التركيب المقطعي

📅 آخر تحديث: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
التصوير المقطعي للرئة المصابة بداء الرشاشيات الرئوي الليفي المزمن .

التصوير المقطعي التخليقي ، أو التصوير المقطعي التخليقي الرقمي ( DTS )، هو أسلوب لإجراء تصوير مقطعي عالي الدقة بزاوية محدودة بمستويات جرعات إشعاعية مماثلة للتصوير الشعاعي التقليدي . وقد دُرست هذه التقنية في تطبيقات سريرية متنوعة، تشمل تصوير الأوعية الدموية، وتصوير الأسنان، وتصوير العظام، وتصوير الثدي بالأشعة السينية، وتصوير الجهاز العضلي الهيكلي، وتصوير الصدر. [ 1 ]

تاريخ

استُمدّ مفهوم التصوير المقطعي التخليقي من أعمال زيدسيس دي بلانتس، الذي طوّر طرقًا لإعادة بناء عدد غير محدود من المستويات من مجموعة من الإسقاطات. ورغم أن هذه الفكرة قد حلّت محلها تقنية التصوير المقطعي المحوسب، إلا أن التصوير المقطعي التخليقي اكتسب لاحقًا اهتمامًا كبديل منخفض الجرعة للتصوير المقطعي المحوسب. [ 2 ]

إعادة الإعمار

تتشابه خوارزميات إعادة بناء الصور المقطعية مع خوارزميات إعادة بناء الصور المقطعية المحوسبة ، إذ تعتمد على إجراء تحويل رادون العكسي . ونظرًا لأخذ عينات جزئية من البيانات مع عدد قليل جدًا من الإسقاطات، فإنه لا بد من استخدام خوارزميات تقريبية. وقد استُخدمت كل من خوارزمية الإسقاط الخلفي المُصفّى وخوارزميات التكرار القائمة على التوقع والتعظيم لإعادة بناء البيانات. [ 3 ]

تختلف خوارزميات إعادة بناء الصور في التصوير المقطعي التخليقي عن تلك المستخدمة في التصوير المقطعي المحوسب التقليدي، لأن خوارزمية الإسقاط الخلفي المُصفّى التقليدية تتطلب مجموعة بيانات كاملة. وتُعدّ الخوارزميات التكرارية القائمة على تعظيم التوقع الأكثر شيوعًا، إلا أنها تتطلب موارد حاسوبية كبيرة. وقد طوّر بعض المصنّعين أنظمة عملية تستخدم وحدات معالجة رسومية جاهزة لإجراء عملية إعادة البناء في غضون ثوانٍ معدودة.

الاختلافات عن طرق التصوير الأخرى

تجمع تقنية التصوير المقطعي الرقمي بين التقاط الصور الرقمية ومعالجتها مع حركة بسيطة للأنبوب/الكاشف كما هو الحال في التصوير المقطعي المحوسب التقليدي. ومع ذلك، ورغم وجود بعض أوجه التشابه مع التصوير المقطعي المحوسب، إلا أنها تقنية منفصلة. في التصوير المقطعي المحوسب الحديث (الحلزوني)، يدور المصدر/الكاشف دورة كاملة لا تقل عن 180 درجة حول الجسم المراد تصويره، ما يوفر مجموعة بيانات كاملة يمكن من خلالها إعادة بناء الصور. أما التصوير المقطعي الرقمي، فيستخدم زاوية دوران محدودة (مثلاً، من 15 إلى 60 درجة) مع عدد أقل من التعريضات المنفصلة (مثلاً، من 7 إلى 51) مقارنةً بالتصوير المقطعي المحوسب. تُعالج هذه المجموعة غير الكاملة من الإسقاطات رقميًا لإنتاج صور مشابهة للتصوير المقطعي التقليدي مع عمق مجال محدود . ولأن معالجة الصور رقمية، يمكن إعادة بناء سلسلة من الشرائح بأعماق وسماكات مختلفة من نفس عملية الاستحواذ. ومع ذلك، نظرًا لأن إعادة البناء تتطلب عددًا أقل من الإسقاطات مقارنةً بالتصوير المقطعي المحوسب، فإن التعرض للإشعاع والتكلفة ينخفضان. [ 4 ]

