Vibrational characteristics of brain magnetic resonance elastography

This thesis aims to investigate vibrational characteristics of magnetic resonance elastography (MRE) of the brain. MRE is a promising, non-invasive methodology for the mapping of shear stiffness of the brain. A mechanical actuator shakes the brain and generates shear waves, which are then imaged with a special MRI sequence sensitive to sub-millimeter displacements. This research focuses on exploring the profile of vibrations utilized in brain elastography from the standpoint of ultimately investigating nonlinear behavior of the tissue. The first objective seeks to demonstrate the effects of encoding off-frequency vibrations using standard MRE methodologies. Vibrations of this nature can arise from nonlinearities in the system and contaminate the results of the measurement. The second objective is to probe nonlinearity in the dynamic brain system using MRE. A non-parametric decomposition technique, novel to the MRE field, is introduced and investigated.

ELF (Enhanced Liver Fibrosis) como marcador não invasivo de fibrose hepáticana hepatite C crônica

A fibrose hepática é o aspecto mais relevante e o mais importante determinante de morbimortalidade na hepatite C crônica (HCC). Historicamente, a biópsia hepática é o método de referência para avaliação da fibrose causada pela HCC, apesar de apresentar limitações. O estudo de marcadores não invasivos, que possam obviar a necessidade da biópsia, é uma área de constante interesse na hepatologia. Idealmente, a avaliação da fibrose hepática deveria ser acurada, simples, prontamente disponível, de baixo custo e informar sobre o prognóstico da patologia. Os marcadores não invasivos mais estudados são a elastografia hepática transitória (EHT) e os laboratoriais. A EHT já foi extensamente validada na HCC e está inserida na rotina de avaliação destes pacientes. Dentre os laboratoriais, existem diversos testes em continua experimentação e, até o momento, nenhum foi integrado à prática clínica no Brasil, embora já aplicados rotineiramente em outros países. O Enhanced Liver Fibrosis (ELF), um teste que dosa no soro ácido hialurônico, pró-peptídeo amino-terminal do colágeno tipo III e inibidor tissular da metaloproteinase 1, tem se mostrado bastante eficaz na detecção de fibrose hepática significativa e de cirrose na HCC. Neste estudo o ELF teve o seu desempenho avaliado em relação a biópsia hepática e demonstrou apresentar boa acurácia na detecção tanto de fibrose significativa quanto de cirrose. Na comparação com a EHT apresentou acurácia semelhante para estes mesmos desfechos, com significância estatística. No entanto, foi observada uma superestimação da fibrose com a utilização dos pontos de corte propostos pelo fabricante. Este achado está em acordo com a literatura, onde não há consenso sobre o melhor ponto de corte a ser empregado na prática clínica. Com a ampliação da casuística foi possível propor novos pontos de corte, através da análise clássica, com a biópsia hepática como padrão ouro. O resultado obtido vai ao encontro do observado por outros autores. Em seguida, os novos pontos de corte do ELF foram reavaliados sem que a biópsia hepática fosse a referência, através da análise de classes latentes. Mais uma vez o ELF apresentou bom desempenho, inclusive com melhora de suas sensibilidade e especificidade em comparação com a análise clássica, onde a biópsia hepática é a referência. Assim sendo, é possível concluir que o ELF é um bom marcador não invasivo de fibrose hepática. No entanto, para detecção de fibrose significativa e cirrose, deve ser considerada a aplicação na prática clínica dos novos pontos de corte aqui propostos.

Retaining axial-lateral orthogonality in steered ultrasound data to improve image quality in reconstructed lateral displacement data

Ultrasound elastography tracks tissue displacements under small levels of compression to obtain images of strain, a mechanical property useful in the detection and characterization of pathology. Due to the nature of ultrasound beamforming, only tissue displacements in the direction of beam propagation, referred to as 'axial', are measured to high quality, although an ability to measure other components of tissue displacement is desired to more fully characterize the mechanical behavior of tissue. Previous studies have used multiple one-dimensional (1D) angled axial displacements tracked from steered ultrasound beams to reconstruct improved quality trans-axial displacements within the scan plane ('lateral'). We show that two-dimensional (2D) displacement tracking is not possible with unmodified electronically-steered ultrasound data, and present a method of reshaping frames of steered ultrasound data to retain axial-lateral orthogonality, which permits 2D displacement tracking. Simulated and experimental ultrasound data are used to compare changes in image quality of lateral displacements reconstructed using 1D and 2D tracked steered axial and steered lateral data. Reconstructed lateral displacement image quality generally improves with the use of 2D displacement tracking at each steering angle, relative to axial tracking alone, particularly at high levels of compression. Due to the influence of tracking noise, unsteered lateral displacements exhibit greater accuracy than axial-based reconstructions at high levels of applied strain. © 2011 SPIE.

