Summary
В данной статье представлена демонстрация и обобщение протоколов изготовления желатиновых фантомов, имитирующих мягкие ткани, и соответствующая вязкоупругая характеристика с использованием вдавливания и магнитно-резонансной эластографии.
Abstract
Характеристика биомеханических свойств мягких биологических тканей важна для понимания тканевой механики и изучения связанных с биомеханикой механизмов заболевания, травмы и развития. Метод механического тестирования является наиболее простым способом определения характеристик тканей и рассматривается как проверка для измерения in vivo . Среди многих методов механического тестирования ex vivo тест на углубление обеспечивает надежный способ, особенно для образцов, которые являются небольшими, трудно фиксируемыми и вязкоупругими, такими как ткань мозга. Магнитно-резонансная эластография (МРЭ) является клинически используемым методом измерения биомеханических свойств мягких тканей. На основе распространения сдвиговых волн в мягких тканях, зарегистрированного с помощью MRE, вязкоупругие свойства мягких тканей могут быть оценены in vivo на основе волнового уравнения. Здесь вязкоупругие свойства желатиновых фантомов с двумя различными концентрациями измерялись с помощью MRE и углубления. Представлены протоколы фантомного изготовления, тестирования и оценки модуля.
Introduction
Большинство мягких биологических тканей, по-видимому, обладают вязкоупругими свойствами, которые важны для понимания их повреждения и развития 1,2. Кроме того, вязкоупругие свойства являются важными биомаркерами в диагностике различных заболеваний, таких как фиброз и рак 3,4,5,6. Поэтому характеристика вязкоупругих свойств мягких тканей имеет решающее значение. Среди многих используемых методов характеризации, механическое тестирование образцов тканей ex vivo и эластография in vivo с использованием биомедицинской визуализации являются двумя широко используемыми методами.
Хотя для определения характеристик мягких тканей использовались различные методы механического тестирования, требования к размеру образца и условиям тестирования нелегко выполнить. Например, при испытании на сдвиг необходимо, чтобы образцы прочно фиксировались между пластинамисдвига 7. Двухосное тестирование больше подходит для мембранной ткани и имеет специфические требования к зажимам 8,9. Компрессионный тест обычно используется для тестирования тканей, но не может охарактеризовать конкретные положения в пределах одного образца10. Тест на углубление не имеет дополнительных требований для фиксации образца ткани и может быть использован для измерения многих образцов биологических тканей, таких как мозг и печень. Кроме того, с небольшой головкой индентора можно проверить региональные свойства в образце. Поэтому были приняты тесты на углубление для тестирования различных мягких тканей 1,3,11.
Характеристика биомеханических свойств мягких тканей in vivo важна для трансляционных исследований и клинического применения биомеханики. Методы биомедицинской визуализации, такие как ультразвуковая (УЗИ) и магнитно-резонансная (МРТ) визуализация, являются наиболее используемыми методами. Хотя визуализация США относительно дешева и проста в выполнении, она страдает от низкой контрастности и ее трудно измерить такими органами, как мозг. Способная визуализировать глубокие структуры, МР-эластография (MRE) может измерять различные мягкие ткани 6,12, особенно мозг13,14. При применении внешней вибрации МРЭ может измерять вязкоупругие свойства мягких тканей на определенной частоте.
Исследования показали, что при 50-60 Гц модуль сдвига нормального мозга составляет ~1,5-2,5 кПа 5,6,13,14,15 и ~2-2,5 кПа для нормальной печени 16. Поэтому желатиновые фантомы, обладающие аналогичными биомеханическими свойствами, широко используются для имитации мягких тканей для тестирования и валидации 17,18,19. В этом протоколе были подготовлены и протестированы желатиновые фантомы с двумя различными концентрациями. Вязкоупругие свойства желатиновых фантомов были охарактеризованы с помощью специально построенного электромагнитного устройства МРЭ14 и устройстваотступа 1,3. Протоколы тестирования могут быть использованы для тестирования многих мягких тканей, таких как мозг или печень.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Желатиновый фантомный препарат
- Взвешивайте желатин, глицерин и воду согласно таблице 1. Смешайте желатиновый порошок с водой для получения желатинового раствора.