التطبيقات

صدر

التصوير المقطعي الرقمي للثدي ( DBT ) [ 5 ] معتمد من قِبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) للاستخدام في فحص سرطان الثدي . [ 6 ] وقد نُوقشت فوائده في الفحص، [ 7 ] ولكن هناك إجماع متزايد على أن هذه التقنية تُحسّن الحساسية مقارنةً بالتصوير الشعاعي الرقمي للثدي ثنائي الأبعاد ، بينما لا تزال معدلات إعادة الفحص محل نقاش في دراسات مختلفة. [ 8 ] [ 9 ] ولأن دقة البيانات المُكتسبة تتراوح عادةً بين 85 و160 ميكرون، وهي أعلى بكثير من دقة التصوير المقطعي المحوسب (CT)، فإن التصوير المقطعي الرقمي للثدي لا يُتيح عرض الشرائح الضيق الذي يُوفره التصوير المقطعي المحوسب (عادةً 1-1.5  مم). ومع ذلك، تسمح أجهزة الكشف ذات الدقة العالية بدقة عالية جدًا في المستوى، حتى لو كانت دقة المحور Z أقل. ومن الخصائص الأخرى المثيرة للاهتمام في التصوير المقطعي للثدي أن جودة الصورة قد تختلف اختلافًا كبيرًا عبر حجم التصوير. [ 10 ] كما أن أوقات قراءة التصوير المقطعي الرقمي للثدي أطول بكثير مقارنةً بتفسير صور الماموجرام . [ 11 ]

تعرضت صور الماموجرام العادية لانتقادات بسبب كثرة نتائجها السلبية الكاذبة [ 12 ] والإيجابية الكاذبة [ 13 ] . كما أن اقتصار الماموجرام على صورتين فقط (عادةً CC وMLO) حدّ من قدرة أخصائيي الأشعة على تحديد النتائج. من جهة أخرى، لا تُعدّ أنواع أخرى من الفحوصات مناسبة للفحص. على سبيل المثال، يُعدّ التصوير بالموجات فوق الصوتية للثدي أو التصوير بالرنين المغناطيسي للثدي دقيقًا للغاية، ولكنه يستغرق وقتًا طويلاً ولا يُمكن استخدامه للفحص. بينما يُمكن أن تُوفّر فحوصات التصوير المقطعي المحوسب (CT) لأخصائي الأشعة بيانات أكثر بكثير، إلا أنها تُعرّض المريض لمستويات إشعاع أعلى بكثير، مما قد يُؤدّي إلى آثار جانبية، وبالتالي لا يُنصح باستخدامها للفحص، خاصةً وأن غالبية السكان يتمتعون بصحة جيدة.

لذلك، يتميز التصوير المقطعي التخليقي بانخفاض الجرعة مقارنةً بالتصوير المقطعي المحوسب الكامل، كما أنه يحتوي على بيانات أكثر بكثير من التصوير الشعاعي للثدي التقليدي. ومع ذلك، فإنه يطرح تحديًا جديدًا نظرًا لأن الوقت الذي يقضيه أخصائيو الأشعة عادةً في قراءة صور الثدي الشعاعية قصير جدًا، بينما قد تستغرق قراءة صور التصوير المقطعي التخليقي وقتًا أطول.

تم بحث التصوير المقطعي للثدي باستخدام عد الفوتونات، [ 14 ] وتم بحث تطبيقات التصوير الطيفي ، مثل قياس كثافة الثدي وتوصيف الآفات، [ 15 ] [ 16 ] على تلك المنصة.

صدر

التصوير العضلي الهيكلي

يتميز التصوير المقطعي التخليقي بعمق مجال رؤية محدود للغاية مقارنةً بالتصوير المقطعي المحوسب. ولهذا السبب، من غير المرجح أن يحل محل التصوير المقطعي المحوسب في تقييم الأعضاء الداخلية للجسم. ومع ذلك، ونظرًا لأن العظام غالبًا ما تكون قريبة من الجلد، فقد دُرست تطبيقات متعددة للتصوير المقطعي التخليقي في الجهاز العضلي الهيكلي، والتي استُخدم معظمها في الأبحاث مع استخدام محدود في الممارسة اليومية.

