超分辨率超快超声脊髓微血管成像方法

摘要：

脊髓功能对神经传导通路至关重要,脊髓血管受损及伴随的继发性损伤与脊髓功能状态密切相关.因而,脊髓内微血管网络结构和血流状态在脊髓功能在体、精准与实时评价中具有重要前景.临床常用的血管造影手段存在分辨率低、放射性、设备笨重和使用不便等问题,无法全面满足脊髓血流术中检查与预后跟踪的需求.本文以基于多角度复合平面波的超快超声技术为基础,应用超分辨率定位显微技术(ULM),实现了大鼠脊髓内微血管成像.基本原理为应用基于鲁棒主成分分析(RPCA)的滤波方法,分离脊髓组织信号和运动的造影微泡信号,通过微泡定位、轨迹追踪,实现亚波长分辨率的超分辨率超声成像.随后,引入基于傅里叶环相关系数方法,对成像分辨率进行量化分析;进而对微泡数量、有效轨迹、血管饱和度、血流速度和半高全宽范围等进行了定量评价.在体成像实验结果表明,ULM可获得清晰的大鼠脊髓内微血流图像.定量分析表明,发射频率为15.625 MHz的超声探头可实现13—16μm范围的分辨率,远小于100μm成像波长.综上,ULM可被应用于脊髓内微血管精准成像,相关结果可为超分辨率脊髓功能监测与动态评价的进一步研究提供借鉴,对于脊髓损伤诊断、应急治疗与预后恢复等临床研究亦有一定的借鉴意义.

关键词：超声定位显微(ULM)、超分辨率、超快超声、脊髓微血管

所属期刊栏目：71

分类号：TN958;R651.2;TP391.41

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;上海市自然科学基金;上海市青年科技启明星计划;资助的课题

在线出版日期：2022-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：196-206