Ultrasonic imaging of 3D displacement vectors using a simulated 2D array and beamsteering.

Most quasi-static ultrasound elastography methods image only the axial strain, derived from displacements measured in the direction of ultrasound propagation. In other directions, the beam lacks high resolution phase information and displacement estimation is therefore less precise. However, these estimates can be improved by steering the ultrasound beam through multiple angles and combining displacements measured along the different beam directions. Previously, beamsteering has only considered the 2D case to improve the lateral displacement estimates. In this paper, we extend this to 3D using a simulated 2D array to steer both laterally and elevationally in order to estimate the full 3D displacement vector over a volume. The method is tested on simulated and phantom data using a simulated 6-10MHz array, and the precision of displacement estimation is measured with and without beamsteering. In simulations, we found a statistically significant improvement in the precision of lateral and elevational displacement estimates: lateral precision 35.69μm unsteered, 3.70μm steered; elevational precision 38.67μm unsteered, 3.64μm steered. Similar results were found in the phantom data: lateral precision 26.51μm unsteered, 5.78μm steered; elevational precision 28.92μm unsteered, 11.87μm steered. We conclude that volumetric 3D beamsteering improves the precision of lateral and elevational displacement estimates.

Ultrasonic imaging of 3D displacement vectors using a simulated 2D array and beamsteering

Most quasi-static ultrasound elastography methods image only the axial strain, derived from displacements measured in the direction of ultrasound propagation. In other directions, the beam lacks high resolution phase information and displacement estimation is therefore less precise. However, these estimates can be improved by steering the ultrasound beam through multiple angles and combining displacements measured along the different beam directions. Previously, beamsteering has only considered the 2D case to improve the lateral displacement estimates. In this paper, we extend this to 3D using a simulated 2D array to steer both laterally and elevationally in order to estimate the full 3D displacement vector over a volume. The method is tested on simulated and phantom data using a simulated 6-10 MHz array, and the precision of displacement estimation is measured with and without beamsteering. In simulations, we found a statistically significant improvement in the precision of lateral and elevational displacement estimates: lateral precision 35.69 μm unsteered, 3.70 μm steered; elevational precision 38.67 μm unsteered, 3.64 μm steered. Similar results were found in the phantom data: lateral precision 26.51 μm unsteered, 5.78 μm steered; elevational precision 28.92 μm unsteered, 11.87 μm steered. We conclude that volumetric 3D beamsteering improves the precision of lateral and elevational displacement estimates. © 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

L'élastographie ultrasonore dynamique vasculaire : une nouvelle modalité d'imagerie non-invasive pour la caractérisation mécanique de la thrombose veineuse