تقييم الكسور

تمت مقارنة التصوير المقطعي الرقمي بالتصوير الشعاعي والتصوير المقطعي المحوسب لتقييم التئام الكسور، لا سيما في وجود أدوات تثبيت. في دراسة أجريت على مرضى يعانون من كسور في الرسغ، أظهر التصوير المقطعي الرقمي قدرته على كشف عدد أكبر من الكسور مقارنةً بالتصوير الشعاعي، مع توفير تشويش أقل ناتج عن وجود المعادن في الصورة. [ 4 ]

تقييم التآكلات في التهاب المفاصل الروماتويدي

تمت مقارنة التصوير المقطعي التخليقي بالتصوير الشعاعي الرقمي ، مع اعتبار التصوير المقطعي المحوسب المعيار، للكشف عن التآكلات المرتبطة بالتهاب المفاصل الروماتويدي . كانت جرعة الإشعاع في التصوير المقطعي التخليقي الرقمي قريبة جدًا من جرعة الإشعاع في التصوير الشعاعي الرقمي. ومع ذلك، أظهر التصوير المقطعي التخليقي حساسية ونوعية ودقة وقيمة تنبؤية إيجابية وقيمة تنبؤية سلبية بنسبة 80% و75% و78% و76% و80% على التوالي، مقارنةً بنسبة 66% و81% و74% و77% و71% على التوالي في التصوير الشعاعي الرقمي. [ 17 ] قد تبرر الفائدة الطفيفة للتصوير المقطعي التخليقي الرقمي في هذا التطبيق التكلفة الأعلى قليلاً لهذه التقنية مقارنةً بالتصوير الشعاعي الرقمي، أو قد لا تبررها.

الإلكترونيات

تُستخدم تقنية التصوير المقطعي التخليقي أيضًا في فحص الإلكترونيات بالأشعة السينية، [ 18 ] وخاصةً تجميعات لوحات الدوائر المطبوعة والمكونات الإلكترونية. ويُستخدم هذا النوع من التصوير عادةً عندما تكون هناك حاجة إلى شريحة تصوير مقطعي محوسب (CT) بتكبير عالٍ، حيث لا يسمح التصوير المقطعي المحوسب التقليدي بوضع العينة على مسافة قريبة كافية من مصدر الأشعة السينية.

