MEDICAL IMAGE / IMAGING
Pencitraan medis (medical image) adalah teknik dan proses yang digunakan untuk membuat gambar tubuh manusia (atau bagian-bagian dan fungsi daripadanya) untuk tujuan klinis (prosedur medis berusaha untuk mengungkapkan, mendiagnosis atau memeriksa penyakit) atau ilmu kedokteran (termasuk studi normal anatomi dan fisiologi) .
Sebagai disiplin dan dalam arti luas, ini adalah bagian dari pencitraan biologis dan memasukkan radiologi (dalam arti yang lebih luas),kedokteran nuklir, investigasi ilmu radiologis, endoskopi, (medis) Thermography, fotografi medis dan mikroskopi (misalnya untuk penyelidikan patologis manusia) .
Pengukuran dan teknik perekaman yang tidak terutama dirancang untuk menghasilkan gambar, seperti electroencephalography (EEG),magnetoencephalography (MEG), Electrocardiography (EKG) dan lain-lain, tetapi yang menghasilkan data yang rentan untuk diwakili sebagaipeta (yaitu yang berisi informasi posisi), dapat dilihat sebagai bentuk pencitraan medis.
Teknologi Imaging
· Mikroskop elektron
Mikroskop elektron adalah sebuah mikroskop yang dapat memperbesar detail sangat kecil dengan kekuatan menyelesaikan tinggi akibat penggunaan elektron sebagai sumber penerangan, pembesar di tingkat hingga 2.000.000 kali.
Mikroskop elektron digunakan dalam patologi anatomi untuk mengidentifikasi organel dalam sel. Kegunaannya telah sangat dikurangi denganimmunhistochemistry tetapi masih tak tergantikan untuk diagnosis penyakit ginjal, identifikasi sindrom silia immotile dan banyak tugas-tugas lain.
· Radiographic
Dua bentuk gambar radiografi sedang digunakan dalam pencitraan medis; proyeksi radiography dan fluoroskopi, dengan kedua berguna untuk kateter intraoperative dan bimbingan. Teknik 2D ini masih digunakan secara luas meskipun kemajuan tomografi 3D karena biaya rendah, resolusi tinggi, dan tergantung pada aplikasi, dosis radiasi yang lebih rendah. Modalitas pencitraan ini menggunakan berbagai sinar x sinaruntuk akuisisi gambar dan merupakan teknik pencitraan pertama yang tersedia dalam kedokteran modern.
§ Fluoroskopi real-time menghasilkan gambar struktur internal tubuh dengan cara yang sama untuk radiography, tetapi menggunakan input konstan x-ray, pada tingkat dosis yang lebih rendah. Kontras media, seperti barium, yodium, dan udara digunakan untuk memvisualisasikan organ internal saat mereka bekerja. Fluoroskopi juga digunakan dalam dipandu gambar-prosedur ketika umpan konstan selama prosedur yang diperlukan. Gambar reseptor yang diperlukan untuk mengubah radiasi menjadi gambar setelah itu melewati daerah tertentu. Awal fluorescing ini adalah layar, yang memberi jalan untuk an Image Amplifier (IA) yang merupakan tabung hampa besar yang memiliki penerima dilapisi dengan cesium iodida, dan sebuah cermin di ujung. Akhirnya cermin digantikan dengan kamera TV.
§ Projectional radiografi, lebih dikenal sebagai x-ray, sering digunakan untuk menentukan jenis dan tingkat patah tulang serta untuk mendeteksi perubahan patologi di paru-paru. Dengan menggunakan radio-opak kontras media, seperti barium, mereka juga dapat digunakan untuk memvisualisasikan struktur lambung dan usus - ini dapat membantu mendiagnosis borok atau beberapa jenis kanker usus besar.
· Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Sebuah instrumen Magnetic Resonance Imaging (MRI scanner), atau "resonansi magnetik nuklir (NMR) pencitraan" scanner seperti yang awalnya dikenal, menggunakan magnet yang kuat untuk mempolarisasikan dan membangkitkan hidrogen nukleus (single proton) dalam molekul air dalam jaringan tubuh manusia, menghasilkan terdeteksi spasial sinyal yang disandikan, menghasilkan gambar tubuh. MRI menggunakan tiga medan elektromagnetik: sebuah yang sangat kuat (di urutan unit teslas) statis polarisasi medan magnetik inti atom hidrogen, yang disebut medan statis; yang lebih lemah yang berubah terhadap waktu (di urutan 1 kHz) bidang (s) untuk spasial encoding, disebut bidang gradien (s); dan yang lemahfrekuensi radio (RF) lapangan untuk manipulasi inti hidrogen untuk menghasilkan sinyal yang terukur, yang dikumpulkan melalui sebuah antena RF.
