آخرین مطالب

تکنیک یادگیری عمیق جدید برای فناوری تصویربرداری فوتوآکوستیک توسعه یافته است


تکنیک یادگیری عمیق جدید برای فناوری تصویربرداری فوتوآکوستیک توسعه یافته است

اعتبار: کینگز کالج لندن

یک دانشجوی کارشناسی ارشد از دانشکده مهندسی بیومدیکال و علوم تصویربرداری کینگز کالج لندن، چارچوب یادگیری عمیقی را برای بهبود تکنیک تصویربرداری فوتوآکوستیک مبتنی بر دیودهای ساطع نور (LED) برای بهبود تجسم دستگاه‌های پزشکی غوطه‌ور در طی روش‌های کم تهاجمی ایجاد کرده است.

مقاله منتشر شده در فوتو آکوستیک نشان داد که چارچوب مبتنی بر یادگیری به طور قابل توجهی دید سوزنی را در تصویربرداری فوتوآکوستیک در داخل بدن در مقایسه با بازسازی معمولی با سرکوب نویز پس‌زمینه و مصنوعات تصویر بهبود می‌بخشد – به این معنی که تصاویر بسیار واضح‌تر بودند و تجسم بهتر سوزن را ارائه می‌کردند.

محققان می گویند چارچوب پیشنهادی می تواند برای کاهش عوارض در حین جاگذاری سوزن از راه پوست مفید باشد – روش یا روشی که در آن دسترسی به اندام های داخلی یا سایر بافت ها از طریق سوراخ سوزنی پوست انجام می شود، نه با استفاده از رویکرد “باز” ​​در جایی که اندام های داخلی با شناسایی دقیق سوزن های بالینی در تصویربرداری فوتوآکوستیک، یا بافت در معرض قرار می گیرند.

تصویربرداری اولتراسوند (ایالات متحده) به طور گسترده ای برای هدایت روش های کم تهاجمی از راه پوست مانند بلوک های عصبی محیطی، بیوپسی تومور و نمونه گیری خون جنین استفاده می شود.

در طی این روش‌ها، یک سوزن فلزی از طریق پوست به سمت هدف تحت هدایت ایالات متحده وارد بدن می‌شود. شناسایی دقیق و کارآمد هدف و سوزن برای اطمینان از اثربخشی و ایمنی روش از اهمیت بالایی برخوردار است.

تصویربرداری فوتوآکوستیک یک روش ترکیبی است که بر اساس تشخیص سیگنال های ایالات متحده تولید شده از بافت در پاسخ به جذب بافتی نور است.

از آنجایی که هر نوع بافت دارای اولویت جذب برای رنگ های خاصی از نور است، تصویربرداری فوتوآکوستیک می تواند انواع بافت های مختلف را در وضوح فضایی بالا متمایز کند، که می تواند به جراح کمک کند تا اهداف عمل را بهتر شناسایی کند و از آسیب رساندن به ساختارهای بافت حیاتی جلوگیری کند.

نویسنده اول و دکتری. منجی شی، دانشجوی دانشکده مهندسی زیست پزشکی و علوم تصویربرداری، گفت: از آنجایی که این چارچوب بر روی داوطلبان انسان سالم تأیید شده است، می‌توان آن را در برنامه‌های بلادرنگ ادغام کرد. این می‌تواند به پزشکان بازخوردی در زمان واقعی از موقعیت سوزن بدهد، بنابراین آنها می‌توانند سوزن را با اطمینان بالا به هدف عمل نزدیک کنند، زیرا بازخورد تصاویر فوتوآکوستیک و تصاویر ایالات متحده را برای انجام روش‌های بهتر دریافت می‌کنند.

شی می‌گوید: «اگر بتوانیم به کیفیت تصویربرداری بالایی دست یابیم که بتوان برای جراحی ارائه کرد، عوارضی مانند آسیب عصبی را کاهش می‌دهد.»

محققان می گویند که می تواند در محیط بالینی نیز به خوبی کار کند زیرا LED در مقایسه با سیستم های لیزری حجیم و گران قیمت رایج تر و ایمن تر و مقرون به صرفه تر است. دیودهای ساطع نور (LED) یکی از جایگزین های کم هزینه برای لیزرهای حالت جامد هستند. PA می تواند از منابع نوری مختلف برای تحریک نور مانند لیزرهای حالت جامد، دیودهای لیزری و LED استفاده کند. در اینجا، LED ها جایگزین های امیدوارکننده ای برای اندازه جمع و جور، هزینه کم و عملکرد ایمن هستند.

این بدان معناست که جراحان و پزشکان ممکن است نیازی به استفاده از عینک برای محافظت از چشمان خود در برابر تابش لیزر نداشته باشند. برای سیستم های تصویربرداری فوتوآکوستیک مبتنی بر LED، تنها به دو قطعه آرایه و کابل LED نیاز است.

دکتر شیا، سخنرانی در بخش مهندسی جراحی و مداخله، دانشکده مهندسی زیست پزشکی و علوم تصویربرداری، می‌گوید: «با در نظر گرفتن این دو عامل، ترجمه بالینی این تکنیک تصویربرداری فوتوآکوستیک می‌تواند تسریع شود».

این تحقیق به کار آنها اضافه می کند که نشان می دهد چگونه تصویربرداری فوتوآکوستیک روش های تصویربرداری ترکیبی را بهینه می کند و می تواند برای هدایت روش های کم تهاجمی استفاده شود.


فرآیند تصویربرداری فوتوآکوستیک جدید پتانسیل بهبود بیوپسی و قرار دادن کاتتر را دارد


اطلاعات بیشتر:
Mengjie Shi و همکاران، بهبود دید سوزنی در تصویربرداری فوتوآکوستیک مبتنی بر LED با استفاده از یادگیری عمیق با مجموعه داده های نیمه مصنوعی، فوتو آکوستیک (2022). DOI: 10.1016/j.pacs.2022.100351

ارائه شده توسط کینگز کالج لندن

نقل قول: تکنیک یادگیری عمیق جدید توسعه یافته برای فناوری تصویربرداری فوتوآکوستیک (2022، 31 مه) در 1 ژوئن 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-deep-technique-photoacoustic-imaging-technology.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.