Ultrasound Image Velocimetry for High Spatiotemporal Resolution Blood Flow Velocity Field Mapping in Mice
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: Abnormal hemodynamics is thought to play an essential role in the development of cardiovascular diseases. Mouse models are widely used for elucidating the underlying mechanisms; however, their small size and high heart rates make it difficult to perform quantitative flow velocity field mapping with sufficient temporal resolution. Our objective was to develop a noninvasive method for quantitative flow field mapping in mice based on speckle-tracking from high-frequency ultrasound B-mode imaging. METHODS: Ultrasound ECG-gated kilohertz visualization (EKV) was performed on a mouse-aorta-sized tubular flow phantom at frame rates up to 10,000 fps. Unexpected velocity underestimations were elucidated by simulating EKV reconstruction and performing ultrasound image velocimetry (UIV) in silico. A technique for error correction was developed and validated in vitro, and demonstrated in vivo. RESULTS: In flow phantoms, EKV-UIV underestimated velocity in the beam lateral direction by 50%-70%. This was attributed to loss of speckle contiguity owing to EKV's retrospective strip-based reconstruction of the two-dimensional B-mode image. The proposed correction technique reduced the errors to <10% by accounting only for speckle movement within each image strip. A preliminary in vivo study showed that vortex shapes and near-wall expansion movement inside a mouse left ventricle were more aligned with physical expectations after correction. CONCLUSION: A novel technique was developed to quantitatively map blood flow with high spatiotemporal resolution. Further optimization will enable longitudinal studies in mice to gain insights on the role of local hemodynamic forces in the development of cardiovascular diseases.
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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 | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».