Seperti CT, MRI tradisional menciptakan gambar dua dimensi tipis "sepotong" tubuh dan karena itu dianggap sebagai tomografi teknik pencitraan. Alat MRI modern mampu menghasilkan gambar dalam bentuk 3D blok, yang dapat dianggap sebagai generalisasi dari potongan tunggal, tomografi, konsep. Tidak seperti CT, MRI tidak melibatkan penggunaan radiasi pengion dan karena itu tidak terkait dengan bahaya kesehatan yang sama. Sebagai contoh, karena MRI hanya berada di gunakan sejak awal 1980-an, tidak ada dikenal efek jangka panjang dari paparan bidang statis yang kuat (ini adalah subjek dari beberapa perdebatan; lihat 'Keselamatan' dalam MRI) dan karena itu tidak ada batas jumlah scan yang seorang individu dapat dikenakan, kontras dengansinar-X dan CT. Namun, ada diidentifikasi dengan baik risiko kesehatan yang berhubungan dengan pemanasan jaringan dari eksposur ke lapangan RF dan kehadiran perangkat tertanam dalam tubuh, seperti kecepatan pembuat. Risiko ini dikontrol secara ketat sebagai bagian dari desain instrumen dan pemindaian protokol yang digunakan.
Karena CT dan MRI sangat sensitif terhadap jaringan yang berbeda sifat, penampilan gambar yang diperoleh dengan kedua teknik sangat berbeda. Dalam CT, X-ray harus diblokir oleh beberapa bentuk jaringan padat untuk membuat gambar, sehingga kualitas gambar jika melihat jaringan lunak akan menjadi miskin. Pada MRI, sementara setiap inti dengan spin bersih dapat digunakan, proton dari atom hidrogen tetap yang paling banyak digunakan, terutama di klinis, karena begitu di mana-mana dan mengembalikan sinyal yang besar. Inti ini, yang hadir dalam molekul air, memungkinkan jaringan lunak yang sangat baik dapat dicapai dengan kontras MRI.
· Kedokteran nuklir
Kedokteran nuklir diagnostik mencakup baik pencitraan dan pengobatan penyakit, dan mungkin juga dapat disebut sebagai obat atau molekul molekuler pencitraan & terapi [1]. Kedokteran nuklir menggunakan isotop sifat tertentu dan partikel energik yang dipancarkan dari bahan radioaktif untuk mendiagnosis atau mengobati berbagai patologi. Berbeda dari konsep khas anatomi radiologi, kedokteran nuklir memungkinkan penilaian fisiologi. Fungsi ini pendekatan berbasis evaluasi medis memiliki aplikasi yang berguna dalam banyak Cabang ilmu, khususnya onkologi, neurologi, dan jantung.
§ Gamma kamera digunakan dalam kedokteran nuklir untuk mendeteksi daerah-daerah aktivitas biologis yang mungkin berhubungan dengan penyakit. Relatif pendek tinggal isotop, seperti 123 saya adalah diberikan kepada pasien. Isotop sering preferentially biologis aktif diserap oleh jaringan dalam tubuh, dan dapat digunakan untuk mengidentifikasi tumor atau patah tulang poin. Gambar diperoleh setelah foton collimated terdeteksi oleh kristal yang memberikan sinyal dari cahaya, yang pada gilirannya diperkuat dan diubah menjadi data menghitung.Kamera gamma dapat memiliki jumlah variabel detektor menjadi kepala dengan dua konfigurasi yang paling umum. 2D planar gambar dapat diperoleh dari tubuh atau beberapa waktu-capture gambar dapat dikombinasikan menjadi dinamis cine urutan dari suatu proses fisiologis dari waktu ke waktu. A 3D tomografi teknik yang dikenal sebagai SPECT menggunakan kamera gamma data dari berbagai proyeksi dan dapat direkonstruksi dalam berbagai bidang. Seorang kepala detektor dual kamera gamma dikombinasikan dengan CT scanner, yang menyediakan fungsional SPECT lokalisasi data, disebut sebuah SPECT / CT kamera, dan telah menunjukkan utilitas dalam memajukan bidang pencitraan molekular.