ПРИМЕЧАНИЕ: Концентрации отдельных компонентов для получения двух фантомов показаны в таблице 1. Чем выше концентрация желатина, тем жестче фантом. - Нагрейте желатиновый раствор до 60 °C на водяной бане. Добавьте глицерин в желатиновый раствор при сохранении температуры.
ПРИМЕЧАНИЕ: Глицерин стабилизирует желатиновые смеси, увеличивая их температуру плавления и модуль сдвига17. - Перемешайте раствор и снова нагрейте до 60 °C. Перелейте смешанный раствор в контейнер, который будет использоваться для МРЭ и тестов на отступы. Охладите раствор до комнатной температуры и подождите, пока раствор затвердеет.
2. Тест MRE
- Поместите вибрационную пластину поверх желатинового фантома. Убедитесь, что контакт между фантомом и вибрационной пластиной является прочным (рисунок 1A).
ПРИМЕЧАНИЕ: Вибрационная пластина изготовлена из полиамида размером 50 х 50 х 5 мм3. - Поместите желатиновый фантом в головную катушку. Поместите губки и мешки с песком вокруг желатинового фантома, чтобы убедиться, что фантом прочно размещен. Используйте изготовленный на заказ электромагнитный привод с передающей балкой14,18. Установите электромагнитный привод на головную катушку. Подключите блок передачи к вибрационной пластине (рисунок 1B).
- Подключите линии электропередач привода к усилителю. Соедините управляющие линии с контроллером (рисунок 1С).
- Настройки параметров привода и МРТ-сканирования
- Задайте форму сигнала, частоту вибрации и амплитуду в генераторе функций. Установите нужную амплитуду вибрации, регулируя усилитель мощности.
ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь форма сигнала установлена синусоидальной в генераторе функций; частота вибрации устанавливается на 40 Гц или 50 Гц, а амплитуда — на 1,5 Впп. В усилителе мощности коэффициент усиления установлен на 40%. - Настройте генератор функций для работы в режиме триггера. Подключите триггерную линию к внешнему триггерному порту аппарата МРТ.
- Установите частоту сканирования (привода) MRE такой же, как и у генератора функций, чтобы градиент кодирования движения синхронизировался с движением вибрационной пластины.
- Задайте форму сигнала, частоту вибрации и амплитуду в генераторе функций. Установите нужную амплитуду вибрации, регулируя усилитель мощности.
- Измерение и анализ данных
- Следуйте обычным процедурам позиционирования изображений. Используйте последовательность MRE на основе 2D-градиентного эха (GRE) для визуализации желатинового фантома20. Задайте параметры визуализации GRE-MRE следующим образом: Угол наклона = 30°; TR/TE = 50/31 мс; Поле зрения = 300 мм; Толщина среза = 5 мм; Размер вокселя = 2,34 x 2,34 мм2.
- Измерьте фазовые изображения в четырех временных точках в одном синусоидальном цикле. Применяйте как положительные, так и отрицательные градиенты кодирования движения в каждой точке времени.
- Основываясь на полученном фазовом изображении, удалите фоновую фазу, вычитая положительные и отрицательные закодированные фазовые изображения. Распакуйте фазу с помощью алгоритма21, основанного на надежности сортировки.
- Извлеките основной компонент движения, применив быстрое преобразование Фурье к развернутым фазовым изображениям. Отфильтруйте фазовое изображение с помощью цифрового полосового фильтра. Оцените модуль сдвига с помощью алгоритма прямой инверсии (DI) 2D для получения модуля хранения G' и модуля потерь G''13,14.
ПРИМЕЧАНИЕ: Частота среза полосового фильтра составляет [0,04 0,08]. Размер окна установки алгоритма DI составляет 11 x 11.
3. Тест на отступ
- Используйте круговой перфоратор или хирургическое лезвие, чтобы обрезать желатиновый фантом в цилиндрический или кубоидный образец соответственно. Убедитесь, что толщина образца составляет от 3 до 10 мм, а диаметр цилиндрического образца или длинной стороны кубоида больше 4 мм. Используйте острое лезвие, чтобы обрезать поверхность образца, чтобы сделать ее как можно более гладкой для углубления.
- Включите питание тестера отступов. Выполните следующие действия с помощью программы управления индентором, предназначенной для автоматизации процедуры контакта с индентором (пользовательская программа; см. Таблица материалов).
