Application of dynamic elastography to the mechanical characterization of viscoelastic soft media via torsional, longitudinal, and transverse shear waves
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Torres Pérez, JorgeEditorial
Universidad de Granada
Director
Rus Carlborg, GuillermoDepartamento
Universidad de Granada. Programa de Doctorado en Ingeniería CivilMateria
Optical elastography Torsional wave elastography (TWE) Shear wave elastography Shear wave velocity Shear wave
Fecha
2024Fecha lectura
2023-11-15Referencia bibliográfica
Torres Pérez, Jorge. Application of dynamic elastography to the mechanical characterization of viscoelastic soft media via torsional, longitudinal, and transverse shear waves. Granada: Universidad de Granada, 2023. [https://hdl.handle.net/10481/88507]
Patrocinador
Tesis Univ. Granada. ; Ministerio de Ciencia e innovación (cofinanciado por el Fondo Social Europeo). ; Ministerio de Educación, Cultura y Deporte ; Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad ; Instituto de Salud Carlos III y Fondos Feder ; Junta de Andalucía ; European Regional Development Fund (ERDF)Resumen
The field of biomedical engineering has gained importance in assessing soft tissue elasticity for diagnosing
and monitoring diseases. Traditionally, clinicians have relied on manual palpation, which is subjective
and qualitative. Dynamic elastography, a noninvasive medical imaging technique, measures the elasticity
of various soft tissues by generating, detecting, and tracking shear waves (SWs). The thesis contributes to the advancement of dynamic elastography techniques and their potential
applications in refining diagnostics, and improving our understanding of SW propagation in biological
media. All of the results have been supported by rheological models, whose parameters have been interpreted
with respect to the microstructure and their relationship with attenuation and frequency. However,
the understanding of the relationship between microscale and macroscale mechanical properties remains
limited, posing challenges in predicting mechanical behavior solely based on microstructure. El campo de la ingeniería biomédica ha cobrado importancia en la evaluación de la elasticidad de los
tejidos blandos para el diagnóstico y seguimiento de enfermedades. Tradicionalmente, los médicos se
han basado en la palpación manual, que es subjetiva y cualitativa. La elastografía dinámica, una técnica
de imagen médica no invasiva, mide la elasticidad de diversos tejidos blandos mediante la generación,
detección y seguimiento de ondas de cizalla (SWs). El interés por las propiedades dinámicas a diferentes escalas ha llevado a proponer varias fuentes de
excitación y modalidades de obtención de imágenes. Estas propuestas pueden implicar modificaciones en
la configuración experimental, las técnicas de obtención de imágenes o los algoritmos de análisis de datos,
con el objetivo de mejorar la precisión, la resolución o la viabilidad del enfoque de la elastografía. Proporcionan
información sobre las propiedades elásticas, la atenuación, la viscosidad u otras características
relevantes de los medios investigados. En general, la tesis contribuye al avance de las técnicas de elastografía dinámica y a sus aplicaciones
potenciales para refinar los diagnósticos y mejorar nuestra comprensión de la propagación de SWs en
medios biológicos. Todos los resultados se han apoyado en modelos reológicos, cuyos parámetros se han
interpretado con respecto a la microestructura y su relación con la atenuación y la frecuencia. Sin embargo,
la comprensión de la relación entre las propiedades mecánicas a microescala y a macroescala sigue siendo
limitada, lo que plantea retos a la hora de predecir el comportamiento mecánico basándose únicamente
en la microestructura.