Bone Quantitative Ultrasound - 9789400789906

Ilościowe USG (QUS) kości to stosunkowo nowa dziedzina badań. Społeczność naukowa stale rośnie, obejmując interdyscyplinarne gałęzie akustyki, obrazowania medycznego, biomechaniki, inżynierii biomedycznej, matematyki stosowanej, biologii kości i nauk klinicznych, co owocuje znaczącymi osiągnięciami w zakresie nowych technologii ultradźwiękowych do pomiaru kości, a także modeli wyjaśniających interakcję oraz propagację fali ultradźwiękowej w złożonych strukturach kostnych. Setki artykułów opublikowanych w czasopismach specjalistycznych są dostępne w Internecie i bibliotekach elektronicznych. Brakuje jednak zestawienia i syntezy najnowszych i znaczących badań. Jedyna książka na temat QUS kości została opublikowana w 1999 r., w czasie, gdy mechanizmy rozprzestrzeniania się ultradźwięków w kości były nadal w dużej mierze nieznane, a technologia była niedojrzała. Społeczność naukowa osiągnęła obecnie krytyczną wielkość, podczas najważniejszych międzynarodowych spotkań organizowane są specjalne sesje (np. Światowy Kongres Biomechaniki, coroczne spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Akustycznego, Międzynarodowe Warsztaty Densytometrii Kości itp.). W związku z tym przyszedł czas na całkowicie aktualne, kompleksowe omówienie tematu. Książka zawiera najnowsze wyniki eksperymentów i opracowane dotychczas koncepcje teoretyczne i jest przeznaczona dla badaczy, studentów, inżynierów i klinicystów zajmujących się tą dziedziną. Centralna część książki obejmuje fizykę propagacji ultradźwięków w kości. Naszym celem jest umożliwienie czytelnikowi szerokiego spojrzenia na modele matematyczne i numeryczne, aby pomóc zrozumieć potencjał QUS i rodzaje zmiennych, które można określić za pomocą QUS w celu scharakteryzowania wytrzymałości kości. Rozchodzenie się dźwięku w kościach jest wciąż przedmiotem intensywnych badań. Zaproponowano różne modele (np. do opisu propagacji fal w kości gąbczastej wykorzystano teorię poroelastyczności Biota i teorię rozpraszania, natomiast propagacja w kości korowej wchodzi w zakres teorii fal kierowanych). Obszerna recenzja modeli nie została dotychczas opublikowana. Zamierzamy w tej książce szczegółowo przedstawić modele stosowane do rozwiązania problemu bezpośredniego oraz strategie, które są obecnie opracowywane w celu rozwiązania problemu odwrotnego. Będzie to obejmować teorie analityczne i podejścia numeryczne, których rozwój nastąpił wykładniczo w ostatnich latach. Kompleksowemu przeglądowi zostaną również poddane najnowsze odkrycia eksperymentalne i osiągnięcia technologiczne.