Ultrasonic Measurement of Scleral Cross-Sectional Strains During Elevations of Intraocular Pressure: Method Validation and Initial Results in Posterior Porcine Sclera
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Scleral biomechanical properties may be important in the pathogenesis and progression of glaucoma. The goal of this study is to develop and validate an ultrasound method for measuring cross-sectional distributive strains in the sclera during elevations of intraocular pressure (IOP). METHOD OF APPROACH: Porcine globes (n = 5) were tested within 24 hs postmortem. The posterior scleral shells were dissected and mounted onto a custom-built pressurization chamber. A high-frequency (55-MHz) ultrasound system (Vevo660, VisualSonics Inc., Toronto) was employed to acquire the radio frequency data during scans of the posterior pole along both circumferential and meridian directions. The IOP was gradually increased from 5 to 45 mmHg. The displacement fields were obtained from correlation-based ultrasound speckle tracking. A least-square strain estimator was used to calculate the strains in both axial and lateral directions. Experimental validation was performed by comparing tissue displacements calculated from ultrasound speckle tracking with those induced by an actuator. Theoretical analysis and simulation experiments were performed to optimize the ultrasound speckle tracking method and evaluate the accuracy and signal-to-noise ratio (SNR) in strain estimation. RESULTS: Porcine sclera exhibited significantly larger axial strains (e.g., -5.1 ± 1.5% at 45 mmHg, meridian direction) than lateral strains (e.g., 2.2 ± 0.7% at 45 mmHg, meridian direction) during IOP elevations (P's < 0.01). The strain magnitudes increased nonlinearly with pressure increase. The strain maps displayed heterogeneity through the thickness. The lateral strains were significantly smaller in the circumferential direction than the meridian direction at 45 mmHg (P < 0.05). Experimental validation showed that the ultrasound speckle tracking method was capable of tracking displacements at the accuracy of sub-micron to micron. Theoretical analysis predicted the dependence of the strain estimation SNR on the strain level, as well as signal processing parameters such as kernel size. Simulation results showed that ultrasound speckle tracking had a high accuracy for estimating strains of 1-5% and a high SNR for strains of 0.5-5%. CONCLUSIONS: A new experimental method based on ultrasound speckle tracking has been developed for obtaining cross-sectional strain maps of the posterior sclera. This method provides a useful tool to examine distributive strains through the thickness of the sclera during elevations of IOP.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».