Taƙaice

Hoton Ragewa na Makamashi Biyu (DES) wata ce fasahar hoto ta likitanci mai ci gaba da aka ƙera don inganta gano magungunan kwatankwacin a kan rikitattun bayanan jiki. Wannan hanyar ta haɗa da ɗaukar hotunan x-ray guda biyu a matakan makamashi daban-daban—ɗaya sama da ɗaya kuma a ƙasan gefen shayarwar K na kayan maganin kwatankwacin, kamar iodine a 33.2 keV. Ta hanyar yin ragewa na lissafi na waɗannan hotunan, ana danne siginar daga kyallen jikin da ke kewaye, ta haka ne ake haɓaka bayyanar maganin kwatankwacin. Duk da yuwuwarsa, ba a yawaita amfani da DES a aikin likitanci ba, wani ɓangare saboda ƙalubale na samun sifofin x-ray daban-daban guda biyu ba tare da haifar da ɓarnawar motsi daga abubuwan da aka nuna biyu ba.

Wannan binciken yana bincika amfani da rarrabawar bakan lantarki tare da na'urar gano silicon-strip a cikin samfurin mammography tare da maganin kwatankwacin iodine. An gudanar da nazarin ka'idoji da na gwaji, ana kwatanta fasahar da na'urorin gani na al'ada da kuma na'urorin gani masu kusa da inganci ta amfani da cikakken ma'auni na siginar zuwa amo (SNR) wanda ya ƙunshi duka ƙididdiga da hayaniyar tsari. Binciken ya kuma binciki aikace-aikacen ruwan tabarau na x-ray mai prism da yawa (MPL) don tace bakan, wanda ke ba da kunkuntar bakan, mai daidaitacce wanda zai iya magance iyakokin tacewa mai nauyi, kamar raguwar yawan x-ray.

Gabatarwa

Ana amfani da magungunan kwatankwacin a cikin hotunan x-ray na likitanci don haɓaka bambanci tsakanin sifofi masu kamanceceniya da lambobin atomic. A cikin mammography, magungunan kwatankwacin iodine suna da matukar muhimmanci don haskaka ciwace-ciwacen daji, saboda angiogenesis da ke hade da girma raunuka yana kara yuwuwar jijiyoyin jini da riƙe maganin. Yayin da kwatankwacin lissafi (CT) ke amfana daga gudanar da maganin kwatankwacin cikin jini, daidaitaccen fim ɗin allo ko mammography na dijital sau da yawa yana fama da iyakataccen ƙudurin kwatankwacin, yana rage gano raunukan da aka inganta.

An ba da shawarar hoton Ragewa na Makamashi Biyu (DES) a matsayin mafita ga wannan iyaka. Fasahar tana amfani da saurin canji a cikin ma'aunin shayarwa na magungunan kwatankwacin a gefen shayarwar K. Don iodine, wannan gefen yana faruwa a 33.2 keV. Ta hanyar ɗaukar hotuna tare da sifofin x-ray da suka fi mayar da hankali a ƙasa da sama da wannan makamashi, sannan a haɗa su ta hanyar lissafi, DES na iya soke siginar daga nau'ikan nama guda biyu (misali, glandular da nama mai kitse) yayin da yake jaddada maganin kwatankwacin. Duk da haka, aiwatarwa na ainihi yana buƙatar sifofi biyu masu kunkuntar, waɗanda aka rabu da kyau, wanda a al'adance ana samun su ta amfani da kayan anode biyu da tacewa—hanyar da ke da saurin motsi da matsalolin inganci.

Wannan takarda tana magance waɗannan ƙalubalen ta hanyar kimanta rarrabawar bakan lantarki da tacewa na tushen MPL, da nufin inganta DES don mammography na asibiti.

Hanyar Aiki

Tsarin Ka'idoji

Tushen ka'idar DES ya dogara ne akan bambancin raguwar x-ray ta kayan aiki a makamashi daban-daban. Ma'aunin raguwa μ(E) na wani abu ya bambanta da makamashi na photon E, kuma a gefen K, yana ƙara tsayawa saboda shayarwar hoto. Ga maganin kwatankwacin kamar iodine, wannan yana haifar da mafi girman raguwa a sama da gefen idan aka kwatanta da ƙasa da shi. Tsarin DES ya haɗa da auna wadatar da aka watsa I_low da I_high a ƙananan makamashi da manyan makamashi, bi da bi, da kuma lissafin hoton da aka cire S = ln(I_low) - k · ln(I_high), inda k shine ma'auni mai nauyi wanda aka inganta don soke siginar nama na bango.

Rarrabawar Bakan Lantarki

Rarrabawar bakan lantarki tana amfani da na'urar gano silicon-strip da ke iya bambanta makamashin photon ta hanyar lantarki. Wannan hanyar tana ba da damar ɗaukar hotunan ƙananan makamashi da manyan makamashi lokaci guda daga nuni ɗaya na x-ray, tare da kawar da ɓarnawar motsi da ke hade da nuni biyu. An ƙirƙira ƙudurin makamashi da ingancin na'urar gano ta amfani da simintin Monte Carlo, kuma an kwatanta ayyukanta da na ingantaccen na'urar gano makamashi.