مراجع

  1. ↑ دوبينز، جيمس؛ ماك آدامز، إتش. بيج (نوفمبر 2009). "التصوير المقطعي للصدر: المبادئ التقنية والتحديثات السريرية" . المجلة الأوروبية للأشعة . 72 (2): 244-251 . doi : 10.1016/j.ejrad.2009.05.054 . PMC 3693857. PMID 19616909 .  
  2. ↑ دوبينز، جيه تي الثالث؛ جودفري، دي جيه (7 أكتوبر 2003). "التصوير المقطعي الرقمي بالأشعة السينية: الوضع الحالي والإمكانات السريرية". الفيزياء في الطب وعلم الأحياء . 48 (19): R65–106. doi : 10.1088/0031-9155/48/19/r01 . PMID 14579853. S2CID 250737333 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  3. ↑ سيكوبولوس، يوانيس (2013). "مراجعة للتصوير المقطعي للثدي. الجزء الثاني: إعادة بناء الصور ومعالجتها وتحليلها، والتطبيقات المتقدمة" . الفيزياء الطبية . 40 (1): 014302. Bibcode : 2013MedPh..40a4302S . doi : 10.1118/1.4770281 . PMC 3548896. PMID 23298127 .  
  4. ها ، أليس؛ لي، آمي؛ هيبي، دانيال؛ تشو، شين-هوي؛ تشيو، فيليكس (يوليو 2015). "التصوير المقطعي الرقمي لتقييم التئام الكسور: مقارنة مستقبلية مع التصوير الشعاعي والتصوير المقطعي المحوسب". المجلة الأمريكية للأشعة . 205 (1): 136-141 . doi : 10.2214/AJR.14.13833 . PMID 26102392. S2CID 29516482 .  
  5. ^ سميث ، أندرو ب. نيكلاسون، لورين. رن، باوروي؛ وو، تاو؛ روث، كريس. جينغ، زينكسو (2006). “رؤية الآفة في جرعة منخفضة من التركيب المقطعي”. التصوير الشعاعي للثدي الرقمي . ملاحظات محاضرة في علوم الكمبيوتر. المجلد. 4046. ص 160- 166. دوى : 10.1007 / 11783237_23 . رقم ISBN   978-3-540-35625-7.
  6. ↑ " نظام Selenia Dimensions ثلاثي الأبعاد - P080003 ، إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، 11 فبراير 2011
  7. ↑ سيو، ألبرت ل. (12 يناير 2016). "فحص سرطان الثدي: بيان توصية فرقة العمل المعنية بالخدمات الوقائية في الولايات المتحدة" . حوليات الطب الباطني . 164 (4): 279-296 . doi : 10.7326/M15-2886 . PMID 26757170 . 
  8. ^ زاكريسون، صوفيا؛ لانج، كريستينا؛ روسو، الدانا. جونسون، كريستين؛ داسلر، ماغنوس؛ فورنفيك، دانيال. فورنفيك، هاني؛ سارتور، حنا؛ تيمبرج، بونتوس؛ تينجبرج، أندرس. أندرسون ، إنجفار (نوفمبر 2018). “نظرة واحدة لتصوير الثدي المقطعي مقابل التصوير الشعاعي للثدي في تجربة فحص تصوير الثدي المقطعي في مالمو (MBTST): دراسة دقة تشخيصية مستقبلية تعتمد على السكان”. لانسيت للأورام . 19 (11): 1493–1503 . دوى : 10.1016/s1470-2045(18)30521-7 . ISSN 1470-2045 . بميد 30322817 . S2CID 53501736 .   
  9. ↑ سبراغ، برايان ل.؛ كولي، ريبيكا ييتس؛ لوري، كاثرين ب.؛ كيرليكوسكي، كارلا؛ هندرسون، لويز م.؛ سو، يو-رو؛ لي، كريستوف إ.؛ أونيغا، تريسي؛ بولز، إيرين جيه إيه؛ هيرشورن، سالي د.؛ ديفلوريو-ألكسندر، روبرتا م.؛ ميغليوريتي، ديانا ل. (يونيو 2023). "مقارنة أداء التصوير المقطعي الرقمي للثدي مع التصوير الشعاعي الرقمي للثدي في جولات الفحص المتتالية من اتحاد مراقبة سرطان الثدي" . مجلة علم الأشعة . 307 (5) e223142. doi : 10.1148/radiol.223142 . ISSN 0033-8419 . PMC 10315524. PMID 37249433 .   
  10. ↑ بيرغرين، كارل ؛ سيدرستروم، بيورن؛ لوندكفيست، ماتس؛ فريدنبرغ، إريك (2018). " تحليل الأنظمة المتتالية لجودة الصورة المتغيرة مع الإزاحة في التصوير المقطعي للثدي بتقنية المسح الشقي" . الفيزياء الطبية . 45 (10): 4392-4401 . Bibcode : 2018MedPh..45.4392B . doi : 10.1002/mp.13116 . ISSN 2473-4209 . PMID 30091470. S2CID 51941096 .   
