Кинетическая визуализация
Кинетическая визуализация — это технология визуализации , разработанная Сабольчем Осватом и Кристианом Сигети на кафедре биофизики и радиационной биологии Университета Земмельвайса (Будапешт, Венгрия). Технология позволяет визуализировать движение; он основан на измененном алгоритме сбора данных и обработки изображений в сочетании с методами визуализации , использующими проникающее излучение (например, рентгеновские лучи). Кинетическая визуализация имеет потенциал для использования в самых разных областях, включая медицину, инженерию и наблюдение. Например, физиологические движения, такие как циркуляция крови или движение органов, можно визуализировать с помощью кинетической визуализации. Благодаря уменьшенному шуму и основанному на движенииконтраст изображения , кинетическая визуализация может использоваться для уменьшения дозы рентгеновского излучения и/или количества необходимого контрастного вещества в медицинской визуализации (например, при рентгеновской ангиографии). [1] [2] Клинические испытания в области сосудистой хирургии и интервенционной радиологии уже ведутся . [1] [2] [3] [4] Немедицинские приложения включают неразрушающий контроль продуктов и сканирование безопасности портов на наличие безбилетных вредителей. [5]
Метод кинетической визуализации записывает серию изображений, генерируемых проникающим излучением (например , рентгеновскими фотонами ) в течение определенного периода времени. Более того, по этим сериям (во многих случаях недоэкспонированных ) изображений можно определить количество обнаруженных фотонов для каждого пикселя. Наблюдаемое количество фотонов колеблется из-за различных источников шума и движения внутри образца. [1] [2] В простейшей форме среднее , дисперсия , ошибка среднего и ошибка дисперсии интенсивностей сигналов вычисляются из серии изображений для каждого пикселя .затем по каждому из этих статистических параметров восстанавливается одно изображение. Более сложные расчеты могут скорректировать различные типы шума известных спектров, такие как шум детектора или фотонный дробовой шум. [1] [2]
Генерируются четыре типа изображений. Изображение «дисперсии» называется «кинетическим» изображением, потому что оно создается флуктуацией затухания , вызванной движением объекта, которое в основном влияет на значение стандартного отклонения ; следовательно, из этих изображений можно получить информацию о движении объектов. [1] [2]
«Среднее» изображение называется «статическим», потому что, хотя оно очень похоже на обычные проекционные изображения, на него меньше влияет шум, вызванный движением. [1] [2]
Наконец, есть два «ошибочных» изображения, которые используются для оптимизации процесса визуализации и облегчения дальнейшего анализа изображений. [1] [2]
Хотя кинетическая визуализация до сих пор использовалась только с рентгеновскими лучами, теоретически кинетический метод может быть применен к любой технике визуализации, использующей проникающее излучение , такой как рентгеновская радиография или просвечивающая электронная микроскопия . Эти методы визуализации схожи тем, что они включают реконструкцию двумерного проекционного изображения («теневого изображения») изучаемого трехмерного объекта, полученного путем расчета ослабления проникающего излучения вдоль каждой проекционной оси. Детекторы измеряют параметр, связанный с затуханием, специфичный для типа излучения (обычно число прошедших фотонов). Традиционно эти параметры объединяются в одно изображение, по которому можно рассчитать значения затухания. [2]
