基于经阴道超声成像与应力测量的孕期宫颈弹性量化
医学物理
2023-03-13 v1 图像与视频处理
信号处理
摘要
目的：应变弹性成像与剪切波弹性成像是两种常用的宫颈弹性量化方法，但它们存在局限。应变弹性成像能有效在单幅图像中显示组织弹性分布，但应力信息的缺失导致难以比较不同成像时段所得结果。剪切波弹性成像能有效测量相对均匀组织（如肝脏）中的剪切波速度（与弹性相关的组织固有属性）；然而对于宫颈的不均匀组织，剪切波速度测量鲁棒性较差。为克服这些局限，我们通过在超声成像系统上加装应力传感器，开发了定量宫颈弹性成像系统。方法：在一次定量宫颈弹性成像中，我们使用经阴道超声成像系统记录显示宫颈变形的B模式图像，并同时使用应力传感器记录探头表面应力。我们开发了基于相关的自动特征跟踪算法来量化变形并由此得到应变。每次成像后，我们对应力传感器进行校准并将其测量值转换为真实应力。对应力与应变施加线性回归，得到宫颈杨氏模量的近似。结果：我们使用体模实验验证了该弹性成像系统的准确性与鲁棒性。将该系统应用于孕妇受试者，我们观察到孕期宫颈显著软化（p值 < 0.001），宫颈杨氏模量每周下降3.95%。我们估计第一（11至13周）、第二和第三孕期的宫颈杨氏模量几何均值分别为13.07 kPa、7.59 kPa和4.40 kPa。
引用
@article{arxiv.2303.05697,
title = {Quantification of cervical elasticity during pregnancy based on transvaginal ultrasound imaging and stress measurement},
author = {Peng Hu and Peinan Zhao and Yuan Qu and Konstantin Maslov and Jessica Chubiz and Methodius G. Tuuli and Molly J. Stout and Lihong V. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.05697},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 8 figures, 1 table