- Нажмите кнопку Back off в графическом интерфейсе пользователя, чтобы инициализировать процесс калибровки (рисунок 2B). Считайте значение с лазерного датчика и введите значение в поле BaseLine .
ПРИМЕЧАНИЕ: В процессе калибровки расстояние между лазерным датчиком и перегородкой регулируется до определенного заранее определенного значения. - Поместите стеклянный слайд на пластину перегородки и запишите значение, отображаемое лазерным датчиком. Затем положите образец на стеклянную горку и поместите их вместе на перегородочную пластину. Считайте значение с лазерного датчика и введите это значение в поле Образец+Слайд .
ПРИМЕЧАНИЕ: Лазерный датчик используется для регистрации смещения углубления, но он также используется для измерения толщины образца перед испытанием. - Возьмем разницу между двумя значениями, полученными на этапе 3.2.2, как толщину образца в интересующей области (ROI).
- Аккуратно поместите образец вместе с подстилающим стеклянным затвором прямо под индентором, а затем нажмите кнопку «Контакт », чтобы инициировать автоматический контакт между индентором и поверхностью образца.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если автоматический контакт не является удовлетворительным, т.е. индентор вдавливается глубоко в образец или не имеет контакта, отрегулируйте положение индентора, введя значение в диапазоне 0,05-0,1 мм в поле Смещение и повторите шаги 1.2.1-1.2.4. - На основе измеренной толщины образца (этап 3.2.3) оцените смещение отступа (т.е. общую глубину отступа) путем умножения толщины на испытательную деформацию с отступом (здесь она установлена на ≤8%, чтобы сохранить отступ в пределах предположения о малых деформациях).
- Введите значения смещения (шаг 3.2.5) в поле Смещение (мм ). Установите время релаксации равным 180 с в поле Время ожидания . Нажмите на кнопку Отступ . Смещение и реактивная сила во время процедуры удержания рампы будут автоматически записаны и сохранены в файле по указанному пути к файлу.
ПРИМЕЧАНИЕ: Путь к файлу может быть предварительно определен как путь для сохранения тестовых данных.
- Нажмите кнопку Back off в графическом интерфейсе пользователя, чтобы инициализировать процесс калибровки (рисунок 2B). Считайте значение с лазерного датчика и введите значение в поле BaseLine .
- Экспорт данных отступа в электронную таблицу. Используйте двухсеменный ряд
Prony, чтобы соответствовать кривой релаксации силы 1,3,11:
- Оцените модуль мгновенного сдвига (G0) и долгосрочный модуль сдвига (G∞) на основе установленных параметров:
ПРИМЕЧАНИЕ: В приведенных выше уравнениях C0, Ci и τi являются параметрами модели ряда Прони, F - сила отступа, R - радиус индентора, X - коэффициент компенсации для предположения о бесконечном полупространстве, V - скорость отступа, t - переменная времени, а tR - время рампы.
Prony, чтобы соответствовать кривой релаксации силы 1,3,11:
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Следуя протоколу MRE, наблюдалось четкое распространение волн сдвига в желатиновых фантомах при 40 и 50 Гц (рисунок 3). Вязкоупругие свойства, измеренные с помощью MRE, и тесты на отступ показаны на рисунке 4. Расчетные значения G' и G" при каждом тестировании для каждого фантома обобщены в таблице 2. В соответствии с протоколом отступа вязкоупругие свойства каждого фантома в каждой испытательной точке обобщены в таблице 3.
Как показано на рисунке 4, для измерений с использованием MRE сравнение значений G' и G", измеренных при 40 и 50 Гц, показало значительные различия между двумя желатиновыми фантомами ( t-тест студента, p < 0,05). Кроме того, значительные различия наблюдались как для значений G', так и для G" между измерениями 40 и 50 Гц ( t-тест студента, p < 0,05). Аналогичным образом, для измерений с использованием теста на отступ наблюдались значительные различия между двумя фантомами для значений G0 и G∞ ( t-тест студента, p < 0,05). Как MRE, так и углубление обеспечили последовательные результаты для различения мягких и жестких желатиновых фантомов.