Ruwan Tabarau na X-Ray Mai Prism Da Yawa (MPL)

Ruwan tabarau na x-ray mai prism da yawa wani abu ne na gani mai jujjuyawa wanda ke mayar da hankali kan x-ray ta jerin prism, yana ba da watsewa mai launi. Ta hanyar daidaita juzu'in ruwan tabarau, zai iya tace sifar x-ray don samar da kunkuntar makada na makamashi waɗanda aka keɓance don ratsa gefen K na iodine. An gudanar da lissafin ka'idoji na ingancin watsawa na MPL da tsaftar bakan, kuma an kimanta yuwuwarsa don maye gurbin masu tacewa na al'ada bisa ma'auni na juzu'i da SNR.

Tsarin Gwaji

An gudanar da gwaje-gwaje ta amfani da siffar mammography mai ɗauke da tabo na iodine kwatankwacin da aka saka a cikin bangon daidai nama. An haskaka siffar da sifofin x-ray da aka samar ta amfani da bututu anode na tungsten da ake aiki da shi a 40 kVp, tare da kuma ba tare da tace MPL ba. An ɗauki hotuna tare da na'urar gano silicon-strip, kuma an yi amfani da DES bayan an ɗauke su. An lissafta SNR, wanda ya haɗa da duka hayaniyar quantum da bambancin bangon jiki, ga kowane tsari.

Sakamako

Ayyukan Rarrabawar Bakan Lantarki

Na'urar gano silicon-strip ta yi nasarar warware hotunan ƙananan makamashi da manyan makamashi tare da ƙaramin magana tsakanin juna. Hotunan DES sun nuna ingantaccen danniya na bangon nama, tare da siginar iodine da aka inganta sosai. Binciken SNR ya tabbatar da cewa rarrabawar bakan lantarki tana aiki kwatankwacin da ingantaccen na'urar gano a ƙarƙashin yanayin kwaikwayo, kodayake iyakoki na ainihi a cikin ƙudurin makamashi sun ɗan rage ingancinta.

Ingancin Tacewa na MPL

MPL ya samar da kunkuntar sifofi (FWHM ~4 keV) waɗanda suka fi mayar da hankali a 31 keV da 35 keV, masu kyau don iodine DES. Idan aka kwatanta da tacewa na al'ada, MPL ya kiyaye mafi girman juzu'in x-ray, wanda ya haifar da ingantaccen SNR na kashi 30% saboda rage hayaniyar quantum. Daidaitaccen ruwan tabarau shima ya ba da damar ingantawa don magungunan kwatankwacin daban-daban da ayyukan hoto.

Nazarin Kwatankwaci

Idan aka kwatanta da hanyoyin sifofi biyu (DS) ta amfani da kayan anode guda biyu, hanyar rarrabawar bakan lantarki ta kawar da ɓarnawar motsi kuma ta sauƙaƙa saitin hoto. MPL ya ƙara haɓaka aiki ta hanyar samar da mafi girman rabuwar bakan ba tare da hukuncin juzu'i da ke hade da masu tace karfe mai nauyi ba.

Tattaunawa

Sakamakon ya nuna cewa rarrabawar bakan lantarki da tacewa na MPL suna ba da fa'idodi masu mahimmanci ga DES a cikin mammography. Ikwon ɗaukar bayanan makamashi biyu a cikin nuni ɗaya yana magance babban iyaka na DES na al'ada, yayin da ingantaccen siffar bakan na MPL yana inganta SNR ba tare da lalata ingancin kashi ba. Duk da haka, ana ci gaba da ƙalubale, ciki har da farashi da rikitaccen kera MPL da kuma buƙatar manyan na'urorin gano makamashi masu inganci.

Haɗa hayaniyar tsari a cikin ma'aunin SNR yana da mahimmanci, saboda ɗimbin jiki sau da yawa yana iyakance gano a cikin mammography. Ta hanyar yin lissafin wannan, binciken yana ba da mafi ingantaccen kima na aikin DES a wuraren asibiti. Ya kamata aikin gaba ya mayar da hankali kan haɗa waɗannan fasahohi cikin cikakkun tsarin mammography na dijital da kuma kimanta tasirinsu akan daidaiton bincike a cikin binciken marasa lafiya.

Ƙarshe

Wannan binciken ya tabbatar da cewa ingantaccen hoton ragewa na makamashi biyu ta amfani da rarrabawar bakan lantarki da ruwan tabarau na x-ray masu prism da yawa na iya inganta gano magungunan kwatankwacin iodine a cikin mammography. Fasahar rarrabawar bakan lantarki tana rage rashin lafiyar motsi, yayin da MPL ke ba da kunkuntar sifofi, masu daidaitacce waɗanda ke inganta ingancin hoto idan aka kwatanta da hanyoyin tacewa na al'ada. Waɗannan ci gaban suna da alƙawari don faɗaɗa amfani da DES a asibiti, wanda zai iya inganta gano nono da wuri ta hanyar ingantaccen ƙudurin kwatankwacin.

Mahimman Bayanai

• Rarrabawar bakan lantarki tana ba da damar DES mara ɓarna ta hanyar ɗaukar bayanan makamashi biyu a cikin nuni ɗaya.
• Ruwan tabarau na x-ray mai prism da yawa yana ba da mafi ingantaccen tace bakan, yana rage asarar juzu'i da inganta SNR.
• DES tare da maganin kwatankwacin iodine na iya samun ingantaccen SNR fiye da 2.5× idan aka kwatanta da hotunan shayarwa.
• Dole ne a haɗa hayaniyar tsari a cikin lissafin SNR don ingantaccen kimanta aiki a cikin mammography.
• Fasahar MPL tana daidaitacce don magungunan kwatankwacin daban-daban, yana faɗaɗa aikace-aikacensa fiye da DES na tushen iodine.