我们正在开发一个动态自适应曝光技术,使用我们的扫描光束数字X射线系统。 ,而不是均匀暴露的对象,曝光调整,根据对象的不透明度。在这里,我们显示一个拟人化的幽灵,在节约30%的剂量的实验。
广泛用于X射线透视图像引导,在心脏介入。然而,在这些程序中的辐射剂量可以高,这是一个重大关切,特别是在儿科的应用,。儿科程序一般比对成年人进行的复杂得多,因此长四到八倍,平均1。此外,儿童可以接受由10岁至10透视程序,并已被证明有三倍其整个2,3比一般人群的生活发展的致命癌症的风险较高。
我们已经表明,辐射剂量可显著减少成人心脏手术,通过使用我们的扫描光束数字化X射线系统(SBDX)4 -透视成像系统,采用逆成像几何5,6(图1,电影1和图2)。而不是一个单一的焦斑和扩展的探测器,在传统的系统中使用的,我们的方法利用扩展的X射线源与多个焦点集中于一个小型探测器点。我们的X射线源,由电子束扫描顺序照明可达9000焦斑位置。每个焦斑项目到探测器上的成像量的一小部分。在最终图像直接到探测器预计于传统的系统相比,SBDX使用一个专门的算法,从9000探测器图像重建的最终图像。
儿科的应用,预计将节约与SBDX系统的剂量小于成人程序。然而,SBDX系统允许通过实施电子自适应曝光技术,节省额外的剂量。这种方法的关键是多束扫描的SBDX系统技术,而不是具有相同的辐射剂量暴露的图像的每一个部分,我们可以动态地改变曝光取决于暴露了该地区的不透明度。因此,我们可以显着降低暴露在放射线地区和保持更多的不透明区域的曝光。在我国目前实施的自适应曝光需要用户交互(图3)。然而,在未来,自适应曝光将实时和全自动。
我们已经完成了拟人化的幻像的实验和比较测量辐射剂量与不使用剂量面积乘积(DAP)米的自适应曝光。这里介绍在实验中,我们发现30%的剂量减少。
我们表明,剂量节省可以使用均衡技术。在本文中,我们只能说明我们的技术是如何应用,不讨论图像质量的影响。但是,重要的是要注意,我们的目标是,保持均衡的图像目标信噪比。基本假设是,在非均衡的图像,信噪比是高度非均匀。特别是,像肺野的明亮区域表现出更高的信号噪音比率比要执行的诊断任务。均衡让我们降低了信号的信噪比,在这些领域,以保持信号在图像较暗区域的噪声比。目前,我们正在执行噪声测量的研究,以验证我们的做法。初步结果显示,节省30%的剂量是可以实现的,相当于信号暗区的图像7,8信噪比。
在多年的科学文献,均衡过滤的潜力已被确认。但是,到目前为止,所有公布的实现涉及机械快门或过滤器,极大地阻碍了这种方法9,10的实用工具。在这里,我们表明,均衡的基础上全面电子化的方式,克服机械实现的问题。
在临床SBDX系统,这里介绍的步骤大部分将在硬件中实现,并会在实时数据采集过程中进行。均衡算法实时运行,所显示的图像会被默认扳平。该算法将动态调整其参数,根据成像的主体,主体的议案,并改变龙门位置。我们将继续改善我们的算法,并进一步发展我们的方法将是必要的的,以便实时实现。
The authors have nothing to disclose.
作者想感谢安妮SANDMAN,基思西原和布赖恩Wilfley三重环网技术,他们在这个项目中的贡献。这项工作是由美国国立卫生研究院的挑战格兰特5RC1HL100436 – 0。