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文章编程 2018年9月
超声波成像测量
作者关联注解
  • Raksha电路
    美国纽约哥伦比亚大学医疗中心Ophalmlogy系
  • JeffreyA克特林
    F.L.Lizzi生物工程中心 Riverside研究,纽约州纽约市
  • 阿尔弗雷德CH.余市
    滑铁卢大学电气计算机工程系
  • 哈丽特O劳埃德
    美国纽约哥伦比亚大学医疗中心Ophalmlogy系
  • 比利YS.Yiu
    滑铁卢大学电气计算机工程系
  • 罗纳德H银曼市
    美国纽约哥伦比亚大学医疗中心Ophalmlogy系
  • 通信号 :罗纳德HSilverman大学医学中心Ophalmalogy635W165thSt室711室,纽约州NY10032电子邮件: rs3072@cumc.columbia.edu
翻译视觉科技 2018年9月7卷5多伊:https://doi.org/10.1167/tvst.7.5.5
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      Raksha Urs JeffreyKenderling, AlfredCH.余海莉O劳埃德BillyYS.余罗纳德H银曼超声波成像测量人工流转接维斯科学文献技术师2018;7(5):5多伊:https://doi.org/10.1167/tvst.7.5.5.

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      ARVO(1962-2015)作者群(2016-present)

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抽象性

目标:类固醇是一个脉冲网络,向视网膜提供大部分氧素和养分,并可能在视网膜病变中起关键作用光学一致性断层造影提供交错动画全局描述,但它不显示流动动态在本报告中描述用平波超声波图像并描述染色体流

方法论:双目扫描12个健康对象 水平平面优于光神经头 使用18MHz线性数组平面波数据从10个传输角获取,并相联复合生成千图像/秒3秒这些数据处理生成时间序列多普勒图像和谱图描述染色体流速偏差分析用于描述峰值分解和端偏速度和阻抗索引,以及扫描、眼睛和对象之间的变异性

结果:owerdoppler图像显示分布性较广背景中异步二次流温和脉冲,峰值循环速度平均约10毫米/秒和阻抗指数0.55左眼和右眼之间没有重大差分,但主体间有很大差分

