香港特区政府研究资助局资助项目(PolyU535408E)
- 作品数：9 被引量：51H指数：3
- 相关作者：郑永平黄燕平周光泉王立科何永红更多>>
- 相关机构：香港理工大学清华大学更多>>
- 发文基金：香港特区政府研究资助局资助项目更多>>
- 相关领域：医药卫生更多>>
- 应用于组织力学性能分析的光学印压系统研究被引量：3
- 2011年
- 本课题的目的是研究一种光学印压系统用于分析组织力学的性能。我们将压力传感器与光学相干层析(OCT)系统结合,分别测量印压过程中的印压力和形变。通过分析印压力和形变的曲线图,得到组织力学性能特征。初步的样品对比测试实验表明,本系统所得到的力学性能测试结果与传统的印压系统测试结果相比有很高的一致性。我们认为本系统在组织力学性能的研究中有很高的潜在应用价值。
- 王立科郑永平黄燕平何永红
- 关键词：光学相干层析
- 基于磁共振的组织弹性测量被引量：2
- 2011年
- 磁共振成像(MRI)是临床上使用非常广泛的一种医学成像技术,其具有成像质量高、便于三维立体成像和功能成像等优点,适用于对各种器官组织进行疾病的诊断。随着MRI的快速发展和普及,基于MRI的组织弹性测量或成像技术(MRelastography或MRE)也相应地受到广泛的重视并且获得了许多应用。在准静态激励条件下,MRI可以直接用来测量组织的位移和形变。在动态激励情况下,因为成像速度较慢的原因,MRI一般不适合直接用于动态位移的测量。这个时候就可借助标记法或者剪切波传播法实现MRE。目前,动态剪切波传播法已成为MRE的主流。在剪切波传播弹性测量方法上,借助于运动敏感的成像序列,可获得剪切波的时空相位信息,然后计算传播速度用以实现弹性的测量。相对于传统的基于超声的弹性测量技术,MRE有许多独特的优点,如基于三维空间测量的位移更加准确、观察范围大(超声只限于探头成像范围),以及特别适合于脑部等超声无法进入的组织进行弹性特征的研究等。本文主要介绍基于MRE,首先介绍MRE相关的测量技术及特点,然后介绍目前MRE在几种典型组织的应用情况,最后总结该领域存在的问题并对未来的发展方向进行展望。
- 黄燕平郑永平
- 关键词：磁共振弹性成像剪切波软组织肝纤维化软骨
- 超声水冲印压系统:小型化及软骨退化检测被引量：1
- 2011年
- 软组织超声印压是利用印压实验来压缩组织,然后结合超声算出组织的厚度及形变,进而求得组织力学特性例如弹性系数的一种技术。此技术已经在生物力学中被广泛应用于各种病变当中组织的特征化。超声水冲印压系统利用水射流来取代传统固体印压头(一般是超声探头本身)的印压作用,可以解决高频超声探头前部不平整不适于用作印压头的缺点,并且具有快速扫描组织弹性特征的优点,可以应用在评估很薄的组织例如关节软骨上。本文描述一个小型化的超声水冲印压系统,并且评估它在定量软骨质量检测当中的作用。我们用一个硬度系数来描述软骨的硬度,用两组蛋白酶——胰蛋白酶和胶原蛋白酶消化分解软骨来模拟软骨质量的退化。初步结果(14个离体软骨样本,每组各7个)显示在经过胰蛋白酶消化之后,软骨的硬度系数从原来的(9927±3420)kPa(均值±方差,下同)降到了(2061±721)kPa(p<0.001,配对t检验,下同);经过胶原蛋白酶消化之后,从(8275±3209)kPa减到了(3746±916)kPa(p=0.001)。结合高频超声,此系统还可以测量软骨的形态学参数和声学特性参数。因此本研究结果显示超声水冲印压系统能很好的评估软骨在经过蛋白酶消化之后的各种参数变化。文章最后还讨论了此系统的进一步改进使其能逐步真正应用于临床活体软骨试验。
