Name: x-ray dose reduction through adaptive exposure in fluoroscopic imaging
Uploaded: 2011-09-11T14:00:00
Duration: 8 min 30 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about X-ray Dose Reduction through Adaptive Exposure in Fluoroscopic Imaging at JoVE.com

فإن الكتاب أود أن أشكر آن المنوم ، Nishihara كيث ، وبريان Wilfley من تقنيات الطوق الثلاثي لمساهمتهم في هذا المشروع. ويتم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة تحدي المنح 5RC1HL100436 - 0.

<ol>
	<li>Martinez, L. C., Vano, E., Gutierrez, F., Rodriguez, C., Gilarranz, R., Manzanas, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patient+doses+from+fluoroscopically+guided+cardiac+procedures+in+pediatrics.">Patient doses from fluoroscopically guided cardiac procedures in pediatrics.</a> Phys Med Biol. 52, 4749-4759 (2007).</li><li>Strauss, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pediatric+interventional+radiography+equipment:+safety+considerations.">Pediatric interventional radiography equipment: safety considerations.</a> Pediatr Radiol. 36, 126-135 (2006).</li><li>Preston, D. L., Cullings, H., Suyama, A., Funamoto, S., Nishi, N., Soda, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+cancer+incidence+in+atomic+bomb+survivors+exposed+in+utero+or+as+young+children.">Solid cancer incidence in atomic bomb survivors exposed in utero or as young children.</a> J Natl Cancer Inst. 100, 428-436 (2008).</li><li>Wolff, M., Keevil, J., Speidel, M., Wilfey, M., Wilfley, B., Star-Lack, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pilot+study+with+a+scanning-beam+digital+x-ray+system.">Pilot study with a scanning-beam digital x-ray system.</a> Am J Cardiol. 94, (2004).</li><li>Speidel, M. A., Wilfley, B. P., Star-Lack, J. M., Heanue, J. A., Betts, T. D., VanLysel, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+entrance+exposure+and+signal-to-noise+ratio+between+an+SBDX+prototype+and+a+wide-beam+cardiac+angiographic+system.">Comparison of entrance exposure and signal-to-noise ratio between an SBDX prototype and a wide-beam cardiac angiographic system.</a> Med Phys. 33, 2728-2743 (2006).</li><li>Speidel, M. A., Wilfley, B. P., Star-Lack, J. M., Heanue, J. A., VanLysel, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scanning-beam+digital+x-ray+(SBDX)+technology+for+interventional+and+diagnostic+cardiac+angiography.">Scanning-beam digital x-ray (SBDX) technology for interventional and diagnostic cardiac angiography.</a> Med Phys. 33, 2714-2727 (2006).</li><li>Funk, T., Burion, S., Bechtel, K. L., Solomon, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> X-ray dose reduction by adaptive source equalization and electronic region-of-interest control. , (2011).</li><li>Burion, S., Bechtel, K. L., Lowell, A. P., Heanue, J. A., Solomon, E. G., Funk, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+equalization+filtration:+dose+savings+with+region-based+exposure+control+using+a+scanning-beam+X-ray+source.">Real-time equalization filtration: dose savings with region-based exposure control using a scanning-beam X-ray source.</a> , (2010).</li><li>Boone, J. M., Duryea, J., Moore, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Filter+wheel+equalization+in+chest+radiography:+demonstration+with+a+prototype+system.">Filter wheel equalization in chest radiography: demonstration with a prototype system.</a> Radiology. 196, 845-850 (1995).</li><li>Vlasbloem, H., Kool, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AMBER:+a+scanning+multiple-beam+equalization+system+for+chest+radiography.">AMBER: a scanning multiple-beam equalization system for chest radiography.</a> Radiology. 169, 29-34 (1988).</li></ol>

الكتاب والعاملين في تكنولوجيا الطوق الثلاثي الذين ينتجون الأداة المستخدمة في هذه المقالة.

