Дослідження в'язкопружних властивостей м'яких тканин методом акустичної пальпації
Ключові слова:
ультразвук, сила випромінювання, м’які тканини, зсувна деформація, релаксація, модуль зсуву
Анотація
Представлено дослідження зсувного модуля пружності м’яких тканин за допомогою дистанційно індукованих зсувних хвиль. Формування зсувних хвиль здійснювалось з використанням сили імпульсної радіаційної акустичної сили ультразвукового випромінювання з інтенсивністю в фокусі 145 Вт/см2. Тривалість імпульсної радіаційної сили акустичного випромінювання дорівнювала 2,18 мс. Швидкість поширення зсувних хвиль вимірювалась методом Допплера по часу поширення хвилі зсувного збудження у фокальній площині перетворювача. В якості об'єктів дослідження були взяті такі тканини корови: печінка, мозок, вим'я, м'язові тканини, селезінка. Отримані значення швидкості поширення зсувної хвилі в тканинах. Значення зсувного модуля пружності розраховували, використовуючи відому кореляцію між модулем зсувної пружності, щільністю тканини та швидкістю УЗ хвиль. Було показано, що м'які тканини , які досліджувалися відрізняються за значенням модуля зсуву, і, крім того, м'язові тканини мають високу анізотропію властивостей хвиль уздовж і поперек м'язових волокон. Модуль пружності та в'язкість тканин оцінювали на основі аналізу релаксації зсувного збудження.
Завантаження
##plugins.generic.usageStats.noStats##
Посилання
1. B.S.Garra. Imaging of tissue elasticity: will it become an important clinical tool? // Proc. of the Fifth International Conference on the Ultrasonic Measurement and Imaging of Tissue Elasticity, Snowbird, Utah, USA October 8 - 11, p. 26, 2006.
2. S. Girnyk, A. Barannik, E. Barannik, V. Tovstiak, A. Marusenko, V. Volokhov. The estimation of elasticity and viscosity of soft tissues in vitro using the data of remote acoustic palpation // Ultrasound Med. Biol. - 2005. - V.32, N2. -P.211-219.
3. L. Pallwein, E. Pallwein, M. Schurich, V. Fischbach, H. Steiner, F. Frauscher. Sonoelastography of the testicles: preliminary results in the diagnosis of different pathological processes // PROCEEDINGS of the Fourth International Conference on the Ultrasonic Measurement and Imaging of Tissue Elasticity, Lake Travis. Austin, Texas, USA October 16- 19, p.31,2005.
4. N.H. Gokhale, M.S. Richards, C.R. Aroni, R.Leiderman, A.A. Oberai, P.E. Barbone. Progress in quantitative biomechanical imaging // PROCEEDINGS of the Fourth International Conference on the Ultrasonic Measurement and Imaging of Tissue Elasticity,Lake Travis. Austin, Texas, USA October 16 - 19, p.47, 2005.
5. A.F. Kolen, et al. Characterization of Cardiovascular Liver Motion for the Eventual Application of Elasticity Imaging to the Liver In Vivo // Physics in Medicine and Biology, 49: 4187-4206, 2004.
6. M. Zhang, Z.C. Wu, D.J. Rubens, K.J. Parker. Mechanical measurement of elastic properties of bovine liver and human prostate under compression // Proc. of The 4th. Int. Conf. Ultrason. Meas. Imag. Tissue Elasticity, pp. 130, 2005.].
7. M. Ugarte, A.A. Hussain, J. Marshall. An experimental study of the elastic properties of the human Bruch's mcmbrane-choroid complex: relevance to ageing//Br. J. Ophthalmol. 2006 May;90(5):621-6.
8. K.R. Nightingale, S.A. McAleavey, G.E. Trahey. Shear wave generation using acoustic radiation force: in vivo and ex vivo results // Ultrasound Med. Biol., 29(2): 1715:1723, 2003.
9. J. Bercoff. M. Tanter. M. Fink. Supersonic shear imaging: a new technique for soft tissue elasticity mapping // IEEE UFFC, 5l(4):396-409, 2004.
10. M.L. Palmeri. A.C. Sharma, R.P. Bouchard, R.W. Nightingale, K.R. Nightingale. A Finite-Element Method Model of Soft Tissue Response to Impulsive Acoustic Radiation Force // IEEE-UFFC, 52(10), 1699-1712, 2005.
11. R. Righetti, M. Righctti. J. Ophir, T.A. Krouskop. A Method For Imaging The Time-Dependent Mechanical Behavior Of Poroelastic Materials Using Axial Strain Elastography // Proc. of the Fifth International Conference on the Ultrasonic Measurement and Imaging of Tissue Elasticity, Snowbird, Utah, USA October 8 - 11, p. 91, 2006.