Рисунок 1: Тест MRE. (A) Поместите вибрационную пластину поверх желатинового фантома. (B) Поместите желатиновый фантом внутрь головной катушки и установите электромагнитный привод поверх катушки головки. (C) Обзор электромагнитной системы MRE с указанием соединений между каждым компонентом. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 2: Тест на отступ. (А) Поместите желатиновый фантом прямо под головку индентора в тестере. (B) Подготовьте отступ с помощью панели настройки управления в графическом интерфейсе. Введите параметры отступа в графический интерфейс пользователя, чтобы настроить тест релаксации рампы. Наблюдайте за кривыми отступов в окне средства просмотра данных. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 3: Изображения распространения волн для двух желатиновых фантомов при 40 и 50 Гц. Четыре фазы соответствуют четырем временным точкам в одном синусоидальном цикле. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 4: Вязкоупругие свойства, измеренные на основе MRE и экспериментов с отступами. (A) Типичные расчетные карты G' и G'' при 40 и 50 Гц для двух желатиновых фантомов из MRE. B) Среднее и стандартное отклонение значений G0 и G∞ для двух фантомов в результате шести повторных испытаний на отступ. (C) Среднее и стандартное отклонение значений G' и G'' при 40 и 50 Гц для двух фантомов в результате шести повторных испытаний MRE. Символ звездочки указывает на существенную разницу ( t-тест студента; p < 0,05). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
| Желатин | Вода | Глицерин | Итог | |
| Фантом 1 | 100 (4.35%) | 1200 (52.17%) | 1000 (43.48%) | 2300 (100%) |
| Фантом 2 | 160 (6.96%) | 1140 (49.56%) | 1000 (43.48%) | 2300 (100%) |
Таблица 1: Масса и массовая концентрация желатина, глицерина и воды, используемых для приготовления двух желатиновых фантомов. Единица массы составляет граммы.
| Модуль (Па) | Тест 1 | Тест 2 | Тест 3 | Тест 4 | Тест 5 | Тест 6 | Значить | Стд | ||
| Фантом 1 | 40 Гц | G' | 2978 | 2976 | 2976 | 2974 | 2971 | 2972 | 2975 | 3 |
| G'' | 198 | 197 | 197 | 198 | 199 | 199 | 198 | 1 | ||
| 50 Гц | G' | 2854 | 2852 | 2852 | 2851 | 2850 | 2848 | 2851 | 2 | |
| G'' | 341 | 342 | 342 | 342 | 341 | 341 | 341 | 1 | ||
| Фантом 2 | 40 Гц | G' | 5603 | 5589 | 5596 | 5590 | 5586 | 5588 | 5592 | 7 |
| G'' | 419 | 412 | 419 | 413 | 408 | 408 | 413 | 5 | ||
| 50 Гц | G' | 5343 | 5341 | 5336 | 5336 | 5329 | 5331 | 5336 | 6 | |
| G'' | 317 | 317 | 318 | 324 | 321 | 323 | 320 | 3 | ||
Таблица 2: Модуль накопления (G') и модуль потерь (G") двух желатиновых фантомов, измеренных с помощью MRE. Каждый фантом был протестирован шесть раз при частоте срабатывания 40 и 50 Гц.
