/61838equ01v3.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 1"> Równ. 1</li>
	<li>Oblicz macierz podobieństwa przestrzennego C, wykorzystując przestrzenne wektory osobliwe U, zgodnie z opisem Barangera i wsp.18 (II, D), oraz wyznacz granice podprzestrzeni krwi N.</li>
	<li>Wykorzystaj ten próg N do filtrowania danych IQ, jak opisano u Demene i wsp.15 (II,C).</li>
</ol>
7. Wizualizacja przepływu i pomiary prędkości (Rysunek 2C)
<ol>
	<li>Oblicz mapę mocy Dopplera PD poprzez całkowanie obwiedni przefiltrowanych danych IQt wzdłuż wymiaru czasowego (równ. 2). Współrzędne przestrzenne z, x oraz t oznaczają odpowiednio głębokość, szerokość i wymiar czasowy, nt to liczba zebranych klatek. 
	<img alt="Równanie diagramu fazowego: PD(z,x)=1/nt∑|IQf(z,x,t)|², analiza fizyki statystycznej." src="/files/ftp_upload/61838/61838equ02v5.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 2"> Równ. 2</li>
	<li>Wyświetl mapę PD w skali logarytmicznej. Aby ustawić zakres dynamiczny, oblicz średnią wartość PD w obszarze poza kanałem i użyj tej wartości w dB jako dolnej granicy zakresu dynamicznego. Typowy zakres dynamiczny wynosi [-30, 0] dB.</li>
	<li>Zdefiniuj okrągły obszar zainteresowania (ROI) na obrazie, zawierający od 1 do 30 pikseli.</li>
	<li>Uśrednij sygnał IQf w obrębie pikseli tego ROI, aby uzyskać wektor <img alt="Równanie przedstawiające IQ z indeksem dolnym f i górnym ROI." src="/files/ftp_upload/61838/61838equ03v2.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 3"> składający się z nt punktów czasowych.</li>
	<li>Oblicz i wyświetl spektrogram Dopplera dla <img alt="Wzór IQ: IQ_f^ROI; symbol matematyczny; zwięzły edukacyjny klucz." src="/files/ftp_upload/61838/61838equ04v2.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 4">, używając kwadratu modułu krótkookresowej transformaty Fouriera (STFT).
	<ol>
		<li>Ustaw okno STFT na okno Hann’a o długości 60 próbek.</li>
		<li>Ustaw nakładanie się okien STFT na 90% długości okna.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Nanieś częstotliwość środkową dla każdego punktu czasowego spektrogramu.</li>
	<li>Przelicz wartości częstotliwości f na prędkości osiowe przepływu krwi vz, stosując wzór Dopplera (równ. 3). c0 to prędkość dźwięku w ośrodku, a fTW to częstotliwość środkowa nadawanego impulsu ultradźwiękowego (tutaj 5,2 MHz). 
	<img alt="Równanie prędkości akustycznej, \( v_z = \frac{c_0 f}{2 f_{TW}} \), wzór naukowy." src="/files/ftp_upload/61838/61838equ05v4.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 5"> Równ. 3</li>
</ol>

