Ultralydbildebasert måling av intra-ossøs vaskulær respons

Blodsirkulasjonen i bein antas å ha en nøkkelrolle i beinvekst, i bruddheling og i utviklingen av beinsykdommer som osteoporose. Nåværende medisinske bildebehandlingsteknikker som konvensjonell ultrasonografi klarer ikke å oppdage blodsirkulasjonen i beinet. Etterforskerne foreslår å utvikle en ny type ultrasonografi kalt intraossøs funksjonell ultrasonografi som vil muliggjøre påvisning og karakterisering av blodsirkulasjonen i fast benvev, marg og bløtvev som omgir bein (for eksempel muskler). Fordi de fleste bløtvev i hovedsak er laget av vann, er lydhastigheten i bløtvev nær den i vann, og den varierer bare litt mellom ulike typer bløtvev. Av denne grunn antar kliniske ultralydskannere som brukes til ultrasonografi at lydhastigheten i menneskekroppen er den samme for alle typer bløtvev. Denne antagelsen er rimelig i bløtvev, men den holder ikke i bein fordi fast benvev er mye stivere enn bløtvev. Seismologer har lang erfaring med å produsere bilder av jordens struktur basert på analyse av elastiske bølger som følger de samme fysikkens lover som ultralydbølger. Jordens undergrunn inneholder lag med faste materialer og væsker, og er derfor veldig lik en region av menneskekroppen som inneholder bein og bløtvev. Derfor vil etterforskerne først jobbe med tilpasning av tidstestede seismiske avbildningsmetoder for å gjøre ultrasonografi av bein mulig. Når et riktig bilde av bein er oppnådd, vil etterforskerne bruke en ultralydskanner dedikert til forskning for å gjenta dette bildet hundrevis av ganger i sekundet, omtrent som en sakte film. Fordi blod beveger seg mens benet er stille, endres intensiteten i bildet litt der blodet beveger seg. Dermed gjør analysen av disse endringene det mulig å oppdage og karakterisere blodstrømmen i beinet. På denne måten forventer etterforskerne å kunne oppdage blod som strømmer med en hastighet så lav som noen få millimeter per sekund. Til slutt vil følsomheten til teknikken for å oppdage og karakterisere blodsirkulasjonen i bein bli evaluert hos pasienter ved sykehuset og hos friske frivillige. Suksessen til dette arbeidet vil bidra til å få kunnskap om rollen til blodsirkulasjonen i bein. På lang sikt kan det hjelpe i diagnostisering av beinsykdommer.