L’accident thromboembolique veineux, tel que la thrombose veineuse profonde (TVP) ou thrombophlébite des membres inférieurs, est une pathologie vasculaire caractérisée par la formation d’un caillot sanguin causant une obstruction partielle ou totale de la lumière sanguine. Les embolies pulmonaires sont une complication mortelle des TVP qui surviennent lorsque le caillot se détache, circule dans le sang et produit une obstruction de la ramification artérielle irriguant les poumons. La combinaison d’outils et de techniques d’imagerie cliniques tels que les règles de prédiction cliniques (signes et symptômes) et les tests sanguins (D-dimères) complémentés par un examen ultrasonographique veineux (test de compression, écho-Doppler), permet de diagnostiquer les premiers épisodes de TVP. Cependant, la performance de ces outils diagnostiques reste très faible pour la détection de TVP récurrentes. Afin de diriger le patient vers une thérapie optimale, la problématique n’est plus basée sur la détection de la thrombose mais plutôt sur l’évaluation de la maturité et de l’âge du thrombus, paramètres qui sont directement corrélées à ses propriétés mécaniques (e.g. élasticité, viscosité). L’élastographie dynamique (ED) a récemment été proposée comme une nouvelle modalité d’imagerie non-invasive capable de caractériser quantitativement les propriétés mécaniques de tissus. L’ED est basée sur l’analyse des paramètres acoustiques (i.e. vitesse, atténuation, pattern de distribution) d’ondes de cisaillement basses fréquences (10-7000 Hz) se propageant dans le milieu sondé. Ces ondes de cisaillement générées par vibration externe, ou par source interne à l’aide de la focalisation de faisceaux ultrasonores (force de radiation), sont mesurées par imagerie ultrasonore ultra-rapide ou par résonance magnétique. Une méthode basée sur l’ED adaptée à la caractérisation mécanique de thromboses veineuses permettrait de quantifier la sévérité de cette pathologie à des fins d’amélioration diagnostique. Cette thèse présente un ensemble de travaux reliés au développement et à la validation complète et rigoureuse d’une nouvelle technique d’imagerie non-invasive élastographique pour la mesure quantitative des propriétés mécaniques de thromboses veineuses. L’atteinte de cet objectif principal nécessite une première étape visant à améliorer les connaissances sur le comportement mécanique du caillot sanguin (sang coagulé) soumis à une sollicitation dynamique telle qu’en ED. Les modules de conservation (comportement élastique, G’) et de perte (comportement visqueux, G’’) en cisaillement de caillots sanguins porcins sont mesurés par ED lors de la cascade de coagulation (à 70 Hz), et après coagulation complète (entre 50 Hz et 160 Hz). Ces résultats constituent les toutes premières mesures du comportement dynamique de caillots sanguins dans une gamme fréquentielle aussi étendue. L’étape subséquente consiste à mettre en place un instrument innovant de référence (« gold standard »), appelé RheoSpectris, dédié à la mesure de la viscoélasticité hyper-fréquence (entre 10 Hz et 1000 Hz) des matériaux et biomatériaux. Cet outil est indispensable pour valider et calibrer toute nouvelle technique d’élastographie dynamique. Une étude comparative entre RheoSpectris et la rhéométrie classique est réalisée afin de valider des mesures faites sur différents matériaux (silicone, thermoplastique, biomatériaux, gel). L’excellente concordance entre les deux technologies permet de conclure que RheoSpectris est un instrument fiable pour la mesure mécanique à des fréquences difficilement accessibles par les outils actuels. Les bases théoriques d’une nouvelle modalité d’imagerie élastographique, nommée SWIRE (« shear wave induced resonance dynamic elastography »), sont présentées et validées sur des fantômes vasculaires. Cette approche permet de caractériser les propriétés mécaniques d’une inclusion confinée (e.g. caillot sanguin) à partir de sa résonance (amplification du déplacement) produite par la propagation d’ondes de cisaillement judicieusement orientées. SWIRE a également l’avantage d’amplifier l’amplitude de vibration à l’intérieur de l’hétérogénéité afin de faciliter sa détection et sa segmentation. Finalement, la méthode DVT-SWIRE (« Deep venous thrombosis – SWIRE ») est adaptée à la caractérisation de l’élasticité quantitative de thromboses veineuses pour une utilisation en clinique. Cette méthode exploite la première fréquence de résonance mesurée dans la thrombose lors de la propagation d’ondes de cisaillement planes (vibration d’une plaque externe) ou cylindriques (simulation de la force de radiation par génération supersonique). DVT-SWIRE est appliquée sur des fantômes simulant une TVP et les résultats sont comparés à ceux donnés par l’instrument de référence RheoSpectris. Cette méthode est également utilisée avec succès dans une étude ex vivo pour l’évaluation de l’élasticité de thromboses porcines explantées après avoir été induites in vivo par chirurgie.

Validation in-vivo des techniques d’élastographie ultrasonore, invasive et non-invasive, à l’aide d’un modèle porcin