<ol><li>Doppler, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDoppler%2C+C+%22Ueber+das+farbige+Licht+der+Doppelsterne+und+einiger+anderer+Gestirne+des+Himmels%22">Ueber das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels</a>. , (2020).</li>
<li>Bonnefous, O., Pesqué, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+domain+formulation+of+pulse-Doppler+ultrasound+and+blood+velocity+estimation+by+cross+correlation%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonic+Imaging%22%5BJournal%5D)">Time domain formulation of pulse-Doppler ultrasound and blood velocity estimation by cross correlation.</a> Ultrasonic Imaging. 8 (2), 73-85 (2004).</li>
<li>Bercoff, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+compound+doppler+imaging%3A+Providing+full+blood+flow+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics%2C+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Ultrafast compound doppler imaging: Providing full blood flow characterization.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 58 (1), 134-147 (2011).</li>
<li>Evans, D. H., Jensen, J. A., Nielsen, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasonic+colour+Doppler+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Interface+Focus%22%5BJournal%5D)">Ultrasonic colour Doppler imaging.</a> Interface Focus. 1 (4), 490-502 (2011).</li>
<li>Nuffer, Z., Rupasov, A., Bekal, N., Murtha, J., Bhatt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectral+Doppler+ultrasound+of+peripheral+arteries%3A+a+pictorial+review%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Spectral Doppler ultrasound of peripheral arteries: a pictorial review.</a> Clinical Imaging. 46, 91-97 (2017).</li>
<li>Jensen, J. A., Nikolov, S. I., Gammelmark, K. L., Pedersen, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+aperture+ultrasound+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonics%22%5BJournal%5D)">Synthetic aperture ultrasound imaging.</a> Ultrasonics. 44, SUPPL (2006).</li>
<li>Tong, L., Ramalli, A., Jasaityte, R., Tortoli, P., D'Hooge, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-transmit+beam+forming+for+fast+cardiac+imaging-experimental+validation+and+in+vivo+application%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Multi-transmit beam forming for fast cardiac imaging-experimental validation and in vivo application.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 33 (6), 1205-1219 (2014).</li>
<li>Tanter, M., Bercoff, J., Sandrin, L., Fink, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+compound+imaging+for+2-D+motion+vector+estimation%3A+application+to+transient+elastography%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Ultrafast compound imaging for 2-D motion vector estimation: application to transient elastography.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 49 (10), 1363-1374 (2002).</li>
<li>Udesen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+frame-rate+blood+vector+velocity+imaging+using+plane+waves%3A+Simulations+and+preliminary+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics%2C+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">High frame-rate blood vector velocity imaging using plane waves: Simulations and preliminary experiments.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 55 (8), 1729-1743 (2008).</li>
<li>Hansen, K. L., Udesen, J., Gran, F., Jensen, J. A., Bachmann Nielsen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-vivo+examples+of+flow+patterns+with+the+fast+vector+velocity+ultrasound+method%5BTitle%5D)+AND+%22Ultraschall+in+der+Medizin%22%5BJournal%5D)">In-vivo examples of flow patterns with the fast vector velocity ultrasound method.</a> Ultraschall in der Medizin. 30 (5), Stuttgart, Germany. 471-477 (2009).</li>
<li>Tanter, M., Fink, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+imaging+in+biomedical+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics%2C+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Ultrafast imaging in biomedical ultrasound.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 61 (1), 102-119 (2014).</li>
<li>Montaldo, G., Tanter, M., Bercoff, J., Benech, N., Fink, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coherent+plane-wave+compounding+for+very+high+frame+rate+ultrasonography+and+transient+elastography%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Coherent plane-wave compounding for very high frame rate ultrasonography and transient elastography.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 56 (3), 489-506 (2009).</li>
<li>Papadacci, C., Pernot, M., Couade, M., Fink, M., Tanter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-contrast+ultrafast+imaging+of+the+heart%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics%2C+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">High-contrast ultrafast imaging of the heart.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 61 (2), 288-301 (2014).</li>
<li>Maresca, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+Imaging+of+the+Coronary+Vasculature+Using+Ultrafast+Ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22JACC%3A+Cardiovascular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Noninvasive Imaging of the Coronary Vasculature Using Ultrafast Ultrasound.</a> JACC: Cardiovascular Imaging. 11 (6), 798-808 (2018).</li>
<li>Demené, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+Clutter+Filtering+of+Ultrafast+Ultrasound+Data+Highly+Increases+Doppler+and+fUltrasound+Sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal Clutter Filtering of Ultrafast Ultrasound Data Highly Increases Doppler and fUltrasound Sensitivity.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 34 (11), 2271-2285 (2015).</li>
<li>Demené, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4D+microvascular+imaging+based+on+ultrafast+Doppler+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">4D microvascular imaging based on ultrafast Doppler tomography.</a> NeuroImage. 127, 472-483 (2016).</li>
<li>Demené, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Doppler+reveals+the+mapping+of+cerebral+vascular+resistivity+in+neonates%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+and+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Doppler reveals the mapping of cerebral vascular resistivity in neonates.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 34 (6), 1009-1017 (2014).</li>
<li>Baranger, J., Arnal, B., Perren, F., Baud, O., Tanter, M., Demene, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptive+Spatiotemporal+SVD+Clutter+Filtering+for+Ultrafast+Doppler+Imaging+Using+Similarity+of+Spatial+Singular+Vectors%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Adaptive Spatiotemporal SVD Clutter Filtering for Ultrafast Doppler Imaging Using Similarity of Spatial Singular Vectors.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 37 (7), 1574-1586 (2018).</li>
<li>Demené, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Doppler+Reveals+the+Mapping+of+Cerebral+Vascular+Resistivity+in+Neonates%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Doppler Reveals the Mapping of Cerebral Vascular Resistivity in Neonates.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 34 (6), 1009-1017 (2014).</li>
