A csonton belüli vaszkuláris válasz ultrahangos képalkotáson alapuló mérése

Úgy gondolják, hogy a csonton belüli vérkeringés kulcsszerepet játszik a csontnövekedésben, a törések gyógyulásában és a csontbetegségek, például a csontritkulás kialakulásában. A jelenlegi orvosi képalkotó technikák, mint például a hagyományos ultrahang, nem képesek kimutatni a csonton belüli vérkeringést. A kutatók egy új típusú, intraosseus funkcionális ultrahangnak nevezett ultrahang kifejlesztését javasolják, amely lehetővé teszi a szilárd csontszövet, a csontvelő és a csontot körülvevő lágy szövetek (például izom) vérkeringésének kimutatását és jellemzését. Mivel a legtöbb lágyszövet alapvetően vízből áll, a hangsebesség a lágy szövetekben közel van a vízhez, és csak kis mértékben változik a különböző típusú lágyszövetek között. Emiatt az ultrahangvizsgálathoz használt klinikai ultrahang szkennerek azt feltételezik, hogy az emberi testben a hangsebesség minden típusú lágyszövet esetében azonos. Ez a feltételezés ésszerű a lágy szövetekben, de nem állja meg a helyét a csontokban, mivel a szilárd csontszövet sokkal merevebb, mint a lágy szövetek. A szeizmológusok széleskörű tapasztalattal rendelkeznek a Föld szerkezetéről készült képek készítése terén a rugalmas hullámok elemzése alapján, amelyek ugyanazokat a fizika törvényeket követik, mint az ultrahanghullámok. A Föld felszíne szilárd anyagok és folyadékok rétegeit tartalmazza, következésképpen nagyon hasonlít az emberi test csontokat és lágyszöveteket tartalmazó régiójához. Ezért a kutatók először a jól bevált szeizmikus képalkotó módszerek adaptálásával foglalkoznak, hogy lehetővé tegyék a csont ultrahangvizsgálatát. Amint a csontról megfelelő képet kapnak, a kutatók egy kutatásnak szentelt ultrahangos szkenner segítségével másodpercenként több százszor megismétlik ezt a képet, nagyon hasonlóan egy lassított videóhoz. Mivel a vér mozog, miközben a csont mozdulatlan, a kép intenzitása kissé megváltozik ott, ahol a vér mozog. Így ezen változások elemzése lehetővé teszi a csonton belüli véráramlás kimutatását és jellemzését. Ily módon a nyomozók arra számítanak, hogy képesek lesznek kimutatni a másodpercenként néhány milliméteres sebességgel áramló vért. Végül a csontok vérkeringésének kimutatására és jellemzésére szolgáló technika érzékenységét kórházi betegeknél és egészséges önkénteseknél értékelik. A munka sikere elősegíti a csontokon belüli vérkeringés szerepének megismerését. Hosszú távon segíthet a csontbetegségek diagnosztizálásában.