Effect of red cell clustering and anisotropy on ultrasound blood backscatter: a Monte Carlo study
Notice bibliographique
Résumé
When flowing at a low shear rate, blood appears hyperechogenic on ultrasound B-scans. The formation of red blood cell (RBC) aggregates that also alters blood viscosity is the microscopic mechanism explaining this acoustical phenomenon. In this study, Monte Carlo simulations were performed to predict how RBC clustering increases ultrasound scattering by blood. A bidimensional Gibbs-Markov random point process parameterized by the adhesion energy epsilon and an anisotropy index nu was used to describe RBC positions for a hematocrit H = 40%. The frequency dependence of the backscattering coefficient chi(f) was computed using Born approximation. The backscattering coefficient chi0 at 5 MHz and the spectral slopes n(x) and n(y) (chi alpha f(nx) or f(ny)) measured, respectively, when the insonification is parallel and perpendicular with the RBC cluster axis were then extracted. Under isotropic conditions, chi0 increased up to 7 dB with epsilon and n(x) = n(y) decreased from 4.2 to 3.4. Under anisotropic conditions, the backscattering was stronger perpendicularly to aggregate axis, resulting in n(x) < n(y). The anisotropy in scattering appeared more pronounced when epsilon or nu increased. These two dimensional results generally predict that low-frequency blood backscatter is related to cluster dimension, and higher-frequency properties are affected by finer morphological features as anisotropy. This numerically establishes that ultrasound backscatter spectroscopy on a large frequency range is pertinent to characterize in situ hemorheology.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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.
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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 tête enseignante, 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 ».