<li>Goudot, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wall+Shear+Stress+Measurement+by+Ultrafast+Vector+Flow+Imaging+for+Carotid+Stenosis%5BTitle%5D)+AND+%22Ultraschall+in+der+Medizin+-+European+Journal+of+Ultrasound%22%5BJournal%5D)">Wall Shear Stress Measurement by Ultrafast Vector Flow Imaging for Carotid Stenosis.</a> Ultraschall in der Medizin - European Journal of Ultrasound. , (2019).</li>
<li>Demené, C., Mairesse, J., Baranger, J., Tanter, M., Baud, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Doppler+for+neonatal+brain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Doppler for neonatal brain imaging.</a> NeuroImage. 185, 851-856 (2019).</li>
<li>Villemain, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Ultrasound+Imaging+in+Pediatric+and+Adult+Cardiology%5BTitle%5D)+AND+%22JACC%3A+Cardiovascular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Ultrasound Imaging in Pediatric and Adult Cardiology.</a> JACC: Cardiovascular Imaging. , (2019).</li>
<li>Provost, J., Papadacci, C., Demene, C., Gennisson, J. L., Tanter, M., Pernot, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3-D+ultrafast+doppler+imaging+applied+to+the+noninvasive+mapping+of+blood+vessels+in+Vivo%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics%2C+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">3-D ultrafast doppler imaging applied to the noninvasive mapping of blood vessels in Vivo.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 62 (8), 1467-1472 (2015).</li>
<li>Osmanski, B. F., Montaldo, G., Fink, M., Tanter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+out-of-plane+Doppler+imaging+based+on+ultrafast+plane+wave+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+International+Ultrasonics+Symposium%2C+IUS%22%5BJournal%5D)">In vivo out-of-plane Doppler imaging based on ultrafast plane wave imaging.</a> IEEE International Ultrasonics Symposium, IUS. 62 (4), 76-79 (2013).</li>
<li>Kim, M. W., Zhu, Y., Hedhli, J., Dobrucki, L. W., Insana, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-dimensional+Clutter+Filter+Optimization+for+Ultrasonic+Perfusion+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics%2C+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Multi-dimensional Clutter Filter Optimization for Ultrasonic Perfusion Imaging.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 65 (11), 2020-2029 (2018).</li>
<li>Chau, G., Li, Y. L., Jakovljevic, M., Dahl, J., Rodr, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChau%2C+G+%22Wall+Clutter+Removal+in+Doppler+Ultrasound+using+Principal+Component+Pursuit%22">Wall Clutter Removal in Doppler Ultrasound using Principal Component Pursuit</a>. , (2018).</li>
<li>Tierney, J., Baker, J., Brown, D., Wilkes, D., Byram, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Independent+Component-Based+Spatiotemporal+Clutter+Filtering+for+Slow+Flow+Ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Independent Component-Based Spatiotemporal Clutter Filtering for Slow Flow Ultrasound.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. , 1-1 (2019).</li>
<li>Zhang, N., Rivaz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clutter+Suppression+in+Ultrasound%3A+Performance+Evaluation+and+Review+of+Low-Rank+and+Sparse+Matrix+Decomposition+Methods%5BTitle%5D)+AND+%22BioMedical+Engineering+Online%22%5BJournal%5D)">Clutter Suppression in Ultrasound: Performance Evaluation and Review of Low-Rank and Sparse Matrix Decomposition Methods.</a> BioMedical Engineering Online. 19, 37(2020).</li>
<li>Guidi, G., Licciardello, C., Falteri, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intrinsic+spectral+broadening+%28ISB%29+in+ultrasound+Doppler+as+a+combination+of+transit+time+and+local+geometrical+broadening%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Intrinsic spectral broadening (ISB) in ultrasound Doppler as a combination of transit time and local geometrical broadening.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 26 (5), 853-862 (2000).</li>
<li>Cloutier, G., Shung, K. K., Durand, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Evaluation+of+Intrinsic+and+Nonstationary+Ultrasonic+Doppler+Spectral+Broadening+in+Steady+and+Pulsatile+Flow+Loop+Models%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics%2C+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Experimental Evaluation of Intrinsic and Nonstationary Ultrasonic Doppler Spectral Broadening in Steady and Pulsatile Flow Loop Models.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 40 (6), 786-795 (1993).</li>
<li>Winkler, A. J., Wu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correction+of+intrinsic+spectral+broadening+errors+in+doppler+peak+velocity+measurements+made+with+phased+sector+and+linear+array+transducers%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Correction of intrinsic spectral broadening errors in doppler peak velocity measurements made with phased sector and linear array transducers.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 21 (8), 1029-1035 (1995).</li>
<li>Osmanski, B. F., Bercoff, J., Montaldo, G., Loupas, T., Fink, M., Tanter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancellation+of+Doppler+intrinsic+spectral+broadening+using+ultrafast+Doppler+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics%2C+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Cancellation of Doppler intrinsic spectral broadening using ultrafast Doppler imaging.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 61 (8), 1396-1408 (2014).</li>
<li>Sauvage, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+large+aperture+row+column+addressed+probe+for+in+vivo+4D+ultrafast+doppler+ultrasound+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">A large aperture row column addressed probe for in vivo 4D ultrafast doppler ultrasound imaging.</a> Physics in Medicine and Biology. 63 (21), (2018).</li>
<li>Correia, M., Provost, J., Tanter, M., Pernot, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4D+ultrafast+ultrasound+flow+imaging%3A+in+vivo+quantification+of+arterial+volumetric+flow+rate+in+a+single+heartbeat%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">4D ultrafast ultrasound flow imaging: in vivo quantification of arterial volumetric flow rate in a single heartbeat.</a> Physics in Medicine and Biology. 61 (23), 48-61 (2016).</li>
<li>Center for Devices and Radiological Health. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FDA+Information+for+Manufacturers+Seeking+Marketing+Clearance+of+Diagnostic+Ultrasound+Systems+and+Transducers%5BTitle%5D)+AND+%22Center+for+Devices+and+Radiological+Health%22%5BJournal%5D)">FDA Information for Manufacturers Seeking Marketing Clearance of Diagnostic Ultrasound Systems and Transducers.</a> Center for Devices and Radiological Health. , FDA-2017-D-5372 (2008).</li>
<li>I, IEC. IEC 62127-1 - Measurement and characterization of medical ultrasonic fields up to 40 MHz. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aI%2C++%22IEC%22">IEC</a>. , 61010-61011 (2013).</li>
</ol>

