Quantitative Estimation of Mechanical Anisotropy using Acoustic Radiation Force (ARF)-Induced Peak Displacements (PD): In Silico and Experimental Demonstration

Author(s):  
Md Murad Hossain ◽  
Caterina M. Gallippi
Author(s):  
Nicholas Ryan Hugenberg ◽  
Tuhin Roy ◽  
Hadiya Harrigan ◽  
Margherita Capriotti ◽  
Hyoung-Ki Lee ◽  
...  

Abstract Dispersion-based inversion has been proposed as a viable direction for materials characterization of arteries, allowing clinicians to better study cardiovascular conditions using shear wave elastography. However, these methods rely on a priori knowledge of the vibrational modes dominating the propagating waves induced by acoustic radiation force excitation: differences between anticipated and real modal content are known to yield errors in the inversion. We seek to improve the accuracy of this process by modeling the artery as a fluid-immersed cylindrical waveguide and building an analytical framework to prescribe radiation force excitations that will selectively excite certain waveguide modes using ultrasound acoustic radiation force. We show that all even-numbered waveguide modes can be eliminated from the arterial response to perturbation, and confirm the efficacy of this approach with in silico tests that show that odd modes are preferentially excited. Finally, by analyzing data from phantom tests, we find a set of ultrasound focal parameters that demonstrate the viability of inducing the desired odd-mode response in experiments.


2017 ◽  
Vol 74 (3) ◽  
pp. 79-86
Author(s):  
Leona von Köckritz ◽  
Andrea De Gottardi

Zusammenfassung. Im klinischen Alltag werden häufig erhöhte Leberwerte beobachtet. In der Regel erfordern sie weitere Abklärungen bezüglich der möglichen Ätiologie und des Schweregrad einer akuten oder chronischen Lebererkrankung. Die Abklärung sollte dabei neben einer gezielten Anamnese und sorgfältigen klinischen Untersuchung, auch die Bestimmung von laborchemischen Markern für Cholestase und Leberfunktionsstörungen (wie Alkalische Phosphatase, gamma-Glutamyltransferase, Bilirubin, Albumin und Gerinnungsfaktoren) umfassen. Die Bestimmung weiterer Parameter wie Ferritin und Transferrinsättigung, Autoimmunantikörper, Virusserologien, alpha-1 Antitrypsin und Coerulolasmin können weitere Hinweise für die kausalen Zusammenhänge der Leberfunktionsstörung liefern. Bei Patienten mit Lebererkrankungen ist eine sonografische Beurteilung der Leber obligat. Ergänzend zur Sonografie werden heute weitere nicht-invasive Methoden wie Fibroscan, Acoustic Radiation Force Impulse Elastometrie und Magnet-Resonanz-Elastografie zur Beurteilung der Leberfibrose eingesetzt. In ausgewählten Fällen ist eine Leberbiopsie notwendig, um den Grad der Fibrose und die Ätiologie der Lebererkrankung zu eruieren. Mithilfe eines Fallbeispiels, diskutieren die Autoren im Folgenden die rationale Anwendung diagnostischer Tests und deren korrekte Interpretation und schlagen eine Orientierungshilfe zur rationalen Abklärung von Patienten mit Lebererkrankungen vor.


Praxis ◽  
2012 ◽  
Vol 101 (18) ◽  
pp. 1161-1166
Author(s):  
Hagara ◽  
Schwarzenbach ◽  
Cerny

Dank technologischer Verbesserungen und einer immer besser werdenden klinischen Evidenzlage wird der diagnostische Ultraschall im Vergleich zu den Röntgen- und Magnetresonanzverfahren vermehrt eingesetzt. Dies nicht nur aus Kostengründen, sondern auch um der Zunahme der Strahlenbelastung der Bevölkerung durch diagnostische ionisierende Strahlen entgegenzuwirken. In der folgenden Übersichtsarbeit versuchen die Autoren die neuesten Entwicklungen im Bereich des Leberultraschalls vorzustellen. Bemerkenswert sind Verfahren, die eine dynamische Untersuchung der Leberdurchblutung mittels Kontrastmittelultraschall (Schwefelhexafluorid SonoVue®) und damit Verbesserungen bei der Charakterisierung von fokalen Leberläsionen wie Metastasen extrahepatischer Tumoren, Regeneratsknoten bei Leberzirrhose, fokaler nodulärer Hyperplasie, hepatozellu-lärem Karzinom, Leberhämangiom, Leberadenom sowie fokaler Mehr- oder Minderverfettung ermöglichen. Ebenfalls wichtig sind Techniken, die eine Bestimmung der Gewebekonsistenz mittels transienter Elastographie (Fibroscan), ARFI (Acoustic Radiation Force Impulse) oder Echtzeit-Gewebe-Elastographie erlauben. Die Quantifizierung des Steatosegrads ist für Diagnose und Verlaufsbeurteilung von Leberpathologien unabdingbar.


2009 ◽  
Vol 22 (01) ◽  
Author(s):  
M Friedrich-Rust ◽  
K Wunder ◽  
F Sotoudeh ◽  
S Kriener ◽  
S Martens ◽  
...  

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