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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2018.tde-01102018-142217
Document
Author
Full name
Djalma Simões dos Santos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Furuie, Sérgio Shiguemi (President)
Buiochi, Flávio
Matsumoto, Mônica Mitiko Soares
Title in English
Shear wave elastography with two-dimensional ultrasound transducer.
Keywords in English
Acoustic radiation force
Array transducer
Shear wave elastography
Ultrasound transducer
Abstract in English
Chronic liver diseases are the eighth leading cause of death in Brazil and a major public health problem in the world. Liver biopsy is the best available reference standard for evaluating and classifying stages of liver diseases, but it presents limitations and complications that are common in invasive methods. In recent years, elasticity imaging methods have been the focus of intense research activity with the ability to measure mechanical properties of soft tissues in a non-invasive way. Shear wave elastography is one of the most promising methods because it enables to quantitatively assess tissue elasticity. However, the current depth range of shear wave elastography impedes its application in obese patients, which have a great risk of developing liver disease. The aim of this study is to investigate the use of shear wave elastography in deeper tissues using a two-dimensional ultrasound transducer array. An efficient transducer array arrangement was simulated, fabricated and characterized. The results show that the proposed transducer configuration presents enhanced transmitting capabilities for generating tissue displacement in deeper tissues. In addition, numerical simulations were performed in order to track the tissue deformation and reconstruct its elastic properties.
Title in Portuguese
Elastografia por onda de cisalhamento com transdutor de ultrassom bidimensional.
Keywords in Portuguese
Diagnóstico por imagem
Elastografia por onda de cisalhamento
Força de radiação acústica
Transdutor de ultrassom
Transdutor matricial
Ultrassonografia
Abstract in Portuguese
Doenças crônicas do fígado são a oitava causa de morte no Brasil e um dos principais problemas de saúde pública do mundo. A biópsia do fígado é o melhor padrão de referência disponível para avaliação e classificação dos estágios das doenças hepáticas, mas apresenta limitações e complicações que são comuns nos métodos invasivos. Nos últimos anos, métodos de imagem por elasticidade têm sido o foco de intensa atividade de pesquisa, pois têm a capacidade de medir propriedades mecânicas dos tecidos moles de maneira não invasiva. A elastografia por ondas de cisalhamento é um dos métodos mais promissores, pois permite avaliar quantitativamente a elasticidade do tecido. No entanto, a atual faixa de profundidade da elastografia por ondas de cisalhamento impede sua aplicação em pacientes obesos, que apresentam grande risco de desenvolver doença hepática. O objetivo deste estudo é investigar o uso da elastografia por onda de cisalhamento em tecidos mais profundos usando um transdutor de ultrassom bidimensional. Uma configuração eficiente de transdutores matriciais foi simulada, fabricada e caracterizada. Os resultados mostram que o transdutor proposto possui capacidade de transmissão melhorada para gerar deslocamento em tecidos profundos. Além disso, simulações numéricas foram realizadas para monitorar a deformação do tecido e reconstruir suas propriedades elásticas.
 
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Publishing Date
2018-10-05
 
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