Brak konfliktu interesów

Wokół głównej ramy tego protokołu możliwych jest kilka wariantów.
Problemy ze sprzętem Jeśli użytkownik dostarcza swój niestandardowy komputer hosta, płyta główna i obudowa komputera muszą mieć dostępne gniazdo PCI Express. Procesor musi również mieć wystarczającą liczbę linii PCIe, aby obsłużyć wszystkie urządzenia.
Wybór sondy Sonda ultradźwiękowa (zwana również przetwornikiem) jest dobierana w zależności od wymaganej ro...

Obrazowanie ultradźwiękowe jest jedną z najczęściej stosowanych technik obrazowania w praktyce klinicznej i działalności badawczej. Połączenie emisji fal ultradźwiękowych w tkankach biologicznych, a następnie zapis echa wstecznie rozproszonego pozwala na rekonstrukcję obrazów anatomicznych, tzw. "B-Mode". Metoda ta jest doskonale przystosowana do obrazowania tkanek miękkich, takich jak tkanki biologiczne, które zazwyczaj pozwalają na penetrację ultradźwięków na kilka centymetrów, z prędkością propagacji ≈1540 m/s. W zależności od częstotliwości środkowej sondy ultradźwiękowej uzyskuje się obrazy o rozdzielczości od 30 μm do 1 mm. Ponadto powszechnie wiadomo, że ruch źródła akustycznego wpływa na właściwości fizyczne związanych z nim fal. W szczególności związek między przesunięciami częstotliwości fali w stosunku do prędkości jej źródła jest opisany jako efekt Dopplera1, którego najprostszym przejawem jest zmieniający się dźwięk syreny jadącej karetki. Obrazowanie ultrasonograficzne od dawna wykorzystuje ten efekt fizyczny do obserwacji poruszających się czerwonych krwinek2 i proponuje różne tryby obrazowania powszechnie określane jako "obrazowanie dopplerowskie". Tryby te umożliwiają ocenę przepływu krwi w bardzo różnych zastosowaniach i narządach, takich jak mózg, serce, nerki lub tętnice obwodowe.
Co ciekawe, większość obecnie dostępnych systemów ultradźwiękowych opiera się na tej samej technologii, określanej jako konwencjonalne ultradźwięki. Podstawowe zasady są następujące: wiązka akustyczna insonizuje pole widzenia i jest przesuwana wzdłuż otworu przetwornika ultradźwiękowego. Dla każdej pozycji wiązki echa są rejestrowane i przekształcane w linię końcowego obrazu. Poprzez stopniowe przesuwanie wiązki wzdłuż przetwornika, całe pole widzenia może być obrazowane linia po linii (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 1, lewy panel). Strategia ta była dobrze dostosowana do ograniczeń elektrycznych i mocy obliczeniowej panujących do początku XXI wieku. Niemniej jednak ma kilka wad. Wśród nich ostateczna liczba klatek na sekundę jest ograniczona do kilkuset obrazów na sekundę w procesie skanowania wiązką. Jeśli chodzi o przepływ krwi, ta stosunkowo niska liczba klatek na sekundę wpływa na maksymalne prędkości przepływu, które można wykryć, co jest podyktowane kryteriami próbkowania Shannona-Nyquista3. Co więcej, konwencjonalny Doppler musi radzić sobie ze złożonym kompromisem. Aby ocenić prędkość przepływu krwi w określonym obszarze zainteresowania (ROI), należy kolejno zarejestrować kilka echa pochodzących z tego ROI. Oznacza to, że wiązka ultradźwiękowa jest tymczasowo utrzymywana w ustalonej pozycji. Im dłuższy zespół echa, tym lepsze będzie oszacowanie prędkości dla tego zwrotu z inwestycji. Jednak, aby uzyskać pełny obraz pola widzenia, wiązka musi skanować ośrodek. W związku z tym można wyczuć konflikt między tymi dwoma ograniczeniami: trzymaniem wiązki w celu precyzyjnej oceny prędkości wzdłuż jednej linii lub przesuwaniem wiązki w celu uzyskania obrazu. Różne konwencjonalne tryby Dopplera (tj. Color Doppler lub Pulse Wave Doppler) bezpośrednio odzwierciedlają ten kompromis. Zazwyczaj Color Doppler tworzy mapę przepływu o niskiej wierności używaną do lokalizacji naczyń 4, a Doppler fali pulsacyjnej jest następnie używany do dokładnego ilościowego określenia przepływu we wcześniej zidentyfikowanym zbiorniku5.
