Yöntem makalesi

Viskoelastik Özelliklerin Değerlendirilmesi için Manyetik Rezonans Elastografisi

29 Mayıs 2025

Bu makalede

Özet

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: Feng, Y., {{}} et al. Yumuşak Dokuyu Taklit Eden Jelatin Fantomların İndentasyon ve Manyetik Rezonans Elastografi Kullanılarak Viskoelastik Karakterizasyonu. J. Vis. Uzm. (2022)

Bu video, doku viskoelastik özelliklerini analiz ederek değerlendirmek için manyetik rezonans elastografi (MRE) yöntemini göstermektedir. Beyin dokusunu taklit eden bir jelatin fantom boyunca kesme dalgası yayılımı. İşlem, manyetik rezonans görüntüleme veya MRI ile kesme dalgalarının üretilmesini ve yakalanmasını ve doku sertliğini ayırt etmek için dalga modellerinin analiz edilmesini içerir.

Protokol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Jelatin fantom hazırlama

  1. Jelatini, gliserol ve suyu Tablo 1. Jelatin çözeltisini elde etmek için jelatin tozunu suyla karıştırın.
    NOTE: Table 1, iki fantomu hazırlamak için kullanılan tek tek bileşenlerin konsantrasyonlarını gösterir. Jelatin konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, fantom o kadar sert olur.
  2. Jelatin çözeltisini bir su banyosunda 60 °C'ye ısıtın. Sıcaklığı korurken jelatin çözeltisine gliserol ekleyin.
    NOTE: Gliserol, erime sıcaklıklarını ve kayma modüllerini artırarak jelatin karışımlarını stabilize eder17.
  3. Çözeltiyi karıştırın ve tekrar 60 °C'ye ısıtın. Karışık çözeltiyi Manyetik Rezonans Elastografi (MRE) ve girinti testleri için kullanılacak bir kaba dökün. Çözeltiyi oda sıcaklığına soğutun ve çözelti katılaşana kadar bekleyin.

2. Manyetik rezonans elastografisi veya MRE testi

  1. Titreşim plakasını jelatin fantomun üzerine yerleştirin. Fantom ile titreşim plakası arasındaki temasın sağlam olduğundan emin olun (Figure 1A).
    NOTE: Titreşim plakası, 50 x 50 x 5 mm boyutunda Poliamidden yapılmıştır3.
  2. Jelatin fantomu kafa bobinine yerleştirin. Fantomun sıkıca yerleştirildiğinden emin olmak için jelatin fantomun etrafına süngerler ve kum torbaları koyun. Şanzıman çubuğuna sahip özel yapım bir elektromanyetik aktüatör kullanın. Kafa bobinine bir elektromanyetik aktüatör monte edin. İletim çubuğunu titreşim plakasına bağlayın (Figure 1B).
  3. Aktüatörün güç hatlarını amplifikatöre bağlayın. Kontrol çizgilerini denetleyiciye bağlayın (Figure 1C).
  4. Aktüatör ve MRI tarama parametresi ayarları
    1. İşlev üretecinde dalga biçimini, titreşim frekansını ve genliği ayarlayın. Gücü ayarlayarak istenen titreşim genliğini ayarlayın.
      NOTE: Burada, dalga biçimi fonksiyon üretecinde sinüzoidal olarak ayarlanmıştır; titreşim frekansı 40 Hz veya 50 Hz olarak ayarlanmıştır ve genlik 1.5 Vpp olarak ayarlanmıştır. Güç amplifikatöründe amplifikasyon oranı %40 olarak ayarlanmıştır.
    2. Fonksiyon üretecini tetikleme modunda çalışacak şekilde ayarlayın. Tetik hattını MRI (Manyetik Rezonans Görüntüleme) makinesinin harici tetik portuna bağlayın.
    3. MRE tarama (aktüatör) frekansını, hareket kodlama gradyanı titreşim plakasının hareketi ile senkronize edilecek şekilde fonksiyon üretecinden gelenle aynı şekilde ayarlayın.
  5. Veri ölçümü ve analizi
    1. Rutin görüntüleme konumlandırma prosedürlerini takip edin. Jelatin fantomun görüntülenmesi için 2D gradyan-eko (GRE) tabanlı bir MRE dizisi kullanın20. GRE-MRE görüntüleme parametrelerini aşağıdaki gibi ayarlayın: Çevirme açısı = 30°; TR/TE = 50/31 ms; Görüş alanı = 300 mm; Dilim kalınlığı = 5 mm; Voksel boyutu = 2,34 x 2,34 mm2.
    2. Bir sinüzoidal döngüde dört zamansal noktada faz görüntülerini ölçün. Her zaman noktasında hem pozitif hem de negatif hareket kodlama gradyanları uygulayın.
    3. Elde edilen faz görüntüsüne bağlı olarak, pozitif ve negatif kodlanmış faz görüntülerini çıkararak arka plan fazını çıkarın. Güvenilirlik sıralama tabanlı bir algoritma ile fazı açın.
    4. Sarılmamış faz görüntülerine hızlı Fourier Dönüşümü uygulayarak hareketin temel bileşenini çıkarın. Faz görüntüsünü bir dijital bant geçiren filtre ile filtreleyin. Depolama modülü G' ve kayıp modülü G'' elde etmek için 2D doğrudan ters çevirme (DI) algoritması ile kesme modülünü tahmin edin.
      NOT: Bant geçiren filtrenin kesme frekansı [0.04; 0.08]'dir. DI algoritmasının sığdırma penceresinin boyutu 11'dir x 11.

Table 1: İki jelatin fantomu hazırlamak için kullanılan jelatin, gliserol ve suyun kütle ve kütle konsantrasyonu. Kütle birimi gramdır.

 

Jelatin

Water

Glycerol

Total

Phantom 1

100 (%4,35)

1200 (52.17%)

1000 (%43,48)

2300 (%100)

Phantom 2

160 (%6,96)

1140 (49.56%)

1000 (%43,48)

2300 (%100)

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
24 kanallı kafa ve Boyun bobiniUnited Imaging Healthcare100120Equipment
3T MR ScannerUnited Imaging HealthcareuMR 790Equipment
Edinme panosuAdvantech CoPCI-1706U<
Bilgisayar-WindowsHP790-07Equipment
Electromagnetic actuatorShanghai Jiao Tong University Equipment
Function generatorRIGOLDG1022ZEquipment
JelatinCARTE D'OR Reagent
GlycerolVance Bioenergy Sdn.Bhd<Reagent
Indenter kontrol programıcustom-designed Yazılım; Erişim Adresi: https://github.com/aaronfeng369/FengLab_indentation_code.
Lazer sensörüPanasonicHG-C1050Equipment
Load cellTransducer TechniqueGSO-10Equipment
MATLABMathworks Software
Power amplifierYamahaA-S201Equipment
Voice coil electric motorSMAC CorporationDB2583Equipment
td style='background-color:#ffffff;color:#1a202c;font-family:Roboto;font-size:7pt;font-weight:normal;overflow:hidden;padding:0px 3px;vertical-align:bottom;white-space:normal;word-wrap:break-word;wrap-strategy:4;'>Equipmenttd style='background-color:#ffffff;overflow:hidden;padding:0px 3px;vertical-align:bottom;'>

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Kayma Dalgas Yay l mJelatin FantomMR TaramaFaz G r nt AnaliziH zl Fourier D n mKayma Mod l l mDepolama Mod lKay p Mod l

İlgili makaleler