Il est maintenant admis que la composition de la plaque athérosclérotique est un déterminant majeur de sa vulnérabilité à se rompre. Vu que la composition de la plaque affecte ses propriétés mécaniques, l'évaluation locale des propriétés mécaniques de la plaque d'athérome peut nous informer sur sa vulnérabilité. L'objectif est de comparer les techniques d’élastographie ultrasonores endovasculaire (EVE) et non-invasive (NIVE) en fonction de leur potentiel à identifier les composantes calcifiées et lipidiques de la plaque. Les acquisitions intravasculaire et extravasculaire ont été effectuées sur les artères carotidiennes de neuf porcs hypercholestérolémiques à l’aide d’un cathéter de 20 MHz et d'une sonde linéaire de 7.5 MHz, respectivement. Les valeurs de déformation radiale et axiale, rapportés par EVE et NIVE, ont été corrélées avec le pourcentage des zones histologiques calcifiées et lipidiques pour cinq plaques. Nos résultats démontrent une bonne corrélation positive entre les déformations et les composantes calcifiées (r2 = 0.82, P = 0.034 valeur par EVE et r2 = 0.80, P = 0.041 valeur par NIVE). Une forte corrélation entre les déformations axiales et les contenus lipidiques par NIVE (r2 = 0.92, P-value = 0.010) a été obtenue. En conclusion, NIVE et EVE sont des techniques potentielles pour identifier les composants de la plaque et aider les médecins à diagnostiquer précocement les plaques vulnérables.

Modélisation de la diffraction des ondes de cisaillement en élastographie dynamique ultrasonore

L'élastographie ultrasonore est une technique d'imagerie émergente destinée à cartographier les paramètres mécaniques des tissus biologiques, permettant ainsi d’obtenir des informations diagnostiques additionnelles pertinentes. La méthode peut ainsi être perçue comme une extension quantitative et objective de l'examen palpatoire. Diverses techniques élastographiques ont ainsi été proposées pour l'étude d'organes tels que le foie, le sein et la prostate et. L'ensemble des méthodes proposées ont en commun une succession de trois étapes bien définies: l'excitation mécanique (statique ou dynamique) de l'organe, la mesure des déplacements induits (réponse au stimulus), puis enfin, l'étape dite d'inversion, qui permet la quantification des paramètres mécaniques, via un modèle théorique préétabli. Parallèlement à la diversification des champs d'applications accessibles à l'élastographie, de nombreux efforts sont faits afin d'améliorer la précision ainsi que la robustesse des méthodes dites d'inversion. Cette thèse regroupe un ensemble de travaux théoriques et expérimentaux destinés à la validation de nouvelles méthodes d'inversion dédiées à l'étude de milieux mécaniquement inhomogènes. Ainsi, dans le contexte du diagnostic du cancer du sein, une tumeur peut être perçue comme une hétérogénéité mécanique confinée, ou inclusion, affectant la propagation d'ondes de cisaillement (stimulus dynamique). Le premier objectif de cette thèse consiste à formuler un modèle théorique capable de prédire l'interaction des ondes de cisaillement induites avec une tumeur, dont la géométrie est modélisée par une ellipse. Après validation du modèle proposé, un problème inverse est formulé permettant la quantification des paramètres viscoélastiques de l'inclusion elliptique. Dans la continuité de cet objectif, l'approche a été étendue au cas d'une hétérogénéité mécanique tridimensionnelle et sphérique avec, comme objectifs additionnels, l'applicabilité aux mesures ultrasonores par force de radiation, mais aussi à l'estimation du comportement rhéologique de l'inclusion (i.e., la variation des paramètres mécaniques avec la fréquence d'excitation). Enfin, dans le cadre de l'étude des propriétés mécaniques du sang lors de la coagulation, une approche spécifique découlant de précédents travaux réalisés au sein de notre laboratoire est proposée. Celle-ci consiste à estimer la viscoélasticité du caillot sanguin via le phénomène de résonance mécanique, ici induit par force de radiation ultrasonore. La méthode, dénommée ARFIRE (''Acoustic Radiation Force Induced Resonance Elastography'') est appliquée à l'étude de la coagulation de sang humain complet chez des sujets sains et sa reproductibilité est évaluée.

Développement d'une nouvelle méthode de caractérisation tissulaire basée sur l'élastographie ultrasonore : application pour le dépistage précoce du cancer du sein