Te dwa ograniczenia (niska liczba klatek na sekundę i kompromis między lokalizacją a kwantyfikacją) są pokonywane dzięki bardzo szybkim technikom generowania klatek. Wśród nich można przytoczyć podejście z syntetyczną aperturą6 lub technikę transmisji wieloliniowej7. W tym badaniu skupiamy się na tzw. metodzie ultraszybkich ultradźwięków. Wprowadzona dwie dekady temu8,9,10, ta metoda również opiera się na emisji/odbiorze ultradźwięków, ale z radykalnie innym wzorcem. Rzeczywiście, zamiast korzystać ze skupionej wiązki skaningowej, ultraszybkie obrazowanie wykorzystuje fale płaskie lub fale rozbieżne, które są w stanie insonizować pole widzenia za pomocą pojedynczej emisji. Po tej pojedynczej emisji, związana z nią elektronika jest również w stanie odbierać i przetwarzać ogromną liczbę echa pochodzącego z całego pola widzenia. Na końcu obraz można zrekonstruować na podstawie pojedynczego wzorca emisji/odbioru11 (Rysunek 1, prawy panel). Te nieskoncentrowane emisje mogą mieć niski stosunek sygnału do szumu (SNR) ze względu na rozprzestrzenianie się energii akustycznej. Można temu zaradzić, emitując kilka nazwanych fal płaskich (lub fal rozchodzących się o różnych źródłach) i dodając powstałe obrazy. Ta metoda nosi nazwę "spójne składanie"12. Wynikają z tego dwie zasadnicze konsekwencje. Po pierwsze, liczba klatek na sekundę zależy tylko od czasu lotu ultradźwięków i może osiągnąć typowe wartości od 1 do 10 kHz. Po drugie, zapewnia to ciągłość danych zarówno w wymiarze przestrzennym, jak i czasowym, określaną również jako spójność czasoprzestrzenna. W ten sposób zostaje przełamany konwencjonalny kompromis między lokalizacją a kwantyfikacją. To połączenie dużej liczby klatek na sekundę i koherencji czasoprzestrzennej ma ogromny wpływ na zdolność wykrywania przepływów krwi za pomocą ultradźwięków. W porównaniu z konwencjonalnymi ultrasonografami, ultraszybkie ultrasonografie zapewniają pełną charakterystykę przepływu krwi3. W praktyce użytkownik ma dostęp do przebiegu prędkości w czasie w każdym pikselu obrazu, przez cały czas trwania akwizycji (zwykle ≈1 s), ze skalą czasową określoną przez liczbę klatek na sekundę (typowo częstotliwość odświeżania 5 kHz dla rozdzielczości czasowej 200 μs). Ta wysoka liczba klatek na sekundę sprawia, że metoda ta nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań, takich jak szybki przepływ w ruchomych narządach, takich jak komory serca13 lub mięsień sercowy z mikroperfuzją wieńcową14. Ponadto wykazano, że jego spójność czasoprzestrzenna znacznie poprawia jego zdolność do oddzielania powolnego przepływu krwi od poruszających się tkanek tła, zwiększając w ten sposób wrażliwość na przepływ mikronaczyniowy15. Ta pojemność daje dostęp do mikroukładu krążenia mózgu zarówno u zwierząt16, jak i humans17.
Stąd, ultraszybkie ultradźwięki są dobrze przystosowane do obrazowania przepływu krwi w różnych sytuacjach. Jest ograniczony do miękkich tkanek biologicznych i będzie silnie dotknięty obecnością twardych interfejsów, takich jak kości, lub jamy gazowej, takiej jak płuca. Dostrojenie parametrów fizycznych sekwencji ultradźwiękowej pozwala na badanie zarówno powolnych (do 1 mm/s11,16), jak i szybkich przepływów (do kilku m/s). Istnieje kompromis między rozdzielczością przestrzenną a głębokością penetracji. Zazwyczaj rozdzielczość 50 μm można osiągnąć kosztem penetracji około 5 mm. I odwrotnie, penetrację można zwiększyć do 15-20 cm kosztem rozdzielczości 1 mm. Warto zauważyć, że większość ultraszybkich skanerów, takich jak ten użyty w tym artykule, dostarcza tylko obrazy 2D.
Tutaj proponujemy prosty protokół wprowadzający koncepcję ultraszybkiego obrazowania dopplerowskiego, wykorzystując programowalny ultrasonograf badawczy i fantom dopplerowski naśladujący naczynie (tętnicę lub żyłę) osadzone w tkance biologicznej.

