新的超声工具测量血流，图像大脑中的微脉管系统
为了成像显微镜血管并测量大脑中的血流，研究人员使用了一种称为超声定位显微镜的工具。它通过使用通过血流循环的微观气泡作为对比剂来测量通过体内的高频声波的反射。直到最近，以这种方式获取图像的时间很慢且数据密集型。
贝克曼高级科学技术研究所的研究人员开发了一种基于CURVELET的算法，以快速测量和重建小鼠大脑中的全脑血管和血流。他们的工作可用于使未来对阿尔茨海默氏病（如阿尔茨海默氏病）神经血管机制的研究。
伊利诺伊大学Urbana-Champaign大学的研究生研究员Qi You在Pengfei Song的指导下领导了这项研究，这是电气和计算机工程和生物工程助理教授。
他们的方法部署超声技术在短短几秒钟内产生动物微举行的全脑图像。
宋说：“我们的方法是这项技术实用性的巨大改进。”“我们只需要一两秒钟的数据，而不是将两到三分钟的数据平均在一起，并且具有良好的图像。时间分辨率得到了极大的改进，这对于测量血流的动态特性非常重要。”
该方法依靠旋转和缩放许多小的任意曲线来符合微泡成像数据的局部结构。
“在本地，船只实际上与这些小曲线非常相似。您可以将任何任意形状的容器分解为任意路构的组合。当您将曲率转换应用于微泡数据时，您发现只需要很少的数量数据代表整个完整的容器结构。我们已经在几种不同类型的组织和血管结构中验证了该算法，所有这些算法的性能都很好。血管是异质的，但在本地，它们遵循类似的同质结构。”
将此curvelet模型与稀疏性促进算法相结合，产生了一种有效且高度可概括的方法，用于测量小鼠大脑中微生物数据的血流和脉管系统。
这项研究是与分子和综合生理学教授Dan Llano博士合作进行的。
“我们已经开发了一种能够成像整个大脑微脉管系统的工具高空间分辨率和渗透深度。对于像丹（Dan）这样的研究人员而言，使用小动物疾病模型对于理解衰老，阿尔茨海默氏症或中风等病理学非常重要。”
该方法需要少量的微泡数据才能重建血流量和组织微举行。您说，它利用了快速超声成像的固有稀疏性，并将后加速加速到10到30秒。
歌曲强调，贝克曼的独特跨学科环境是合作的主要驱动力。
宋说：“据我们所知，我们的技术是唯一能够以非常高分辨率进行整体微脉管系统进行成像的技术，因此这是神经科学家的非常诱人的工具。”“贝克曼的协作环境鼓励科学家相互联系并创建这种研究。在四楼，我们正在构建这些强大的成像工具，并与二楼的Dan这样的研究人员合作，他们将使用我们构建的东西。贝克曼学院对这项研究至关重要。”
Song说，微泡被广泛用作人类临床超声波的超声成像对比度，为该技术的未来临床翻译打开了对中风，血管闭塞和神经血管疾病的无创评估的门。
“许多神经系统疾病和疾病与血管疾病有着非常密切的相关性。在路上，我们超声技术由于成本低，可移植性和安全性，可能是筛查技术的好候选人。为临床前应用开发这项技术也很有必要。”他说。
该论文的标题为“基于Curvelet转换的稀疏性，促进了快速超声定位显微镜的算法”。
该论文“基于Curevlet转换的稀疏性促进了快速超声定位显微镜”的论文发表在IEEE医学成像交易。
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