骨骼的定量超声成像：解剖学图像、组织结构质量及脉动血流
医学物理
2026-01-06 v2
摘要
我们提出了一种超声方法，能够通过单一次检查和单台设备，获取骨骼三个生物标志物：解剖学、组织质量和血流。这一方法通过考虑超声波速的异质性和各向异性波折，使骨内超声成像成为可能。这项研究报告了首例体内评估，并与外周定量CT（pQCT）及血流调制进行比较。骨髓多层解剖学校正重建在健康志愿者的小腿处经 pQCT 验证，显示出与骨 cortex 界面良好一致。对 cortical 骨组织中径向和轴向超声波速的估计显示出良好的可重复性，并与 pQCT 测量的骨密度呈正相关。映射并量化了 cortical 和 medullary 区域的脉动血流。开发了一种方向性射线选择方法，以减少来自骨 cortex 外表面和内表面的强散射反射，从而增强血流信号提取。生理性和非生理性血流调制，包括头仰/头前倾倾斜桌位动作和动脉阻塞，证明了该方法对血流变化的敏感性。首次观察到骨 cortex 内的反应性血流。这些结果表明，一种便携式、无离子射线且定量的超声方法对于骨组织的结构、解剖学和血管特征表征是可行的。这一方法可能为骨疾病诊断提供新的能力，例如骨质疏松症、延迟骨折愈合或骨髓性坏死。
引用
@article{arxiv.2512.18793,
title = {Quantitative ultrasound imaging of bone: anatomical images, tissue structural quality, and pulsatile blood flow},
author = {Gabrielle Laloy-Borgna and Nastassia Navasiolava and Pim Hutting and Andréa Bertona and Amadou S. Dia and Sébastien Salles and Anthony Augé and Alice Mazzolini and Quentin Grimal and Olivier Lucidarme and Hervé Locrelle and Jacques-Olivier Fortrat and Laurence Vico and Marc-Antoine Custaud and Guillaume Renaud},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.18793},
year = {2026}
}