<table><tbody><tr><td>Płyn naśladujący krew</td><td>CIRS Inc, Norfolk, Wirginia, USA</td><td>069Fantom</td><td></td></tr><tr><td>przepływu dopplerowskiego</td><td>DTF CIRS Inc, Norfolk, Wirginia, Stany Zjednoczone</td><td>ATS523A</td><td></td></tr><tr><td>Matlab</td><td>MathWorks, Natick, Massachusetts, Stany Zjednoczone</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pompa perystaltyczna / pompa przepływowa Dopplera</td><td>CIRS Inc, Norfolk, Wirginia, USA</td><td>769</td><td>Zawiera rurki i tłumik</td></tr> <tr><td>impulsówPrzetwornik adpter</td><td>Verasonics, Kirkland, Waszyngton, Stany Zjednoczone</td><td>UTA 408-GE</td><td></td></tr><tr><td>Ultraszybki ultrasonograf badawczy</td><td>Verasonics, Kirkland, Waszyngton, USA</td><td>Vantage 256</td><td></td></tr><tr><td>Sonda/przetwornik ultradźwiękowy</td><td>GE Healthcare</td><td>GE 9L-D</td><td></td></tr></tbody></table>

obrazowanie przepływu krwi za pomocą ultraszybkiego dopplera

Blood Flow Imaging with Ultrafast Doppler

Efekt pulsacyjnego Dopplera jest główną techniką używaną w echografii klinicznej do oceny przepływu krwi. Stosowany z konwencjonalnymi zogniskowanymi trybami dopplerowskimi ultradźwięków, ma kilka ograniczeń. Po pierwsze, potrzebna jest precyzyjnie dostrojona operacja filtrowania sygnału, aby odróżnić przepływy krwi od otaczających poruszających się tkanek. Po drugie, operator musi wybrać między lokalizacją przepływów krwi a ich ilościowym określeniem. W ciągu ostatnich dwóch dekad obrazowanie ultrasonograficzne uległo zmianie paradygmatu wraz z pojawieniem się ultraszybkich ultradźwięków wykorzystujących fale nieostre. Oprócz stukrotnego wzrostu liczby klatek na sekundę (do 10000 Hz), ta nowa technika przełamuje również konwencjonalny kompromis między kwantyfikacją a lokalizacją, oferując pełne mapowanie przepływu krwi w polu widzenia i jednoczesny dostęp do precyzyjnych pomiarów prędkości na poziomie pojedynczego piksela (do 50 μm). Ta ciągłość danych zarówno w wymiarze przestrzennym, jak i czasowym znacznie poprawia proces filtrowania tkanek/krwi, co skutkuje zwiększoną wrażliwością na małe prędkości przepływu krwi (do 1 mm/s). W niniejszej pracy metodycznej staramy się przybliżyć pojęcie ultraszybkiego Dopplera oraz jego główne parametry. Po pierwsze, podsumowujemy fizyczne zasady obrazowania fal nieostrych. Następnie przedstawiamy główne kroki przetwarzania sygnału dopplerowskiego. W szczególności wyjaśniamy praktyczną implementację krytycznych algorytmów separacji tkanek i przepływu krwi oraz ekstrakcję prędkości z tych przefiltrowanych danych. Ten teoretyczny opis jest uzupełniony doświadczeniami in vitro. Fantom tkankowy osadzający kanał z przepływającym płynem naśladującym krew jest obrazowany za pomocą programowalnego systemu ultrasonograficznego do badań. Uzyskuje się obraz przepływu krwi, a charakterystyka przepływu jest wyświetlana dla kilku pikseli w kanale. Na koniec proponuje się przegląd zastosowań in vivo, pokazując przykłady w kilku narządach, takich jak tętnice szyjne, nerki, tarczyca, mózg i serce.

Jakość akwizycji oraz postprocesowania jest w pierwszej kolejności oceniana poprzez inspekcję wizualną. Kształt kanału musi być wyraźnie widoczny na obrazie power Doppler, a obszar tkanki musi wydawać się ciemny. Jeśli sygnał power Doppler nie jest ograniczony do kanału, może to oznaczać, że albo etap filtrowania zakłóceń przebiegł błędnie (próg SVD jest zbyt niski), albo sonda uległa silnemu przemieszczeniu podczas akwizycji.
Po inspekcji wizualnej analiza spektrogramu wewnątrz kanału może do...

Ten protokół pokazuje, jak zastosować ultraszybkie obrazowanie dopplerowskie ultrasonograficzne do ilościowego określenia przepływów krwi. Po akwizycji trwającej 1 s eksperymentator ma dostęp do filmu z pełnym polem widzenia z wartościami prędkości osiowej dla każdego piksela co ≈0,3 ms (w zależności od czasu lotu ultradźwięków).

Obrazowanie przepływu krwi za pomocą ultraszybkiego Dopplera

The pulsed-Doppler effect is the main technique used in clinical echography to assess blood flow. Applied with conventional focused ultrasound Doppler ...