علينا أن نظهر أن الوفورات جرعة ممكنة تستخدم تقنية تكافؤ. في هذه الورقة نعرض فقط كيفية تطبيق أسلوبنا ، ودون مناقشة الآثار المترتبة على جودة الصورة. ومع ذلك ، فمن المهم أن نلاحظ أن هدفنا هو الحفاظ على الهدف إشارة إلى نسبة الضوضاء في الصور التعادل. الافتراض الأساسي هو أنه في الصور غير وتعادل ، في إشارة إلى نسبة الضوضاء إلى حد كبير من المنظمات غير موحدة. على وجه الخصوص ، مجالات مثل مجال مشرق الرئة يحمل أعلى نسبة إشارة إلى الضوضاء مما هو ضروري لتنفيذ المهمة التشخيص. معادلة تسمح لنا أدنى إشارة إلى نسبة الضوضاء في هذه المجالات والحفاظ على إشارة إلى نسب الضوضاء في المناطق الداكنة من الصورة. ونحن حاليا دراسات لقياس أداء الضوضاء للتحقق من صحة نهجنا. النتائج الاولية تظهر ان جرعة وفورات في حدود 30 ٪ قابلة للتحقيق في إشارة إلى ما يعادل نسبة الضوضاء في المناطق المظلمة من الصورة 7 ، 8. وقد تم التعرف على إمكانات الترشيح تكافؤ في الأدبيات العلمية لسنوات عديدة. تشارك تطبيقات ومع ذلك ، حتى الآن عن نشر مصاريع ميكانيكية أو المرشحات ، وتعوق بشكل كبير في جدوى هذا النهج 9،10. هنا نظهر يمكن أن تستند على نهج تكافؤ إلكترونية بالكامل ، والتغلب على المشاكل مع تطبيقات الميكانيكية. في النظام SBDX السريرية ، سيتم تنفيذ معظم الخطوات المقدمة هنا في الأجهزة وسوف يتم تنفيذها في الوقت الحقيقي خلال الحصول على البيانات. سوف الخوارزمية تكافؤ تشغيل في الوقت الحقيقي ، وسيتم التعادل الصورة المعروضة افتراضيا. سوف الخوارزمية التكيف حيوي المعلمات وفقا لهذا الموضوع يجري تصويره ، على اقتراح من هذا الموضوع ، والموقف العملاقة المتغيرة. علينا الاستمرار في تحسين أنظمتنا ، ومواصلة تطوير اسلوبنا سيكون ضروريا من أجل تسهيل تنفيذ في الوقت الحقيقي.

x-ray dose reduction through adaptive exposure in fluoroscopic imaging

وتستخدم الأشعة السينية على نطاق واسع لتوجيه فلووروسكبي الصورة أثناء تدخل القلب. ومع ذلك ، يمكن جرعة الاشعاع في هذه الإجراءات أن تكون عالية ، وهذا هو مصدر قلق كبير ، لا سيما في التطبيقات الخاصة بالأطفال. إجراءات طب الأطفال في العام أكثر تعقيدا بكثير من تلك التي أجريت على البالغين ، وبالتالي هي في المتوسط ​​4-8 مرات أطول 1. وعلاوة على ذلك ، يمكن للأطفال الخضوع تصل إلى 10 إجراءات جهاز أشعة في سن 10 ، وثبت لديهم خطر أعلى ثلاثة أضعاف الإصابة بسرطان قاتل طوال حياتهم من عامة السكان 2،3. لقد أظهرنا أنه يمكن تخفيض جرعة الاشعاع بشكل ملحوظ في عمليات القلب الكبار باستخدام شعاع لدينا المسح بالأشعة السينية الرقمية (SBDX) نظام 4 -- نظام التصوير جهاز أشعة أن توظف الهندسة العكسية التصوير 5،6 (الشكل 1 ، وفيلم 1 الشكل 2). بدلا من بقعة واحدة وتنسيق موسعة للكشف عن استخدامها كما هو الحال في النظم التقليدية ، ونهجنا تستخدم موسع للأشعة السينية مصدر التنسيق مع بقع متعددة تركز على كشف الصغيرة. لدينا مصدر للأشعة السينية وتتألف من شعاع الالكترون المسح نورانية بالتسلسل حتى 9000 نقطة بؤرية المواقف. كل بقعة تنسيق المشاريع على جزء صغير من حجم التصوير على كاشف. على النقيض من النظام التقليدي حيث يتوقع مباشرة على الصورة النهائية للكشف عن وSBDX يستخدم خوارزمية مخصصة لإعادة بناء الصورة النهائية من الصور للكشف عن 9000. لتطبيقات للأطفال ، ومن المتوقع تحقيق وفورات الجرعة مع نظام SBDX أن يكون أصغر مما كان عليه في إجراءات الكبار. ومع ذلك ، فإن النظام يسمح لتحقيق وفورات SBDX جرعة إضافية من خلال تنفيذ الكتروني تقنية التعرض التكيفية. المفتاح إلى هذا الأسلوب هو الأسلوب شعاع المسح المتعدد للنظام SBDX : بدلا من تعريض كل جزء من الصورة مع جرعة الاشعاع نفسه ، فإننا يمكن أن تختلف بشكل حيوي التعرض اعتمادا على غموض هذه المنطقة عرضة للخطر. ولذلك ، فإننا يمكن أن تقلل بشكل كبير من التعرض في المناطق شعاعيا والحفاظ على التعرض في مناطق أكثر غموضا. في تنفيذنا الحالي ، تعرض على التكيف يتطلب تفاعل المستخدم (الشكل 3). ومع ذلك ، في المستقبل ، وسوف تعرض على التكيف يكون الوقت الحقيقي ، وأوتوماتيكية بالكامل. لقد أجرينا التجارب الوهمية مع مجسم وبالمقارنة مع قياس الجرعات الإشعاعية ، ودون التعرض للتكيف لاستعمال منتوج منطقة الجرعة (DAP) متر. في التجربة المعروضة هنا ، نجد تخفيض جرعة من 30 ٪.