- 黄燕平郑永平
- 关键词：软骨胰蛋白酶胶原蛋白酶水射流
- 定量超声在肌肉评估中的应用被引量：14
- 2011年
- 肌肉是构成人体的重要组织,通过肌肉的收缩可以引导和控制身体的运动。目前可以通过肌电图学(Electromyography)、核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging)和超声成像的方法来评估肌肉功能。定量超声(Quantitative Ultrasound)可以提供有关肌肉结构的定量数据及其在收缩过程中的实时变化,正逐步成为一种可靠的研究和临床工具,在肌肉功能的评估中正扮演着越来越重要的角色。本文总结了定量超声在肌肉评估中的三个方面:肌肉功能性评估、人体运动分析和肌肉硬度(弹性)检测,并且讨论了当前定量超声在肌肉评估中的主要问题和困难。
- 周光泉郑永平
- 关键词：定量超声人体运动分析
- 基于超声的组织弹性测量之剪切波传播法被引量：24
- 2011年
- 近年来,随着临床实践上肝脏硬度检测的广泛开展,软组织弹性的测量也受到广大科研和医护人员的重视。除了弹性的直接测量法(印压和压缩测试)外,剪切波传播测量法也是一种实用的间接测量组织弹性的方法,如在肝脏硬度检测里面广泛使用的瞬时弹性测量技术,就是利用剪切波的传播速度方法来测量肝脏组织的弹性。该方法的原理是根据剪切波在组织里面的传播速度与组织剪切模量的理论关系,利用测得的剪切波的传播速度来计算组织的弹性系数。在组织中产生剪切波的方法有很多种,常用的包括外振动器振动法和声辐射力振动法。振动的形式也可以分为连续性振动或脉冲振动。超声是一种常用的探测振动传播的方法,其B模成像功能还可以用来引导测试的感兴趣区域,增加探测的准确性。本文主要介绍利用超声对剪切波传播进行测量,然后获取传播参数用以计算组织弹性的方法。首先介绍测量的原理和各种相关技术,然后介绍这些方法在组织弹性测量中一些热门的应用,最后对该领域存在的不足和对未来的发展前景进行总结和展望。
- 黄燕平郑永平
- 关键词：剪切波压缩波剪切模量杨氏模量体积模量
- 组织弹性测量之新型印压技术简介
- 2011年
- 印压是一种常用的测量软组织弹性特征的测试方法,除了2011年第7期介绍的传统印压测试方法外,近来,还出现了一些新型的印压技术,如超声印压、光学印压、流体印压和纳米印压等。这些新型印压技术具有某些自己独特的优点,如超声印压系统便携性高,能够同时获得组织的初始厚度和形变,可以应用于多种组织的弹性测量;纳米印压能够非常小范围(微米或纳米级)地测量组织的弹性,可以分析组织的弹性分布,研究局部组织结构和弹性之间的关系。本文对这些技术及应用作一些介绍,最后讨论该领域的发展方向。
- 郑永平黄燕平
- 关键词：杨氏模量泊松比粘弹性
- 生物组织弹性测量:技术、仪器和应用被引量：9
- 2011年