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez la femme. Il demeure la cause de mortalité la plus importante chez les femmes âgées entre 35 et 55 ans. Au Canada, plus de 20 000 nouveaux cas sont diagnostiqués chaque année. Les études scientifiques démontrent que l'espérance de vie est étroitement liée à la précocité du diagnostic. Les moyens de diagnostic actuels comme la mammographie, l'échographie et la biopsie comportent certaines limitations. Par exemple, la mammographie permet de diagnostiquer la présence d’une masse suspecte dans le sein, mais ne peut en déterminer la nature (bénigne ou maligne). Les techniques d’imagerie complémentaires comme l'échographie ou l'imagerie par résonance magnétique (IRM) sont alors utilisées en complément, mais elles sont limitées quant à la sensibilité et la spécificité de leur diagnostic, principalement chez les jeunes femmes (< 50 ans) ou celles ayant un parenchyme dense. Par conséquent, nombreuses sont celles qui doivent subir une biopsie alors que leur lésions sont bénignes. Quelques voies de recherche sont privilégiées depuis peu pour réduire l`incertitude du diagnostic par imagerie ultrasonore. Dans ce contexte, l’élastographie dynamique est prometteuse. Cette technique est inspirée du geste médical de palpation et est basée sur la détermination de la rigidité des tissus, sachant que les lésions en général sont plus rigides que le tissu sain environnant. Le principe de cette technique est de générer des ondes de cisaillement et d'en étudier la propagation de ces ondes afin de remonter aux propriétés mécaniques du milieu via un problème inverse préétabli. Cette thèse vise le développement d'une nouvelle méthode d'élastographie dynamique pour le dépistage précoce des lésions mammaires. L'un des principaux problèmes des techniques d'élastographie dynamiques en utilisant la force de radiation est la forte atténuation des ondes de cisaillement. Après quelques longueurs d'onde de propagation, les amplitudes de déplacement diminuent considérablement et leur suivi devient difficile voir impossible. Ce problème affecte grandement la caractérisation des tissus biologiques. En outre, ces techniques ne donnent que l'information sur l'élasticité tandis que des études récentes montrent que certaines lésions bénignes ont les mêmes élasticités que des lésions malignes ce qui affecte la spécificité de ces techniques et motive la quantification de d'autres paramètres mécaniques (e.g.la viscosité). Le premier objectif de cette thèse consiste à optimiser la pression de radiation acoustique afin de rehausser l'amplitude des déplacements générés. Pour ce faire, un modèle analytique de prédiction de la fréquence de génération de la force de radiation a été développé. Une fois validé in vitro, ce modèle a servi pour la prédiction des fréquences optimales pour la génération de la force de radiation dans d'autres expérimentations in vitro et ex vivo sur des échantillons de tissu mammaire obtenus après mastectomie totale. Dans la continuité de ces travaux, un prototype de sonde ultrasonore conçu pour la génération d'un type spécifique d'ondes de cisaillement appelé ''onde de torsion'' a été développé. Le but est d'utiliser la force de radiation optimisée afin de générer des ondes de cisaillement adaptatives, et de monter leur utilité dans l'amélioration de l'amplitude des déplacements. Contrairement aux techniques élastographiques classiques, ce prototype permet la génération des ondes de cisaillement selon des parcours adaptatifs (e.g. circulaire, elliptique,…etc.) dépendamment de la forme de la lésion. L’optimisation des dépôts énergétiques induit une meilleure réponse mécanique du tissu et améliore le rapport signal sur bruit pour une meilleure quantification des paramètres viscoélastiques. Il est aussi question de consolider davantage les travaux de recherches antérieurs par un appui expérimental, et de prouver que ce type particulier d'onde de torsion peut mettre en résonance des structures. Ce phénomène de résonance des structures permet de rehausser davantage le contraste de déplacement entre les masses suspectes et le milieu environnant pour une meilleure détection. Enfin, dans le cadre de la quantification des paramètres viscoélastiques des tissus, la dernière étape consiste à développer un modèle inverse basé sur la propagation des ondes de cisaillement adaptatives pour l'estimation des paramètres viscoélastiques. L'estimation des paramètres viscoélastiques se fait via la résolution d'un problème inverse intégré dans un modèle numérique éléments finis. La robustesse de ce modèle a été étudiée afin de déterminer ces limites d'utilisation. Les résultats obtenus par ce modèle sont comparés à d'autres résultats (mêmes échantillons) obtenus par des méthodes de référence (e.g. Rheospectris) afin d'estimer la précision de la méthode développée. La quantification des paramètres mécaniques des lésions permet d'améliorer la sensibilité et la spécificité du diagnostic. La caractérisation tissulaire permet aussi une meilleure identification du type de lésion (malin ou bénin) ainsi que son évolution. Cette technique aide grandement les cliniciens dans le choix et la planification d'une prise en charge adaptée.