结论:平波超声波可视化个体动脉并允许测量心循环流染色流动特征化为评估类固醇在眼科疾病中的作用提供了新颖方法

翻译相关性:染色流动特征化为评估类固醇在眼科疾病中的作用提供了新颖方法

导 言
视网膜最大代谢需求 一号,2需要丰富的氧气和其他养分中心视网膜提供内视网膜供血,而大部分氧需求则通过底部类固醇扩散提供(这是脉冲前叶的唯一供货),反之由二次动脉提供色差变化与视网膜疾病相关联,例如与年龄有关的畸形 3和糖尿病视网膜病理 4,5有限辨别染色流的功能尚不清楚其在病理产生和进化中的作用
类固醇每单位重量血流率最高 6视像色素上皮和sclera之间冲刷出近0.22至0.3m厚后台杆,前置稀释度约0.22至0.3mBruch薄膜外,即roid内部层置RPE之下,croid传统上划分为以下三大层:choiocablyis-Bruch薄膜下平面网Sattler层由中型容器组成和Haller层,最外层由大容器组成注意层间实际上没有分辨界面, 特别是Sattler和Haller
类固醇分光吸附RPE和光学不透明scra直至最近,Indocyane绿色算术 7,8初级技术可用 成像染色体流以约750-800纳米光学吸收带和长点流频波长,ICG允许使用近红外光映射可渗透RPE导航卫星委员会动画学可显示漏入或阻塞合色容器和其他血管异常ICG动画学可提供长时脸图像描述染料穿孔模式并无法提供流速信息或心循环动态信息
激光多普勒流法 九九微聚焦800纳米二极管光束通过fundus摄像头提供色化流点测量,主要是coricablyis技术仅限于fivea,无法提供非该地区特有染色流病变信息
激光分叉流法 10,11扫描激光束逐时获取多枚fundus图像,从中确定平均模糊率(任意单元),即流速代理与激光多普勒流度测量法一样,这种方法受视网膜容器的覆盖影响,将类固醇评价限制在视网膜容器缺失区
早期时域光一致性摄影技术渗透超出RPE的能力非常有限,但光域技术提供的敏感度提高,特别是Salate描述的增强深度成像法 12使用并发图像允许类固醇结构成像Swept源OCT以1-m波长操作,在染色体成像方面也非常有效,因为RPE在这一长波长上光渗透提高 13
多级或多普勒 14,15分叉法 16,17脉冲动OCT动画描述OCT-A基本阈值分逐时向面表示视网膜和单机特定深度 18号区域溢出可描述为流量超过检测阈值的船只占用区域百分比(如macula)。使用拆分放大法 19号并有可能计算流指数,定义为圆形视像图渗透区平均装饰值
超声道多普勒方法长期以来一直用于显示和测量提供眼睛回转容器中的流血量临床使用有限,因为大多数商业线性超声波系统超过食品药品管理局眼科诊断超声波强度指南
常规超声线性阵列成像组相邻数组元素(数组通常由64-256元素组成)释放聚焦波束并接收回回回回回回波并用相同或额外元素组成一线图像线进程从数组一侧迭代成一B模式图像过程耗时限制最大框架率
最近开发的克服这些限制的方法是平浪成像 20码中所有数组元素并发组成非聚焦波前所有数组元素都接收回声,高速回波数据通过计算机处理允许从一传输事件生成一图像技术允许最大脉冲重复频率成像并允许成像框架速率达100x比传统扫描线性阵列快,1000x快于机械扫描B扫描仪快后端极视线双向脉冲/echo传输时间约30msec,允许PRF达33khz,尽管其他因素,包括需要从数组元素获取充足数据,将最大PRF限制为23khz不同传输角获取平面波架之和(即复合)是技术增强,改善信号对噪比和横向解析 21号N角复合后成像速率降为PRF/N最大值
平波传输不产生聚焦波束,超声波强度比传统扫描线性阵列大幅下降,我们已经显示,平波成像,包括多普勒可随身执行,同时遵守严格的FDA眼科标准。 22号
染色体流特征化特别具有挑战性,因为超声波分辨率比OCT低,染色体流小光直径 23号慢流与提供视网膜和合金(中心视网膜动脉)和流向对比,流向对合影形超声波轴正常
伟德国际官网网址在本报告中,我们描述解决上述问题的方法,允许可视化染色动脉并测量心循环染色流速前次报告 24码高压成像高清晰度PRF描述主要回流容器高流速度在本报告中,我们描述旨在提高对慢流敏感度的精细化工作,具体说就是获取高PRF复合数据(23khz!最小运动诱发混淆)同时存储长时序复合数据据我们所知,这是使用超声波人类染色体流动的第一个报告
材料方法
Verasonos Vantage 128超声波引擎获取所有数据,超声波引擎可编程超声波研究平台Verasonics L22-14v线性数组传感器,中心频率为18-MHzMathWorks、Natick、MA程序控制传输接收所有传感器元素以多角释放平面波并编程回声数据生成复合图像相解回声数据由线性数组元素接收后按每样本14位时62.5兆赫采样
