基于超声成像的骨内血管反应测量

骨骼内的血液循环被认为在骨骼生长、骨折愈合和骨质疏松症等骨骼疾病的发展中起着关键作用。 目前的医学成像技术，如传统超声检查，无法检测骨内的血液循环。 研究人员提议开发一种称为骨内功能超声的新型超声检查，能够检测和表征实体骨组织、骨髓和骨骼周围软组织（例如肌肉）中的血液循环。 由于大多数软组织本质上是由水构成的，因此软组织中的声速与水中的声速接近，并且不同类型的软组织之间的差异很小。 出于这个原因，用于超声检查的临床超声扫描仪假设人体中的声速对于所有类型的软组织都是相同的。 这种假设在软组织中是合理的，但它不适用于骨骼，因为实体骨组织比软组织硬得多。 地震学家在根据弹性波分析生成地球结构图像方面拥有丰富的经验，弹性波遵循与超声波相同的物理定律。 地球的地下包含固体物质和液体层，因此它非常类似于包含骨骼和软组织的人体区域。 因此，研究人员将首先致力于采用经过时间考验的地震成像方法，使骨超声检查成为可能。 一旦获得正确的骨骼图像，研究人员将使用专门用于研究的超声波扫描仪每秒重复数百次该图像，非常像慢动作视频。 因为血液在移动而骨骼静止不动，所以图像中血液移动的地方的强度会发生轻微变化。 因此，对这些变化的分析使得检测和表征骨内血流成为可能。 通过这种方式，研究人员希望能够检测到速度低至每秒几毫米的血液流动。 最后，将在医院的患者和健康志愿者中评估该技术检测和表征骨骼血液循环的灵敏度。 这项工作的成功将有助于获得有关骨骼内血液循环作用的知识。 从长远来看，它可能有助于诊断骨骼疾病。