Single cell size estimation from backscattered spectrum by using some weak acoustic scattering approximations

Résumé

Une méthode est présentée qui permet d’estimer la dimension d’une cellule par des techniques ultrasoniques. Cette méthode utilise les fréquences minimums dans la courbe de l’intensité de la rétrodiffusion acoustique pour des diffuseurs faibles et fournit une formule simple pour l’estimation de la dimension des diffuseurs dans le cadre de l’approximation de Born. Dans ce travail, on a comparé les résultats de l’approximation Born et une approximation modifiée de ce rapprochement pour l’estimation de la taille des cellules en suspension. Pour cela le diamètre moyen d’ensemble des cellules est obtenu par la microscopie optique. Ensuite ce valeur est comparé par les résultats de calcule en utilisant ces approximations sur les minimums du spectre de la rétrodiffusion acoustique à haute fréquence (10-65 MHz). Ces deux approximations ont montré une grande précision (erreur < 3%) pour l’estimation de la dimension dans le cas de diffuseurs acoustiques comme les cellules PC-3 (ka ~ 0.55-3.58) et les ovocytes d’oursin (ka ~ 1.54-10.03) où les paramètres k et a indiquent respectivement le nombre d’onde pour l’onde incident sur l’objet et le taille du diffuseur acoustique. Cette étude suggère que la méthode proposée ci-dessus peut être utilisée pour estimer la taille des cellules.