Ilościowa ocena przepływu krwi za pomocą ultradźwięków jest niezwykle przydatnym parametrem w medycynie do oceny wielu narządów. Ultraszybkie ultrasonografie dopplerowskie zapewniają szczególną spójność czasową i ułatwiają zwiększoną czułość pomiaru małych prędkości przepływu krwi. Dostęp do mikroperfuzji otwiera drzwi do dokładniejszego zrozumienia perfuzji guzów lub narządów, takich jak mózg czy serce.Aby skonfigurować fantom dopplerowski, najpierw użyj plastikowych rurek do połączenia pompy perystaltycznej, zbiornika płynu naśladującego krew, tłumika impulsów i fantomu przepływu dopplerowskiego. Wybierz kanał o średnicy czterech milimetrów i zaprogramuj pompę tak, aby wyrzucała 720 mililitrów płynu na minutę przez 0,3 sekundy, a następnie 0,7 sekundy wyrzucania z prędkością 50 mililitrów na minutę, aby naśladować odpowiednio skurczową i rozkurczową fazę serca. Następnie uruchom pompę i delikatnie potrząśnij rurami, aby usunąć potencjalne pęcherzyki powietrza.Aby skonfigurować ultraszybki skaner ultradźwiękowy, użyj łącza PCI Express, aby podłączyć ultraszybki skaner badawczy do komputera hosta i zmień adapter przetwornika w skanerze, aby pasował do złącza sondy. Podłącz sondę i uruchom MATLAB, aby aktywować licencję na skaner ultradźwiękowy. Aby skonfigurować program sekwencji ultrasonograficznej, ustaw głębokość obrazowania na 50 milimetrów, a głębokość ogniskowej na 35 milimetrów.Aby zaprojektować ultraszybką sekwencję ultradźwiękową, ustaw głębokość obrazowania na 50 milimetrów, zaprogramuj trzy nachylone fale płaskie pod kątem minus trzy, zero i trzy stopnie oraz ustaw częstotliwość powtarzania impulsów na 12 kiloherców. Następnie wybierz cztery półcykle dla kształtu fali ultradźwiękowej, z częstotliwością środkową ustawioną zgodnie z używaną sondą i ustaw całkowity czas trwania na jedną sekundę. Po ustawieniu parametrów sekwencji nałóż żel ultradźwiękowy na soczewkę sondy i umieść sondę na fantomie.Uruchom sekwencję ultrasonograficzną w trybie B i zlokalizuj interesujący Cię kanał. Płyn będzie wydawał się ciemniejszy niż otaczająca tkanka. Przełącz na widok wzdłużny.Nie zmieniając położenia sondy, zakończ sekwencję w trybie B i uruchom ultraszybki skrypt akwizycji sekwencji. Po zakończeniu sekwencji zapisz nieprzetworzone dane i użyj domyślnego oprogramowania systemu ultrasonograficznego, aby uruchomić skrypt budowy zobrazowania. W przypadku filtrowania bałaganu użyj skryptu MATLAB, aby przekształcić macierz IQ 3D w macierz Casorati 2D.Następnie użyj wzoru, aby obliczyć dekompozycję wartości osobliwych macierzy i użyj przestrzennych wektorów osobliwych do obliczenia macierzy podobieństwa przestrzennego C i zidentyfikowania granic podprzestrzeni krwi. Użyj granicy granicy przestrzeni krwi, aby przefiltrować dane IQ. Aby obliczyć mapę dopplerowską potęgi, należy użyć wzoru, aby zintegrować obwiednię danych filtru wzdłuż wymiaru czasowego i wyświetlić mapę dopplera mocy w skali logarytmicznej.Zdefiniuj okrągły obszar zainteresowania zawierający od jednego do 30 pikseli na obrazie i uśrednij sygnał danych filtru dla pikseli w obszarze zainteresowania, aby uzyskać wektor dla danych filtru dla odpowiedniej liczby eksperymentalnych punktów czasowych. Aby obliczyć i wyświetlić spektrogram dopplerowski tych danych, ustaw krótkie okno transformaty Fouriera na okno Hanna dla 60 próbek i ustaw krótki czas nakładania się transformaty Fouriera na 90% długości okna. Następnie nałóż częstotliwość środkową w każdym punkcie czasowym spektrogramu i użyj wzoru Dopplera, aby przeliczyć wartości częstotliwości na prędkości osiowe krwi.Jeśli uzyskano spektrogram dobrej jakości, prędkości krwi można wyekstrahować z dowolnego obszaru zainteresowania na obrazie. Na tym obrazie mózgu noworodka można zaobserwować naczynia akwizycyjne o bardzo różnej charakterystyce przepływu, od małych żyłek korowych i tętnic po główną tętnicę okołoczaszkową. Tutaj pokazano zdolność ultraszybkiego Dopplera do wyodrębnienia sygnału przepływu krwi w silnie poruszającym się narządzie, takim jak mięsień sercowy.Chociaż zademonstrowaliśmy zastosowanie dekompozycji wartości osobliwych, można również zastosować inne typy filtrów. Ultraszybki Doppler pozwala nam lepiej zrozumieć mikroperfuzję. To prawdziwa rewolucja w obrazowaniu medycznym.

blood-flow-imaging-with-ultrafast-doppler

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Wysokoczęstotliwościowe ultradźwięki Dopplera to nowatorska technologia służąca do oceny regionalnej funkcji mięśnia sercowego. Niniejsza praca przedstawia pierwsze dowody wykazujące przydatność tej wszechstronnej platformy obrazowania do wielokrotnego pomiaru odkształcenia mięśnia sercowego, dp/dt oraz niedomykalności zastawki mitralnej w modelu niedokrwienia i reperfuzji (IR) serca mysiego.