实验性启发性强度测量使用经认证的40微米直径针水风机(精通声学公司,Dorset公司,UK)完成,前报告 24码焦平面上降空间峰平均脉冲强度为3.0W/cm 2空间峰平均强度为7.0mW/cm 2机械索引为0.07FDA眼科限值为28W/cm 217mW/cm 2和0.23 25码
临床成像搭建
研究遵循赫尔辛基宣言原则知情同意是根据机构审查委员会/伦理学委员会核准的研究协议获取的
扫描通过闭合眼皮进行,主体以座姿向前或向下或略微向下看应用后gelAlcon Laboraies Inc.,Fort Worth,TX)探头表面提供声波连接眼膜,面向横向探头上边缘对上前轨道骨架定位光神经用双工即时成像模式定位,探测器倾斜定位扫描平面,优于光神经头(ONH)。连续获取数据3秒后,探针从眼部取出并存储数据过程重复两次后,对另一眼进行类似检查,每眼共扫描三次提供图解扫描几何 图1.
图1
示意图显示超声波探针和扫描时目光探针贴上闭合上盖和扫描平面 蓝线跨行类固醇略显斜面比光神经高的横向平面
图1
示意图显示超声波探针和扫描时目光探针贴上闭合上盖和扫描平面 蓝线跨行类固醇略显斜面比光神经高的横向平面
12个健康对象接受了检查,并用单片获取双眼扫描三次主体(6名男性,6名女性)没有眼病史,年龄介于26至67岁之间(平均值39.1,SD=14.2)
技术搭建
开发双模定制MATLAB程序获取图像 25码光滑多普勒模式 微博2B模式图文带色流多普勒叠加模式用于交互定位扫描平面闪光多普勒图像对流敏感度和分辨率比后处理后获取的低,但它们通常展示染色体容器和脉冲性
图2
实时B模式图像加法多普勒色流图像描述交错流离散式染色体流扫描平面割透光神经像插图 图1中视网膜动脉流和/或转轨短后院动脉
图2
实时B模式图像加法多普勒色流图像描述交错流离散式染色体流扫描平面割透光神经像插图 图1中视网膜动脉流和/或转轨短后院动脉
二次高分辨率模式中,10平面波分量均角递增+++9摄氏度电池盒以1-msec间隔传输3秒并存储数据供后处理后处理由波束和相联复合(即相位信息保留)组成单复合图像三千分位解析复合图像在三秒采集期间以一毫秒间隔生成(1千赫兹)。
后处理方式如下:数据初始处理使用单值分解过滤器 26后加10Hz高通滤波SVD滤波利用大宗组织运动的空间一致性特征,这些运动是由眼睛运动或手持探针对流血液所引起,即使速度相似。散装组织运动方向一致(高度一致性),血液流方向和速度随容器解剖和定向而异10Hz高通滤波阈值约0.5mm/sec最小可检测速度并增强噪声流分法
使用64msec长时滑动窗口制作时序图片显示3秒数据采集期间流变从流出信号中取出强度后生成Power-Doppler图像ower-Doppler图像时间序列后人工分割,允许生成光谱图表示扫描平面内整片类固醇流速视时函数相片解封以补偿可能的别名后(实验条件下速度>21mm/sec),对光谱信封自动检测 27号峰值循环速度(PSV)、端非式速度(EDV)和平均速度 语言语言连续两个心循环测量并阻抗索引计算为RI=(PSV-EDV)/PSV
统计分析
PSV、EDV和RI平均连续两次扫描变差分析(ANOVA)是为了辨别每眼内、左右眼间和主体间三重扫描的变异性
结果
图2典型即时闪动多普勒图像 取自Systole 双向平面后端离散时,近似完全缺色流信号注意在这个图像中检测到的染色流非毗连性,而是出现在离散区中,由不可检测流的组织分离
图3显示以ONH为中心后处理扫描的外观在这个图像中,轨道容器,包括中心视网膜动脉和短后院动脉都可视化流类固醇相邻视网膜流
图3
高分辨率功率多普勒图像以光神经头为中心照此取向,可视化染色体和视距流以及轨迹流
图3
高分辨率功率多普勒图像以光神经头为中心照此取向,可视化染色体和视距流以及轨迹流
图4显示横向平面色流类固成像略微偏斜事件, 效果是延长类固成像平面速度图像显示类固醇类中空间速度变化相对较少,尽管近似速度存在于动脉流进入类固醇的渗透虫区域。Power-Doppler图像显示染色体流由未解决后台组件组成,容器大致面向后端方向,但渐渐偏离ONH从质量上讲,大多数扫描显示不同的染色体 图4.扫描平面整体类固图显示脉冲流,但有一些静态流(即负流速度),似乎小于3毫米/秒在此例中,观察PSV约12毫米/秒光谱图描述分析区域中各种速度速度值任一点都定义为光谱信封的上限相形之下,Powler-Doppler值表示光谱信封下的区域ower-Doppler图像比速度图像高SNR
图4
