Arterial Stiffness Probed by Dynamic Ultrasound Elastography Characterizes Waveform of Blood Pressure

血压 动脉硬化 波形 生物医学工程 弹性成像 舒张期 超声波 材料科学 横波 群速度 刚度 剪切模量 医学 脉冲波速 色散(光学) 心脏病学 兰姆波 内科学 剪切(地质) 波传播 放射科 物理 光学 电压 复合材料 量子力学
作者
Guo-Yang Li,Yuxuan Jiang,Yang Zheng,Weiqiang Xu,Zhaoyi Zhang,Yanping Cao
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:41 (6): 1510-1519 被引量:5
标识
DOI:10.1109/tmi.2022.3141613
摘要

The clinical and economic burdens of cardiovascular diseases pose a global challenge. Growing evidence suggests an early assessment of arterial stiffness can provide insights into the pathogenesis of cardiovascular diseases. However, it remains difficult to quantitatively characterize local arterial stiffness in vivo. Here we utilize guided axial waves continuously excited and detected by ultrasound to probe local blood pressures and mechanical properties of common carotid arteries simultaneously. In a pilot study of 17 healthy volunteers, we observe a ∼ 20 % variation in the group velocities of the guided axial waves (5.16 ± 0.55 m/s in systole and 4.31 ± 0.49 m/s in diastole) induced by the variation of the blood pressures. A linear relationship between the square of group velocity and blood pressure is revealed by the experiments and finite element analysis, which enables us to measure the waveform of the blood pressures by the group velocities. Furthermore, we propose a wavelet analysis-based method to extract the dispersion relations of the guided axial waves. We then determined the shear modulus by fitting the dispersion relations in diastole with the leaky Lamb wave model. The average shear modulus of all the volunteers is 166.3 ± 32.8 kPa. No gender differences are found. This study shows the group velocity and dispersion relation of the guided axial waves can be utilized to probe blood pressure and arterial stiffness locally in a noninvasive manner and thus promising for early diagnosis of cardiovascular diseases.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
SirDream完成签到,获得积分10
1秒前
kunkun完成签到,获得积分10
2秒前
llwxx发布了新的文献求助10
2秒前
勤劳白翠发布了新的文献求助10
2秒前
biudungdung发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
罗祥宇发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
赘婿应助爱浦西的迪克采纳,获得10
4秒前
4秒前
FashionBoy应助三水采纳,获得10
4秒前
局内人发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
丘比特应助叶子采纳,获得10
7秒前
尼嚎发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
月亮不知道完成签到,获得积分10
7秒前
GingerF应助farr采纳,获得50
8秒前
anna521212发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
研友_ZrBNxZ完成签到,获得积分10
8秒前
kkem发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
深情安青应助外向的梦安采纳,获得10
9秒前
彩色芝麻发布了新的文献求助10
9秒前
阳光彩虹发布了新的文献求助10
9秒前
30°C发布了新的文献求助10
9秒前
samuealndjw完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
光0921发布了新的文献求助10
10秒前
song完成签到,获得积分10
10秒前
旅途完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
英姑应助xxx7749采纳,获得10
11秒前
科研通AI6应助豌豆射手采纳,获得10
11秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5750468
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5464085
关于积分的说明 15366838
捐赠科研通 4889446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2629235
邀请新用户注册赠送积分活动 1577526
关于科研通互助平台的介绍 1534012