Caracterizacion de nódulos tiroideos: concordancia entre estudio citopatologico y ecografia en la detección de nódulos malignos

: Los métodos imagenológicos para evaluar los nódulos tiroideos han sido motivo de estudio en las últimas décadas, especialmente la ecografía sobresale sobre las otras modalidades diagnósticas por su accesibilidad, portabilidad, y seguridad. A pesar de ello, las características ecográficas de cada nódulo han sido objeto de controversia en cuanto a su potencial detección de malignidad o benignidad. Se presenta un estudio de concordancia entre el estudio citopatológico y la ecografía para la caracterización nódulos tiroideos de naturaleza maligna y benigna, y su análisis de pruebas diagnósticas. Metodología: Se realizó un estudio descriptivo de concordancia con estudio de pruebas diagnósticas anidado. Se escogieron todos los pacientes con nódulos tiroideos a quienes se les realizó ecografía y estudio citopatológico de la lesión y se estudiaron los hallazgos ecográficos para evaluar su potencial diagnóstico para malignidad. Se incluyeron un total de 100 pacientes con nódulos tiroideos potencialmente malignos. La concordancia entre la ecografía en modo B y el estudio citopatológico fue moderada (índice kappa 0.55). La característica con mayor potencial para detectar malignidad fue la presencia de Microcalcificaciones (sensibilidad 75%, especificidad 92%).

Elastografia acoustic radiation force impulse (ARFI), doppler e ultrassonografia contrastada do baço canino

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ultrassonografia modo b e elastografia arfi pulmonar e hepática fetal como método preditivo para a maturidade dos conceptos em fase final de gestação de cadelas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ultrasound Transient Shear Wave Elasticity Imaging for Tendon Tissue

Degeneration of tendon tissue is a common cause of tendon dysfunction with the symptoms of repeated episodes of pain and palpable increase of tendon thickness. Tendon mechanical properties are directly related to its physiological composition and the structural organization of the interior collagen fibers which could be altered by tendon degeneration due to overuse or injury. Thus, measuring mechanical properties of tendon tissue may represent a quantitative measurement of pain, reduced function, and tissue health. Ultrasound elasticity imaging has been developed in the last two decades and has proved to be a promising tool for tissue elasticity imaging. To date, however, well established protocols of tendinopathy elasticity imaging for diagnosing tendon degeneration in early stages or late stages do not exist. This thesis describes the re-creation of one dynamic ultrasound elasticity imaging method and the development of an ultrasound transient shear wave elasticity imaging platform for tendon and other musculoskeletal tissue imaging. An experimental mechanical stage with proper supporting systems and accurate translating stages was designed and made. A variety of high-quality tissue-mimicking phantoms were made to simulate homogeneous and heterogeneous soft tissues as well as tendon tissues. A series of data acquisition and data processing programs were developed to collect the displacement data from the phantom and calculate the shear modulus and Young’s modulus of the target. The imaging platform was found to be capable of conducting comparative measurements of the elastic parameters of the phantoms and quantitatively mapping elasticity onto ultrasound B-Mode images. This suggests the system has great potential for not only benefiting individuals with tendinopathy with an earlier detection, intervention and better rehabilitation, but also for providing a medical tool for quantification of musculoskeletal tissue dysfunction in other regions of the body such as the shoulder, elbow and knee.

REALISTIC IVUS IMAGE GENERATION IN DIFFERENT INTRALUMINAL PRESSURES

Intravascular ultrasound (IVUS) phantoms are important to calibrate and evaluate many IVUS imaging processing tasks. However, phantom generation is never the primary focus of related works; hence, it cannot be well covered, and is usually based on more than one platform, which may not be accessible to investigators. Therefore, we present a framework for creating representative IVUS phantoms, for different intraluminal pressures, based on the finite element method and Field II. First, a coronary cross-section model is selected. Second, the coronary regions are identified to apply the properties. Third, the corresponding mesh is generated. Fourth, the intraluminal force is applied and the deformation computed. Finally, the speckle noise is incorporated. The framework was tested taking into account IVUS contrast, noise and strains. The outcomes are in line with related studies and expected values. Moreover, the framework toolbox is freely accessible and fully implemented in a single platform. (E-mail: fernando.okara@gmail.com) (c) 2012 World Federation for Ultrasound in Medicine & Biology.