Watch this Scientific Journal Video about X-ray Dose Reduction through Adaptive Exposure in Fluoroscopic Imaging at JoVE.com

X-ray Dose Reduction through Adaptive Exposure in Fluoroscopic Imaging

نحن نعمل على تطوير تقنية ديناميكية التكيف التعرض لدينا المسح باستخدام أشعة السينية الرقمية النظام. بدلا من تعريض كائن موحد ، هو تكييف التعرض اعتمادا على غموض الكائن. هنا نعرض تجربة على مجسم الوهمية التي أسفرت عن إنقاذ 30 ٪ من الجرعة.

الأشعة السينية من خلال خفض الجرعة التعرض التكيفية في التصوير جهاز أشعة

X-ray fluoroscopy is widely used for image guidance during cardiac intervention. However, radiation dose in these procedures can be high, and this is a ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Segmentation and Measurement of Fat Volumes in Murine Obesity Models Using X-ray Computed Tomography

تجزئة والقياس من وحدات تخزين الدهون في الفئران نماذج السمنة عن طريق الأشعة السينية التصوير المقطعي

Obesity is associated with increased morbidity and mortality as well as reduced metrics in quality of life.1 Both environmental and genetic factors are ...

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

تقييم التغييرات المشوهة في نموذج الزرد من التعرض الكحول الجنينية

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window

Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window

بدء تصوير دبقي<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; من خلال نافذة رقيقة الجمجمة ملمع وعززت القحف

Glioma is the one of the most lethal forms of human cancer. The most effective glioma therapy to date-surgery followed by radiation treatment-offers ...

Minimal Erythema Dose (MED) Testing

Minimal Erythema Dose MED Testing

الجرعة الحمامي الحد الأدنى (MED) اختبار

Ultraviolet radiation (UV) therapy is  sometimes used as a treatment for various common skin conditions, including  psoriasis, acne, and eczema. The ...

Dual-phase Cone-beam Computed Tomography to See, Reach, and Treat Hepatocellular Carcinoma during Drug-eluting Beads Transarterial Chemo-embolization

The advent of cone-beam computed tomography (CBCT) in the angiography suite has been revolutionary in interventional radiology. CBCT offers 3 ...

Controlling Parkinson's Disease With Adaptive Deep Brain Stimulation

السيطرة على مرض باركنسون مع التكيف تحفيز الدماغ العميق

Adaptive deep brain stimulation (aDBS) has the potential to improve the treatment of Parkinson&#39;s disease by optimizing stimulation in real time ...

Voluntary Breath-hold Technique for Reducing Heart Dose in Left Breast Radiotherapy

الطوعية التنفس الانتظار وتقنيات للحد من القلب جرعة العلاج الإشعاعي في اليسار الثدي

Breath-holding techniques reduce the amount of radiation received by cardiac structures during tangential-field left breast radiotherapy. With these ...

Non-fluoroscopic Catheter Tracking for Fluoroscopy Reduction in Interventional Electrophysiology

غير فلووروسكبيك تتبع قسطرة للحد من التنظير في الكهربية التدخلية

A technological platform (MediGuide) has been recently introduced for non-fluoroscopic catheter tracking. In several studies, we have demonstrated that ...

Real-time X-ray Imaging of Lung Fluid Volumes in Neonatal Mouse Lung

في الوقت الحقيقي الأشعة السينية التصوير من الرئة أحجام السوائل في الأطفال حديثي الولادة الرئة ماوس

At birth, the lung undergoes a profound phenotypic switch from secretion to absorption, which allows for adaptation to breathing independently. Promoting ...

Two-Dimensional X-Ray Angiography to Examine Fine Vascular Structure Using a Silicone Rubber Injection Compound

الأوعية ثنائي الأبعاد بالأشعة السينية لدراسة هيكل الأوعية الدموية الدقيقة باستخدام مركب حقن مطاط سيليكون

Angiography is an essential tool for the study of vascular structures in various research fields. The aim of this study is to introduce a simple ...