横向平面流出血液斜切类固醇优于ONH图解 图1. 左转循环速度图像显示类固化内部空间变异相对小,但中心极密区速度较高除外 中心化权多普勒图像解析单色动画 右转光谱记录四轮心脏周期,PSV约12毫米/秒
图4
横向平面流出血液斜切类固醇优于ONH图解 图1. 左转循环速度图像显示类固化内部空间变异相对小,但中心极密区速度较高除外 中心化权多普勒图像解析单色动画 右转光谱记录四轮心脏周期,PSV约12毫米/秒
量化流学汇总 表2.双视扫描变异系数为PSV18.5%,EDV33.0%,VV20.3% 语言语言复元17.4%ANOVA显示PSV主体间有显著差异 P级< 0.001,V 语言语言高山市 P级=0.013和RI P级< 0.001),但右左双目间没有任何显著差
表2
平均值和标准偏移参数
表2
平均值和标准偏移参数
平均值和标准偏移参数
讨论
曾展示超快平波超声波使用图像测量提供眼睛的主要容器流 25码在本报告中,我们修改前快速流法(>50mm/sec),用于描述中视线和后院动脉流特征提高对慢流敏感度,我们增加图像复用角数并降低一致性复用框架获取率,从6.7khz快速回流主回流容器减到1khz以这种慢速度计算速度最多只有21毫米/秒而不使用分解策略补偿别名,但潮流速度通常不超出此值。下降获取率提高对慢流的敏感度另一差点是,我们获取并一致加10度角平面扫描,对每个慢流复合图像比对2或3角快速流增加每复合图像平面波数改善SNR并获取每组10角平面波异常慢流限制(++0.5mm/sec)使用高通滤波
浮标容器最易视觉化 扫描类固醇时偏斜角容器总体外观显示,我们正在检测Sattler和Haller层大动画流多普勒方法最敏感面向超声波轴平行流,这些容器内流与生成多普勒信号一致薄度和约正常方向超声波轴预期产生小多普勒信号
发现数据质量依赖稳定手和最小目光运动数据质量可以通过即时审查评估,如果运动显眼则重复扫描
另一项限制是评价高隐性,但没有一项包括在主体群中探针定点约18毫米高高轴,会降低解析度和敏感度
高速值在本报告中不包括对超声波轴流角校正多普勒流速判定大船方向很容易确定,这是标准方法,但将它应用到类机器人则有挑战性,类固醇和卡片短短并曲解所报告速度值可视之为下界实速率矢量流技术的应用可提供解决这一问题的渠道。 28码
最后,我们展示出血流和脉冲可视化和测量性,并描述规范值和变异性技术现在可应用到较大组群中,同时考虑人口因素,如年龄和性别其他因素,如病人位置(静态对苏必那)也应探索最后,当应用到疾病条件时,该方法将引起极大兴趣,如与年龄相关变换、二亚异性视网膜病理、青光眼肿瘤和染色体肿瘤等,它可提供流动动态信息补充OCT-A提供的染色体结构展示
感知感知
国家卫生学院赠款EY025215EY028550和P30EY019007(视觉核心研究设施)和无限制赠款支持哥伦比亚大学从研究到预防失明
披露: R.尔斯无; J.A.克特林无; A.C.H.余市.无: H.O.劳埃德无; BYSYiu无; R.H.银曼市,无
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图1
示意图显示超声波探针和扫描时目光探针贴上闭合上盖和扫描平面 蓝线跨行类固醇略显斜面比光神经高的横向平面
图1
示意图显示超声波探针和扫描时目光探针贴上闭合上盖和扫描平面 蓝线跨行类固醇略显斜面比光神经高的横向平面
图2
实时B模式图像加法多普勒色流图像描述交错流离散式染色体流扫描平面割透光神经像插图 图1中视网膜动脉流和/或转轨短后院动脉
图2
实时B模式图像加法多普勒色流图像描述交错流离散式染色体流扫描平面割透光神经像插图 图1中视网膜动脉流和/或转轨短后院动脉
图3
高分辨率功率多普勒图像以光神经头为中心照此取向,可视化染色体和视距流以及轨迹流
图3
高分辨率功率多普勒图像以光神经头为中心照此取向,可视化染色体和视距流以及轨迹流
图4
横向平面流出血液斜切类固醇优于ONH图解 图1. 左转循环速度图像显示类固化内部空间变异相对小,但中心极密区速度较高除外 中心化权多普勒图像解析单色动画 右转光谱记录四轮心脏周期,PSV约12毫米/秒
图4
横向平面流出血液斜切类固醇优于ONH图解 图1. 左转循环速度图像显示类固化内部空间变异相对小,但中心极密区速度较高除外 中心化权多普勒图像解析单色动画 右转光谱记录四轮心脏周期,PSV约12毫米/秒
表2
平均值和标准偏移参数
表2
平均值和标准偏移参数
平均值和标准偏移参数
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