Bài giảng Hệ thống đồng bộ siêu âm và cộng hưởng từ

Bài giảng nghiên cứu về hệ thống đồng bộ giữa siêu âm và cộng hưởng từ; ước đoán vận tốc sóng âm trong mô sống bằng MRI và siêu âm; cải thiện hình ảnh siêu âm 2D do sự khác biệt về vận tốc sóng âm trong mô sống.

Hệ thống đồng bộ siêu âm

và cộng hưởng từ

Iwaki Akiyama, Ken Inagaki, Shinpei Arai Medical Ultrasound Research Center, Doshisha University, Kyoto, Japan

This study was supported by MEXT-Supported program for the Strategic Research Foundation at Private Universities, 2013-2017

• Cải thiện hình ảnh siêu âm 2D do sự khác biệt về vận tốc sóng

âm trong mô sống

Hệ thống đồng bộ siêu âm và cộng hưởng tử

Hệ thống đồng bộ siêu âm và cộng hưởng từ

Đầu dò siêu âm với markers MRI

• Đặc điểm của đầu dò

• Dùng được trong từ trường cao

• Gắn với markers MRI trong

Acrylic case

Đầu dò siêu âm trong hệ thống đồng bộ

Piezoelectric

material

1-３ Composite material

1-３ Composite material

Độ dài chấn tử 0.30mm Kích thước chấn tử 0.20×8.0 mm

Số lượng chấn tử 192

Acoustic lens Focal length: 20mm

Manufactured by Japan Probe Co

8

Hệ thống xử lý hình ảnh siêu âm

RSYS0006MRFP(Microsonic Co ）

Interface Channels

Tx/Rx Channels

A/D Resolution

Sampling Frequency

Capacity of Capture Memory

7

Ước đoán vận tốc sóng âm

Hình T1 Weighted Hình T2 Weighted Hình Diffusion Weighted

HÌnh ảnh MRI và siêu âm trên mô bò

11

Các giá trị ước đoán đối với mô mỡ và cơ của

bò

5MHz

12

Các nghiên cứu về phantom

9

Các nghiên cứu

Bù trừ cho suy giảm chất lượng hình ảnh do sự khác biệt vận tốc sóng âm trong siêu âm 2D

MRI B-scan Image

MRI Room Probe

Phantom

So sánh hình ảnh siêu âm 2D của phantom bụng

Có bù trừ bởi sự phân bố vận tốc

Hình ảnh vùng cổ

Probe setting

MRI cổ với miếng gel đánh dấu

Acoustic Coupler: 1410 m/s Constant value: 1540 m/s Constant value: 1540 m/s

Phương pháp cải tiến

-60dB

Hình ảnh siêu âm có bù trừ vận tốc sóng âm

14

Ước đoán vận tốc sóng âm từ các giá trị của

T1, T2 và Diffusion bằng phân tích hồi qui

Tên của

mẫu

Số lượng mẫu

Hình ảnh mẫu

Kích thước mẫu

Hệ thống dùng trong nghiên cứu để đo vận tốc sóng âm

PC

Transducer

Sample

Acrylic Block

Glycerin Pulser receiver

Hệ thống dùng trong nghiên cứu để đo các giá trị T1, T2, và diffusion

MRI: Hitachi Echelon Vega 1.5T

Mối liên quan giữa vận tốc sóng âm và các giá trị T1, T2 và Diffusion

1560 1520 1480 1440

100 50

0 Diffusion coefficient [mm2/s]

Fat Muscle

1560 1520 1480 1440

140 120

100

T1 value [mm]

Fat Muscle

1560 1520 1480 1440

70 60

50 40

T2 value [mm]

Fat Muscle

Relationship between sound velocity and T2 value Relationship between sound velocity and T1 value

Relationship between sound velocity and diffusion coefficient

×10 -5

Kết quả nghiên cứu

• Vfd là vận tốc sóng âm của mô mỡ

• Vmd là vận tốc sóng âm của mô cơ

• Vbd là vận tốc sóng âm của mô mỡ

và mô cơ

Standard deviation

Coefficient of determination

Cả hai 15.2 m/s 0.91

1629 10

251 1 2 677 1 1 620

258

1 2 405 0 1 358

1422 10

413 2 2 295 2 1 888

Kết luận

• Hệ thống đồng bộ giữa siêu âm và MRI vẫn còn đang phát triển

• Đầu dò siêu âm dùng trong hệ thống vẫn còn là các đầu dò kiểu mẫu

• Kết quả của nghiên cứu trên hệ thống MRI1.5T và siêu âm với đầu dò có tần số 8MHz đo được vận tốc sóng âm trên mô cơ

và mô mỡ bò sống

• Đã cải thiện được chất lượng hình ảnh siêu âm 2D do sự bù trừ của phân bố vận tốc sóng âm

Doshisha Medical Ultrasound Research

Center

• Doshisha University

• Prof Yoshiaki Watanabe

• Prof Masaya Ikegawa

• Jichi Medical University

• Prof Nobuyuki Taniguchi

• Asist Prof Hideki Sasanuma

• Nara Medical University

• Prof Toshiko Hirai

• Hyogo College of Medicine

• Prof Hiroko Iijima

• Toyama University

• Prof Takashi Kondo

• Prof Hideyuki Hasegawa

• National Institute of Advanced Industrial Science and Technology

• Senior Researcher Naotaka Nitta