基于声学可切换纳米液滴的体内快速选择性超分辨超声成像
信号处理
2023-04-26 v1
摘要
微循环的灌注对于组织的发育、维持和病理至关重要。因此，以高时空分辨率测量灌注很有价值，但在深层组织中仍具挑战。超声定位显微术（ULM）提供极高的时空分辨率，但微泡的使用要求低造影剂浓度、长采集时间，且对气泡的时空分布控制甚少。本研究首次展示声学波稀疏激活定位显微术（AWSALM）及快速AWSALM用于体内超分辨超声成像，提供按需对比度和血管选择性。测试了三种不同配方的声学可切换造影剂。我们证明了它们在推荐安全限值内的超声机械指数下使用，以实现非常高造影剂浓度下的快速按需稀疏切换。我们生成了兔肾血管的超级定位图，采集时间在5.5秒至0.25秒之间，空间分辨率提升4倍。我们展示了AWSALM在可视化特定血管分支及下游微血管方面的独特选择性，并利用快速AWSALM显示了收缩期和舒张期的超级定位肾脏结构。总之，我们证明了使用超声和声学可切换纳米液滴以亚波长分辨率在体内快速选择性测量微血管动态的可行性。
引用
@article{arxiv.2203.04263,
title = {Fast and selective super-resolution ultrasound in vivo with sono-switchable nanodroplets},
author = {Kai Riemer and Matthieu Toulemonde and Jipeng Yan and Marcelo Lerendegui and Eleanor Stride and Peter D. Weinberg and Christopher Dunsby and Meng-Xing Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.04263},
year = {2023}
}
备注
phase-change contrast agent, low-boiling point nanodroplet, acoustic vaporization, droplet activation, microcirculation, contrast enhanced ultrasound, plane wave