| Тест 1 | Тест 2 | Тест 3 | Тест 4 | Тест 5 | Тест 6 | Значить | Стд | ||
| Фантом 1 | С0 | 1.54 | 1.88 | 1.81 | 1.71 | 1.65 | 1.60 | 1.70 | 0.13 |
| С1 | 0.64 | 0.16 | 0.09 | 0.16 | 0.16 | 0.21 | 0.23 | 0.20 | |
| С2 | 0.10 | 0.12 | 0.15 | 0.11 | 0.13 | 0.11 | 0.12 | 0.02 | |
| τ1 (с) | 459.71 | 177.52 | 114.14 | 7.32 | 6.1 | 3.73 | 128.09 | 177.51 | |
| τ2 (с) | 9.83 | 6.38 | 5.83 | 199.28 | 200.2 | 55.78 | 79.55 | 94.98 | |
| Р2 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.99 | 1.00 | 0.00 | |
| G0 (Па) | 2273 | 2145 | 2040 | 1991 | 1935 | 1920 | 2051 | 136 | |
| Г∞ (Па) | 1535 | 1875 | 1808 | 1714 | 1650 | 1601 | 1697 | 128 | |
| Фантом 2 | С0 | 5.97 | 6.29 | 6.16 | 6.20 | 6.14 | 6.11 | 6.14 | 0.11 |
| С1 | 0.29 | 0.30 | 0.43 | 0.38 | 0.18 | 0.48 | 0.34 | 0.11 | |
| С2 | 0.64 | 0.24 | 0.24 | 0.17 | 0.39 | 0.18 | 0.31 | 0.18 | |
| τ1 (с) | 5.99 | 3.50 | 2.46 | 2.71 | 69.34 | 2.36 | 14.39 | 26.95 | |
| τ2 (с) | 96.28 | 124.98 | 123.87 | 88.01 | 2.34 | 63.35 | 83.14 | 45.88 | |
| Р2 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.00 | |
| G0 (Па) | 6899 | 6827 | 6825 | 6751 | 6710 | 6771 | 6797 | 67 | |
| Г∞ (Па) | 5967 | 6286 | 6160 | 6197 | 6144 | 6113 | 6145 | 105 |
Таблица 3: Вязкоупругие параметры, рассчитанные на основе испытаний на углубление для двух желатиновых фантомов. Каждый фантом был протестирован шесть раз.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Желатиновые фантомы обычно используются в качестве ткане-имитирующих материалов для тестирования и валидации алгоритмов и устройств 17,19,22,23,24,25,26,27. Одно из новаторских исследований с использованием желатинового фантома для сравнения MRE и динамического сдвигового тестирования было представлено Okamoto et al. (2011)17. В их исследовании массовая концентрация желатина составляла ~2,8%, а расчетные значения G' и G'' после коррекции находились в диапазонах 1,06-1,15 кПа и 0,11-0,27 кПа соответственно. Zeng et al. (2020)19 также использовали желатиновый фантом для проверки алгоритма инверсии для MRE. При массовой концентрации желатина ~3,5% расчетное значение G' составляло ~2,5 кПа. Поскольку модуль сдвига увеличивается с концентрацией желатина, все эти значения соответствовали оценке в этом исследовании.
Для изготовления желатиновых фантомов отмечается, что требуется полное и тщательное перемешивание при смешивании большого количества желатинового порошка с водой. Это необходимо для полного растворения, чтобы сделать гомогенизированные фантомы. Для повышения температуры плавления и модуля сдвига в смесь17 добавляли глицерин. Водяная баня при температуре около 60 °C поможет ускорить перемешивание и рекомендуется во время процесса перемешивания. Обычно желатин образуется в контейнере с определенной формой, например, кубом или цилиндром. Поэтому важно отфильтровать пузырьки перед тем, как насыпать смешанный раствор в емкость.
При подготовке к тесту MRE решающее значение имеет стабильная передача волны сдвига. Поэтому необходимо убедиться, что вибрирующая пластина плотно прижата к верхней части фантома. Это делается для того, чтобы избежать любого возможного проскальзывания между пластиной и фантомом. Тем не менее, это потенциально принесет определенный уровень локального предстресса. Таким образом, важно не пережаривать пластину на фантоме. При настройке частоты срабатывания отмечается, что демпфирование распространения волн увеличивается с частотой.
Предлагается разместить устройство отступа на столе виброизоляции. Это связано с тем, что даже небольшая вибрация повлияет на процесс записи рампы. Кроме того, необходима повторная калибровка датчиков, если прибор не использовался более 1 месяца.
Чтобы иметь наилучшую измерительную производительность MRE, рекомендуется поддерживать частоту в пределах 100 Гц. Это связано с тем, что чем выше частота, тем больше рассеивается вибрация, что вызывает более низкий SNR полученных изображений. Тест на отступ в основном измеряет образец в диапазоне частот ниже, чем у MRE. Для обсуждения преобразований параметров между двумя методами можно обратиться к Chen et al. (2020)11. MRE и углубление могут быть использованы для измерения многих мягких биологических тканей для исследования биомеханических свойств и изучения потенциальных биомаркеров на основе биомеханики для диагностики заболевания или оценки лечения.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Acknowledgments
Признается финансовая поддержка со стороны Национального фонда естественных наук Китая (грант 31870941), Фонда естественных наук Шанхая (грант 22ZR1429600) и Комиссии по науке и технике муниципалитета Шанхая (грант 19441907700).
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).