Wysokoczęstotliwościowa echokardiografia o wysokiej rozdzielczości: pierwsze dowody na nieinwazyjny, powtarzalny pomiar odkształcenia mięśnia sercowego, kurczliwości i niedomykalności zastawki mitralnej w modelu niedokrwienia i reperfuzji serca myszy

Całkowity przepływ krwi w siatkówce jest pomiarowany za pomocą optycznej koherentnej tomografii Dopplera oraz oprogramowania do półautomatycznej oceny.

Dopplerowska optyczna koherentna tomografia krążenia siatkówki

Źródło: Hage, B. D. et. al., Funkcjonalne przezczaszkowe USG Dopplera do monitorowania przepływu krwi w mózgu. J. Vis. exp. (2021) Ten film pokazuje zastosowanie ultrasonografii dopplerowskiej jako funkcjonalnej narzędzie do obrazowania do pomiaru prędkości przepływu krwi w mózgu lub CBFV w czasie rzeczywistym. Podkreśla, w jaki sposób zmiany częstotliwości w tętnicy środkowej mózgu podczas zadań takich jak wstrzymywanie oddechu ujawniają zmiany w CBFV, oferując wgląd w aktywność mózgu i...

Funkcjonalne obrazowanie przepływu krwi w mózgu za pomocą przezczaszkowego USG Dopplera

Prędkość obrazowania mikrocząstek (μPIV) służy do wizualizacji sparowanych obrazów mikrocząstek zasianych w przepływie krwi, które są skorelowane krzyżowo, aby uzyskać dokładny profil prędkości.  Na podstawie tych pomiarów można uzyskać szybkość ścinania, prędkość maksymalną, kształt profilu prędkości i natężenie przepływu, z których każdy ma zastosowania kliniczne.

Obrazowa prędkość mikrocząstek do pomiarów profilu prędkości mikroprzepływów krwi

Tutaj prezentujemy protokół szybkiego pomiaru przepływu krwi płodu za pomocą MRI i retrospektywnego wykonywania korekcji ruchu i bramkowania serca.

Kwantyfikacja przepływu krwi u płodu ludzkiego za pomocą rezonansu magnetycznego i kompensacji ruchu

Prezentujemy nieinwazyjną technikę ultradźwiękową do generowania trójwymiarowych angiografii w oku bez użycia środków kontrastowych.

Głębokie obrazowanie naczyń krwionośnych w oku za pomocą ultradźwięków o zwiększonym przepływie

Ultraszybkie ultrasonografie dopplerowskie (UFUS) o wysokiej rozdzielczości przestrzennej (100 μm) i czułości stanowi odpowiednią nieinwazyjną metodę obrazowania w celu uzyskania kompleksowego jakościowego przeglądu naczyń wątrobowych. UFUS ułatwia również ilościowe pomiary mikrokrążenia, mając na celu pogłębienie naszej wiedzy na temat mechanizmów chorób naczyniowych.

Obrazowanie i kwantyfikacja unaczynienia wątroby myszy za pomocą ultraszybkich ultradźwięków dopplerowskich

Ultrasonograficzna mikroskopia lokalizacyjna (ULM) to niedawno opracowana technika, która pozwala na niespotykany dotąd poziom rozdzielczości obrazowania mikronaczyń in vivo. W niniejszej pracy szczegółowo opisujemy, jak uzyskać superrozdzielcze obrazy mikronaczyniowej mikronaczyniowej mózgu u gryzoni, wykorzystując standaryzowaną funkcjonalną platformę ultradźwiękową zaprojektowaną do badań przedklinicznych.

Mikroskopia lokalizacyjna ultrasonograficzna do superrozdzielczego mapowania mikronaczynia mózgu gryzoni

Zmiany w przepływie krwi w jajnikach w okresie przedowulacyjnym są niezbędne do owulacji. Ultrasonografia Dopplera była stosowana u ludzi i dużych zwierząt do oceny hemodynamiki jajnika i perfuzji. Przedstawiono protokół stosowania ultrasonografii Dopplera w celu oceny hemodynamiki jajników w fazie przedowulacyjnej i okołoowulacyjnej u myszy.

Ultrasonografia Dopplera do obrazowania na żywo i ilościowej funkcji naczyń jajników u myszy

W niniejszym artykule opisujemy metodę wykorzystującą multispektralną przepływową cytometrię obrazową do ilościowego oznaczenia internalizacji nanocząstek polianhydrydowych lub bakterii przez komórki RAW 264.7.

Analiza internalizacji komórkowej nanocząsteczek i bakterii przy użyciu wielospektralnej obrazującej cytometrii przepływowej

Poznaj ultrafastowy Doppler do obrazowania przepływu krwi w celu oceny perfuzji narządów i mikrokrążenia w tkankach. Ta metoda umożliwia precyzyjne pomiar małych prędkości przepływu krwi.

Obrazowanie przepływu krwi za pomocą ultraszybkiego Dopplera

Przeglądaj więcej filmów