用气泡和超声波绘制血流图
伦敦国王学院和帝国理工学院正在开发一项新技术,将微气泡与超声波一起用于绘制血管的显微地图。这种新方法能产生比传统超声波更详细的图像,也许有一天能帮助医生发现血管生长或损伤的早期迹象,或者确定病人对治疗是否有反应。
的变化血液循环可能是糖尿病和心脏病等疾病发病的早期指标。此外,形成新的血管在肿瘤的生长和扩散中起着至关重要的作用,因此是一些癌症如何发展的重要预测因素。
超声波是一种非侵入性的研究人体内部的方法,但其分辨率从根本上受到用于形成图像的声音波长的限制。在你能成像到身体的深度和图像的细节之间也有一个权衡。该方法发表在《医学影像学报》(Transactions on Medical Imaging)上,首次用于小鼠微血管血流的可视化,并揭示了以前用传统超声看不到的精细结构。
在这项研究中,研究小组将标准超声成像与使用微气泡计算机处理技术可以“绘制”老鼠耳朵里的血管。通过确保在任何时候图像中只出现少量气泡,他们能够比正常情况下更准确地确定每个微气泡的位置。通过追踪注射到血液中的微小气泡——测量每个气泡的移动速度和方向——研究小组能够生成一张显示血液流经血管的速度和方向的地图。与传统超声相比,这种“超分辨率”图像提供了更详细的信息。
这项研究的下一阶段将扩展该方法的能力,以实现全3D成像,并加快技术的速度,使图像能够实时捕获和解释——在这项研究中,生成超分辨率图像需要大约10分钟。
研究中使用的微气泡大小与红细胞直径小于10微米,可以作为血管存在的“标记物”。
伦敦国王学院成像科学与生物医学工程系的主要作者罗伯特·埃克斯利博士说:“微气泡已经被用于医院在身体扫描中产生更清晰的图像,但有可能帮助我们从病人身上收集更多有用的信息。如果我们能开发出更好的方法,在临床中产生超分辨率的图像,这将有助于医生在早期发现癌症等疾病,并更详细地跟踪患者对治疗的反应。”
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