Этот протокол обеспечивает способ подготовки тканевых функций геля в методах биомеханической характеристики ex vivo и in vivo, которые имеют решающее значение для понимания и поиска новых биомаркеров для ткани Углубление может измерять образцы тканей небольшого размера и легко выполняется, в то время как один и тот же образец может быть протестирован с использованием MRE, обеспечивая прямую оценку сценариев тестирования in vivo. Этот метод может дать представление о вязкоупругих частотно-зависимых механических свойствах мягких биологических образцов, таких как мозг, печень, опухолевые ткани и так далее. Аналогичные свойства других фантомов образца также могут быть измерены.
Начните с смешивания желатинового порошка с водой для получения желатинового раствора. Нагрейте желатиновый раствор до 60 градусов Цельсия на водяной бане и добавьте в раствор глицерин, сохраняя при этом температуру. Размешайте раствор и снова нагрейте его до 60 градусов Цельсия.
Перелейте смешанный раствор в контейнер, который будет использоваться для МРЭ и тестов на отступы. Охладите раствор до комнатной температуры и подождите, пока раствор затвердеет. Поместите желатиновый фантом в головную катушку.
Затем поместите вибрационную пластину поверх желатинового фантома. Убедитесь, что контакт между фантомом и вибрационной пластиной является прочным. Поместите губки и мешки с песком вокруг желатинового фантома, чтобы убедиться, что фантом прочно размещен.
Установите электромагнитный привод на головную катушку и подключите передающую балку к вибропластине. Подключите линии электропередач привода к усилителю, а затем подключите управляющие линии к контроллеру. Задайте форму волны, частоту вибрации и амплитуду в генераторе функций.
Установите нужную амплитуду вибрации, регулируя усилитель мощности. Затем настройте генератор функций на работу в режиме триггера. Подключите триггерную линию к внешнему триггерному порту аппарата МРТ.
Установите такую же частоту сканирования MRE, как и у генератора функций, чтобы градиент кодирования движения синхронизировался с движением вибрационной пластины. Затем установите угол наклона на 30 градусов, TR и TE на 50 и 31 миллисекунду, поле зрения на 300 миллиметров, толщину среза на пять миллиметров и размер вокселя на 2,34 на 2,34 квадратного миллиметра. Измерьте фазовые изображения в четырех временных точках в одном синусоидальном цикле.
Применяйте как положительные, так и отрицательные градиенты движения и кодирования в каждой точке времени. Основываясь на полученном фазовом изображении, удалите фоновую фазу, вычитая положительные и отрицательные закодированные фазовые изображения. Распакуйте фазу с помощью алгоритма сортировки надежности.
Извлеките основные компоненты движения, применив быстрое преобразование Фурье к развернутым фазовым изображениям. Отфильтруйте фазовое изображение с помощью цифрового полосового фильтра и оцените модуль сдвига с помощью алгоритма прямой инверсии 2D для получения модуля хранения G-простого и модуля потерь G-двойного простого числа. Используйте круговой перфоратор, чтобы обрезать желатиновый фантом в цилиндрический образец и использовать хирургический клинок, чтобы обрезать его в кубоидный образец.
Обрежьте поверхность образца острым лезвием, чтобы сделать ее как можно более гладкой для углубления. Включите питание тестера отступов и нажмите кнопку Back Off в графическом интерфейсе, чтобы инициализировать процесс калибровки. Считайте значение с лазерного датчика и введите значение в поле BaseLine.
Поместите стеклянный слайд на пластину перегородки и запишите значение, отображаемое лазерным датчиком. Затем положите образец на стеклянную горку и поместите их вместе на перегородочную пластину. Считайте значение с лазерного датчика и введите это значение в поле Образец слайда.
Разница между этими двумя значениями заключается в толщине образца в интересующей области. Осторожно поместите образец вместе с подстилающим стеклянным затвором прямо под индентором, а затем нажмите кнопку «Контакт», чтобы инициировать автоматический контакт между индентором и поверхностью образца. Основываясь на измеренной толщине образца, оцените смещение отступа, умножив толщину на испытательную деформацию с отступом.
Введите значения смещения в поле Смещение. Установите время релаксации равным 180 секундам в поле Время ожидания и нажмите кнопку Отступ. Смещение и реактивная сила во время процедуры рампы/удержания будут автоматически записаны и сохранены в файле по указанному пути к файлу.
Здесь показаны изображения распространения волн для двух желатиновых фантомов при 40 и 50 герцах. Четыре фазы соответствуют четырем временным точкам в одном синусоидальном цикле. Здесь показаны вязкоупругие свойства, измеренные из экспериментов MRE и отступов.
Репрезентативные изображения изображают типичные расчетные карты G-prime и G-double prime при 40 и 50 герцах для двух желатиновых фантомов из MRE. Здесь представлены среднее и стандартное отклонение значений G-нуля и G-бесконечности для двух фантомов из шести повторных тестов отступов. Графические изображения, показанные на экране, представляют среднее и стандартное отклонение значений G-prime и G-double простых значений при 40 и 50 герц для двух фантомов из шести повторных тестов MRE.
Символ звездочки указывает на существенную разницу. При попытке этой процедуры убедитесь, что вибрирующая пластина плотно прижата к верхней части фантома и не пережавая пластину. При обработке образца убедитесь, что поверхность максимально плоская.
Этот метод прокладывает путь к изучению биомеханических свойств, связанных с патологическими исследованиями, и разработке биомаркеров на основе биомеханики для диагностики и прогноза заболеваний.
