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科学家借助“散射抑制软件”为儿童开发更安全的X射线

X射线辐射成像
发布:2021-01-07 10:47:34    

欧洲光子学家开发了一种新的“自动校正”图像处理算法,以减少X射线散射,这意味着儿童可以接受更安全,高对比度,低剂量的X射线。


 

借助新型创新的“散射抑制软件”,临床医生将能够拍摄低辐射的数字X射线图像,而无需使用防散射网格。

新算法由WUT的光子学科学家开发,并与创新孵化器ACTPHAST 4.0和医学成像公司Italray SRL合作,“自动校正”了不清晰的低剂量数字X射线,以生成对比度更高的图像,这意味着幼儿可以接收更安全的扫描。

当进行X射线或CT扫描时,光束会进入人体并在内部弹跳,或者“散射”。

考虑到散射信号会干扰患者身体特征(例如骨骼或器官)的主要对比度,因此这种散射过程会产生“噪声”,并导致图像质量下降-使得生成的X射线显得模糊。

但是,可以通过“反散射栅格”(由铅条制成的金属板来鼓励平行光束)来抵消散射,从而改善图像对比度。但是,该格栅通常需要更高剂量的X射线,因此可能会对小孩造成危险。

2008年,欧洲记录了超过6.6亿条X射线,这是我们大多数人都熟悉的诊断测试。X射线会发出有害的电离辐射-穿透组织以揭示内部器官和骨骼结构的高能粒子-会损坏DNA。尽管科学家通常试图减少这种电离辐射,但传统上它是以牺牲检测器类型和图像分辨率为代价的。

降噪

光子学科学家已经能够从获取的数据和数字图像处理的角度解决由于散射而导致的图像质量问题。

合作项目经理Wojciech Krauze博士解释说:“ ACTPHAST 4.0,Italray和WUT之间的合作关系已经在研究减少最终图像中“噪声”量或消除错误的方法。

“通过拍摄原始图像和估计散射信号,可以最大程度地减少散射过程,从而发挥作用。” 通过部分地“反转”散射,我们的数字图像处理算法能够减少噪声信号的数量,实质上是“自动校正”模糊的图像。

“该方法非常快:拍摄患者X射线图像的医生会立即获得校正后的'去噪'版本。”

克劳兹博士说:“结果是'散射网格质量'图像,而无需实际的防散射网格。”

光子学创新

中小企业“孵化器”通过创新合作伙伴关系帮助现有和新兴企业,ACTPHAST 4.0为Italray提供了光子学方面的专业知识。

Italray与“一站式”数字孵化器合作,为合格的欧洲公司提供开放的光子学创新支持,使ACTPHAST发挥了巨大作用。

中央外展协调员Peter Doyle说:“如今,许多中小型企业都无法获得光子学创新技术方面的专家。ACTPHAST在从我们的网络中获得光子学技术能力和专业知识方面发挥了重要作用。我们能够帮助开发需要深厚的光子学专业知识的软件。

从未使用过光子学的公司会使用ACTPHAST 4.0来帮助他们开发下一代产品的光子学组件。

“我们已经与Italray合作,以培育其产品并提供对最新技术平台的访问。ACTPHAST 4.0将通常不会在其产品(以及光子学行业内已经建立的光学或光子学)中使用光学或光子学的首次用户与定制的原型解决方案联系在一起,从而量身定制其新产品创新使其适合现代用途数字经济”,Doyle说

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