  11. ↑ جيه دبليو بارتريدج، جورج؛ داركر، إيان؛ جيه جيمس، جوناثان؛ ساتشيثاناندا، كيشترا؛ شارما، نيشا؛ فالنسيا، ألكسندرا؛ تيه، ويليام؛ خان، حميرا؛ مسقط، إليزابيث؛ جيه ميتشل، مايكل؛ تشين، يان (2024-08-01). "كم يستغرق قراءة صورة الماموجرام؟ دراسة وقت قراءة التصوير المقطعي الرقمي للثدي والتصوير الشعاعي الرقمي للثدي" . المجلة الأوروبية للأشعة . 177 111535. doi : 10.1016/j.ejrad.2024.111535 . ISSN 0720-048X . PMID 38852330 .  
  12. ↑ تشان، كارلوس إتش إف؛ كوبي، سوزان بي؛ فرير، فيبي إي؛ هيوز، كيفن إس. (أكتوبر 2015). "معدل النتائج السلبية الكاذبة للتصوير الشعاعي للثدي والموجات فوق الصوتية معًا للنساء المصابات بكتل محسوسة في الثدي". أبحاث وعلاج سرطان الثدي . 153 (3): 699-702 . doi : 10.1007/s10549-015-3557-2 . ISSN 1573-7217 . PMID 26341750 .  
  13. ↑ إلمور، جي جي؛ بارتون، إم بي؛ موسيري، في إم؛ بولك، إس؛ أرينا، بي جيه؛ فليتشر، إس دبليو (16 أبريل 1998). "خطر الإصابة بنتائج إيجابية خاطئة في فحوصات الماموجرام والفحوصات السريرية للثدي خلال عشر سنوات". مجلة نيو إنجلاند الطبية . 338 (16): 1089-1096 . doi : 10.1056/NEJM199804163381601 . ISSN 0028-4793 . PMID 9545356 .  
  14. ^ بيرجرين، كارل ؛ سيدرستروم، بيورن؛ لوندكفيست، ماتس؛ فريدنبرغ، إريك (2018). "توصيف عملية تكوين الثدي المقطعي متعدد الشقوق بعد الفوتون" . الفيزياء الطبية . 45 (2): 549– 560. بيب كود : 2018MedPh..45..549B . دوى : 10.1002/mp.12684 . ردمك 2473-4209 . بميد 29159881 . S2CID 26002936 .   
  15. ↑ فريدنبرغ، إريك؛ بيرغرين، كارل ؛ بارتلز، ماتياس؛ إرهارد، كلاوس (2016)، تينغبيرغ، أندرس؛ لانغ، كريستينا؛ تيمبيرغ، بونتوس (محررون)، "قياس كثافة الثدي الحجمي باستخدام التصوير المقطعي الطيفي لعد الفوتونات: النتائج السريرية الأولى" ، تصوير الثدي ، المجلد 9699، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، الصفحات 576-584 ، arXiv : 2101.02758 ، doi : 10.1007/978-3-319-41546-8_72 ، ISBN   978-3-319-41545-1، S2CID 1257696 ، تم استرجاعه في 30 ديسمبر 2020 {{citation}}: CS1 maint: work parameter with ISBN ( link )
  16. ↑ سيدرستروم، بيورن؛ فريدنبرغ، إريك؛ بيرغرين، كارل ؛ إرهارد، كلاوس؛ دانييلسون، ماتس؛ واليس، ماثيو (9 مارس 2017). فلور، توماس ج.؛ لو، جوزيف ي.؛ جيلات شميدت، تالي (محررون). "توصيف الآفات في التصوير المقطعي الطيفي باستخدام عد الفوتونات" . سلسلة مؤتمرات جمعية مهندسي الأجهزة الضوئية (SPIE) . التصوير الطبي 2017: فيزياء التصوير الطبي. 10132. أورلاندو، فلوريدا، الولايات المتحدة: 26-35 . arXiv : 2102.00175 . Bibcode : 2017SPIE10132E..05C . doi : 10.1117/12.2253966 . S2CID 125903314 . 
  17. ↑ سيمون، باولو؛ جيرار، لوران؛ كايزر، ماري جويل؛ ريبنز، كليو؛ رينكين، شارلين؛ ماليز، أوليفييه؛ ماليز، ميشيل (أغسطس 2016). "استخدام التصوير المقطعي التخليقي للكشف عن تآكل عظام القدم لدى مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي المُثبت: مقارنة بالتصوير الشعاعي والتصوير المقطعي المحوسب". المجلة الأمريكية للأشعة . 205 (2): 364-370 . doi : 10.2214/AJR.14.14120 . PMID 26204289 . 
  18. ↑ دليل عملي لمعايير فحص الأشعة السينية وتحليل العيوب الشائعة ( الطبعة الثانية). 2019. ص 83. ISBN   978-1-5272-3361-4.