12. R. Righetti, J. Ophir, P. Ktonas. Axial resolution in elastography // Ultrasound Med. Biol. - 2002. - V.28, Nl. -P.101-113.
13. E.A. Barannik, S.A. Girnyk, V.V. Tovstiak. A.l. Marusenko, S.Y. Emelianov, A.P. Sarvazyan. Doppler ultrasound detection of shear waves remotely induced in tissue phantoms and tissue in vitro // Ultrasonics. - 2002. - V40, Nl-8. -P.849-852.
14. E. Barannik, S. Girnyk, V. Tovstiak, A. Barannik. A. Marusenko, V. Volokhov. Experimental study of local shear strains remotely induced by pulsed ultrasound in tissue-mimicking phantoms // Visnyk of Kharkiv National University N593. Biophysical Bulletin. - 2003. - Is. 1(12). - P.l 11-116.
15. E.A. Barannik, S.A. Girnyk, V.V. Tovstiak. A.I. Marusenko, V.A. Volohov, S.Y. Emelianov. A.P. Sarvazyan. The influence of viscosity on the shear strain remotely induced by focused ultrasound in viscoelastic media // J. Acoust. Soc. Am. - 2004. - V. 115, N5, Pt. 1. - P.2358- 2364.
16. S.F. Levinson, A. Sarvazyan, J. Yoon. J.R. Mclaughlin, O. Rudenko. Biological implications of muscle elasticity and viscosity // Proc. Of The Fifth International Conference On The Ultrasonic Measurement And Imaging Of Tissue Elasticity, Snowbird, Utah, USA October 8 - 11, P. 89, 2006.
17. B. Larrat, R. Sinkus, M. Tanter, M. Fink. High resolution magnetic resonance elastography at 7t: Applications to rheology // Proc. Of The Fifth International Conference On The Ultrasonic Measurement And Imaging Of Tissue Elasticity, Snowbird, Utah, Usa October 8 - 11, P. 65, 2006.
18. E. Barannik Acoustic Remote Palpation: The influence of tissue viscosity on the excitation and relaxation of local impulse shear strain in tissues // Proceedings of The 5Ih World Congress on Ultrasonics WCU 2003. France. Paris. -2003. - P.397-400.
19. Е. Баранник. Зависимость локальных импульсных сдвиговых возбуждений в мягких тканях от их вязко- упругих свойств // Вісник ХНУ N568. Біофіз. Вісн. - 2002. - Вип.2(11). - С.90-100.
20. Е.Баранник, С. Гирнык, А. Баранник. Восстановление вязкоупругих параметров мягких тканей по данным о возбуждении и релаксации локальных импульсных сдвиговых деформаций // Вісник Харківського національного університету N716, Біофізичний вісник, - 2005. - Вип.2(16). - С.86-91.
21. S.F. Oihman, H. Xu et al. Microscopic magnetic resonance elastography (fjMRE)// Magnetic Resonance in Medicine
- 2005. - V.54, Iss.3. - P.605-615.
22. R. Muthupillai, R.L. Ehman. Magnetic resonance tomography. // Nature Medicine. - 1996. - N2. - P.601-603.
2. S. Girnyk, A. Barannik, E. Barannik, V. Tovstiak, A. Marusenko, V. Volokhov. The estimation of elasticity and viscosity of soft tissues in vitro using the data of remote acoustic palpation // Ultrasound Med. Biol. - 2005. - V.32, N2. -P.211-219.
3. L. Pallwein, E. Pallwein, M. Schurich, V. Fischbach, H. Steiner, F. Frauscher. Sonoelastography of the testicles: preliminary results in the diagnosis of different pathological processes // PROCEEDINGS of the Fourth International Conference on the Ultrasonic Measurement and Imaging of Tissue Elasticity, Lake Travis. Austin, Texas, USA October 16- 19, p.31,2005.
4. N.H. Gokhale, M.S. Richards, C.R. Aroni, R.Leiderman, A.A. Oberai, P.E. Barbone. Progress in quantitative biomechanical imaging // PROCEEDINGS of the Fourth International Conference on the Ultrasonic Measurement and Imaging of Tissue Elasticity,Lake Travis. Austin, Texas, USA October 16 - 19, p.47, 2005.
5. A.F. Kolen, et al. Characterization of Cardiovascular Liver Motion for the Eventual Application of Elasticity Imaging to the Liver In Vivo // Physics in Medicine and Biology, 49: 4187-4206, 2004.
6. M. Zhang, Z.C. Wu, D.J. Rubens, K.J. Parker. Mechanical measurement of elastic properties of bovine liver and human prostate under compression // Proc. of The 4th. Int. Conf. Ultrason. Meas. Imag. Tissue Elasticity, pp. 130, 2005.].
7. M. Ugarte, A.A. Hussain, J. Marshall. An experimental study of the elastic properties of the human Bruch's mcmbrane-choroid complex: relevance to ageing//Br. J. Ophthalmol. 2006 May;90(5):621-6.