- 在临床上,可以通过用手触诊去感知某些组织的硬块来作出一些初步的诊断,例如乳腺癌的早期诊断。但是这种手触诊技术只能给出定性的结果,该结果依赖于操作者的经验,所以带有很大的主观性,于是能让诊断结果更加客观化的弹性成像和测量技术应运而生。弹性成像和弹性测量技术各有不同特点:弹性成像往往给出成像区域里面的弹性对比度而不必给出组织的本征参数;不同于弹性成像,弹性测量技术能给出组织弹性的本征参数例如杨氏模量等,有利于诊断某些弥漫性的组织疾病,例如肝硬化,并且跟踪组织的弹性随时间的变化情况,而且结果的比较不会受制于所使用的测量仪器。因此,伴随着各种医学成像技术,例如超声、核磁共振成像(MRI)和光学成像的广泛普及,针对活体组织的弹性测量学在最近的二三十年里得到了长足的发展,诞生了很多新的测量技术和仪器,并且部分已经开始用于临床测试。可以预见,随着这些测量技术的发展和进步还将有源源不断的新的测量技术诞生,将会有越来越多的临床领域开始尝试或者大力普及通过弹性测量的方法来补充现有的一些不太完善的诊断方法,或者用来评估治疗方法的有效性。本文尝试给读者介绍一些传统和近来出现的弹性测量的技术和系统,然后简要介绍它们在诊断特定组织病变和评估治疗方法疗效方面的应用,最后我们对此领域的未来研究方向和前景作一些展望。对于其中比较成熟的几种方法,我们会在这一期刊的随后几期作详细的介绍。
- 郑永平黄燕平
- 关键词：弹性成像杨氏模量粘弹性力学测试剪切波
- 实时超声测量用于等长收缩条件下修复跟腱应变的研究被引量：1
- 2011年
- 跟腱（Achilles tendon,AT）在人体运动中承受了巨大的应力,它的力学特性,尤其是撕裂后的力学特性,引起了大量的研究兴趣。在康复治疗中,运动的类型和强度是防止修复的肌腱受到再损伤的关键。治疗师通常根据肿胀、炎症反应等临床症状来定性评估病人的康复训练适当与否。本研究采用了7.5MHz的线阵型超声探头,对等长收缩下修复跟腱的应变进行了测量。实验中6名进行了跟腱修复手术的男性受试者的年龄介于28~51岁之间,撕裂距离跟腱附着点2-7cm。手术后12.8±1.3个星期进行测量,以受试者的健康脚为对照组。研究还对三位健康男性受试者惯用脚和非惯用脚跟腱弹性特征的差异进行了测试。超声图像取自沿肌腱方向的撕裂处,采用Cybex 6000同时在体采集等长收缩条件下跟腱的超声图像以及腓肠肌-比目鱼肌产生的扭矩。定制的踝足矫形器可用于超声成像平面与肌腱位置的校准,以便由超声图像提取肌腱特定部位的应变信息。实验利用成像技术对离体猪肌腱的测量,证明了超声测量的有效性。我们发现跟腱撕裂修复位置的应变较对侧健康腿小14.8%±12.6%,两者存在显著差异（p=0.017）。今后可进一步研究沿肌腱方向上应变的分布以及康复过程中分布的变化。本研究将有助于跟腱修复手术后病人训练计划的制定和优化。
- 郑永平陈艳玲吴嘉豪丁赛君李添捷李曾慧平
- 关键词：超声肌腱跟腱软组织弹性成像
- 离体软组织弹性的常用测试方法和应用被引量：2
- 2011年
- 弹性是软组织一个很重要的力学参数,可用于生物力学系统的建模、分析和病灶的诊断及治疗手段有效性的评估。根据弹性力学和材料力学基本知识,可用标准测试例如压缩、拉伸、扭转和弯曲等来测量组织的弹性特征。这些测试的优点是边界条件简单,很容易直接获得组织的本征弹性参数例如杨氏模量、剪切模量或者泊松比。但是因为测试需要准备形状规则的样本,所以这些方法仅适用于离体组织的测量。结合适当的粘弹性模型,这些标准测试还可以用于测试组织的非线性粘弹性参数。因为可以方便测得组织很重要的基本弹性特征,这些离体组织样本测试方法还是被大量用于实际测量当中。这期我们将对离体组织样本的常用弹性测量方法作一些介绍,并分析这些测量方法及相关力学模型的优点和缺点,最后以软骨的离体样本测试为例说明这些弹性测试方法在生物医学相关领域的应用。
- 黄燕平郑永平
- 关键词：杨氏模量剪切模量泊松比粘弹性力学测试
