利用金属针回声响应在 cancellous 骨中进行定量超声的三维模拟
医学物理
2018-05-09 v1 经典物理
摘要
退行性椎间盘病是一种常见病症，可能需要脊柱手术。金属圆柱针被插入椎体以维持软组织，并可用作超声波反射体以估计骨密度。本文的第一个目标是验证一个三维模型，用于模拟插入金属针的骨小梁骨样本中的超声传播。我们还旨在确定在此特定构型下骨体积分数（BV/TV）变化和定位误差对定量超声（QUS）参数的影响。该方法包括将有限差分时域模拟与X射线微计算机断层扫描相耦合。实验与模拟的声速（SOS）（分别为宽带超声衰减（BUA））之间的相关系数等于0.90（分别为0.55）。结果显示SOS与BV/TV显著相关（R = 0.82），而BUA值相对于BV/TV表现出非线性行为。针的取向应以约1°的精度控制以获得准确结果。结果表明，利用针反射的超声波具有估计骨密度的潜力。由于其对角倾斜更低的敏感性，SOS比BUA更可靠。
引用
@article{arxiv.1805.03083,
title = {Three-dimensional Simulation of Quantitative Ultrasound in Cancellous Bone using the Echographic Response of a Metallic Pin},
author = {Yoshiki Nagatani and Séraphin Guipieri and Vu-Hieu Nguyen and Christine Chappard and Didier Geiger and Salah Naili and Guillaume Haïat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.03083},
year = {2018}
}