8. K.R. Nightingale, S.A. McAleavey, G.E. Trahey. Shear wave generation using acoustic radiation force: in vivo and ex vivo results // Ultrasound Med. Biol., 29(2): 1715:1723, 2003.
9. J. Bercoff. M. Tanter. M. Fink. Supersonic shear imaging: a new technique for soft tissue elasticity mapping // IEEE UFFC, 5l(4):396-409, 2004.
10. M.L. Palmeri. A.C. Sharma, R.P. Bouchard, R.W. Nightingale, K.R. Nightingale. A Finite-Element Method Model of Soft Tissue Response to Impulsive Acoustic Radiation Force // IEEE-UFFC, 52(10), 1699-1712, 2005.
11. R. Righetti, M. Righctti. J. Ophir, T.A. Krouskop. A Method For Imaging The Time-Dependent Mechanical Behavior Of Poroelastic Materials Using Axial Strain Elastography // Proc. of the Fifth International Conference on the Ultrasonic Measurement and Imaging of Tissue Elasticity, Snowbird, Utah, USA October 8 - 11, p. 91, 2006.
12. R. Righetti, J. Ophir, P. Ktonas. Axial resolution in elastography // Ultrasound Med. Biol. - 2002. - V.28, Nl. -P.101-113.
13. E.A. Barannik, S.A. Girnyk, V.V. Tovstiak. A.l. Marusenko, S.Y. Emelianov, A.P. Sarvazyan. Doppler ultrasound detection of shear waves remotely induced in tissue phantoms and tissue in vitro // Ultrasonics. - 2002. - V40, Nl-8. -P.849-852.
14. E. Barannik, S. Girnyk, V. Tovstiak, A. Barannik. A. Marusenko, V. Volokhov. Experimental study of local shear strains remotely induced by pulsed ultrasound in tissue-mimicking phantoms // Visnyk of Kharkiv National University N593. Biophysical Bulletin. - 2003. - Is. 1(12). - P.l 11-116.
15. E.A. Barannik, S.A. Girnyk, V.V. Tovstiak. A.I. Marusenko, V.A. Volohov, S.Y. Emelianov. A.P. Sarvazyan. The influence of viscosity on the shear strain remotely induced by focused ultrasound in viscoelastic media // J. Acoust. Soc. Am. - 2004. - V. 115, N5, Pt. 1. - P.2358- 2364.
16. S.F. Levinson, A. Sarvazyan, J. Yoon. J.R. Mclaughlin, O. Rudenko. Biological implications of muscle elasticity and viscosity // Proc. Of The Fifth International Conference On The Ultrasonic Measurement And Imaging Of Tissue Elasticity, Snowbird, Utah, USA October 8 - 11, P. 89, 2006.
17. B. Larrat, R. Sinkus, M. Tanter, M. Fink. High resolution magnetic resonance elastography at 7t: Applications to rheology // Proc. Of The Fifth International Conference On The Ultrasonic Measurement And Imaging Of Tissue Elasticity, Snowbird, Utah, Usa October 8 - 11, P. 65, 2006.
18. E. Barannik Acoustic Remote Palpation: The influence of tissue viscosity on the excitation and relaxation of local impulse shear strain in tissues // Proceedings of The 5Ih World Congress on Ultrasonics WCU 2003. France. Paris. -2003. - P.397-400.
19. Е. Баранник. Зависимость локальных импульсных сдвиговых возбуждений в мягких тканях от их вязко- упругих свойств // Вісник ХНУ N568. Біофіз. Вісн. - 2002. - Вип.2(11). - С.90-100.
20. Е.Баранник, С. Гирнык, А. Баранник. Восстановление вязкоупругих параметров мягких тканей по данным о возбуждении и релаксации локальных импульсных сдвиговых деформаций // Вісник Харківського національного університету N716, Біофізичний вісник, - 2005. - Вип.2(16). - С.86-91.
21. S.F. Oihman, H. Xu et al. Microscopic magnetic resonance elastography (fjMRE)// Magnetic Resonance in Medicine
- 2005. - V.54, Iss.3. - P.605-615.
22. R. Muthupillai, R.L. Ehman. Magnetic resonance tomography. // Nature Medicine. - 1996. - N2. - P.601-603.
Опубліковано
2007-06-05
Цитовано
Як цитувати
Girnyk, S. A., BarannikE. А., Tovstiak, V. V., Tolstoluzhskiy, D. A., & Podzolkova, V. V. (2007). Дослідження в’язкопружних властивостей м’яких тканин методом акустичної пальпації. Біофізичний вісник, 2(19), 98-104. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/17247
Розділ
Медична фізика
Авторське право (c) 2007 Біофізичний вісник
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