§ Positron emission tomography (PET) menggunakan deteksi kebetulan gambar proses fungsional. Berumur pendek memancarkan positron isotop, seperti 18 F, adalah dimasukkan dengan zat organik seperti glukosa, menciptakan F18-fluorodeoxyglucose, yang dapat digunakan sebagai penanda pemanfaatan metabolik. Gambar kegiatan distribusi di seluruh tubuh dapat menunjukkan jaringan yang berkembang pesat, seperti tumor, metastasis, atau infeksi. PET gambar dapat dilihat di dibandingkan dengan computed tomography scan untuk menentukan anatomi berkorelasi. Modern menggabungkan scanner PET dengan CT, atau bahkan MRI, untuk mengoptimalkan gambar rekonstruksi yang terlibat dengan pencitraan positron. Ini dilakukan pada peralatan yang sama tanpa bergerak secara fisik pasien turun dari kendaraan. Hibrida yang dihasilkan dari pencitraan anatomi fungsional dan informasi adalah alat yang berguna dalam non-invasive diagnosis dan manajemen pasien.
§ Kedokteran nuklir terapi pengobatan dengan membukanya termasuk bahan radioaktif dalam berbagai bentuk, termasuk beta gratis memancarkan radiasi isotop, terikat ke antibodi (radioimmunotherapy), dan langsung diberikan, seperti dalam terapi microsphere damar.Aspek imaging banyak prosedur terapi ini dapat menambah kemanjuran evaluasi.
· Photoacoustic imaging
Photoacoustic imaging adalah hibrida baru-baru ini dikembangkan biomedis modalitas pencitraan berdasarkan efek photoacoustic. Ini menggabungkan keunggulan penyerapan optik kontras dengan resolusi spasial ultrasonik untuk pencitraan yang mendalam dalam (optik) difusif atau quasi-difusif rezim. Studi terbaru menunjukkan bahwa pencitraan photoacoustic dapat digunakan in vivo untuk tumor angiogenesis pemantauan, oksigenasi darah pemetaan, fungsional pencitraan otak, dan kulit melanoma deteksi, dll.
· Breast Thermography
Digital Imaging Infrared Thermography didasarkan pada prinsip bahwa aktivitas metabolik dan sirkulasi vaskular baik di jaringan pra-kanker dan daerah sekitar kanker payudara yang sedang berkembang hampir selalu lebih tinggi daripada di jaringan payudara yang normal. Kanker tumor memerlukan semakin pasokan nutrisi dan karenanya meningkatkan sirkulasi ke sel mereka dengan memegang membuka pembuluh darah yang ada, membuka pembuluh tidak aktif, dan membuat yang baru (neoangiogenesis). Proses ini sering menyebabkan peningkatan suhu permukaan daerah payudara. Digital Infrared Imaging menggunakan inframerah medis sangat sensitif kamera dan komputer yang canggih untuk mendeteksi, menganalisis, dan menghasilkan resolusi tinggi diagnostik gambar variasi suhu tersebut.Karena kepekaan DII, variasi suhu ini mungkin di antara tanda-tanda awal kanker payudara dan / atau pra-kondisi kanker payudara.
· Tomography
Tomography adalah metode pencitraan satu pesawat, atau mengiris, dari sebuah benda yang mengakibatkan tomogram. Ada beberapa bentuktomography:
§ Linear tomography: Ini adalah bentuk paling dasar tomography. X-ray tabung dipindahkan dari titik "A" ke titik "B" di atas pasien, sementara pemegang kaset (atau "Bucky") bergerak secara bersamaan di bawah pasien dari titik "B" dengan titik "A" The titik tumpu, atau pivot point, diatur ke daerah tertentu. Dengan cara ini, titik-titik di atas dan di bawah bidang fokus yang kabur keluar, seperti latar belakang adalah kabur saat kamera panning selama eksposur. Tidak lagi dilakukan dan diganti dengan computed tomography.
§ Poli tomography: Ini adalah bentuk kompleks tomography. Dengan teknik ini, sejumlah gerakan geometris diprogram, seperti hypocycloidic, lingkaran, angka 8, dan elips. Philips Medical Systems [1] menghasilkan satu perangkat seperti disebut 'Polytome. " Unit ini masih digunakan sampai ke tahun 1990-an, sebagai gambar yang dihasilkan kecil atau sulit fisiologi, seperti telinga bagian dalam, masih sulit untuk gambar dengan CTS pada waktu itu. Sebagai resolusi CTS menjadi lebih baik, prosedur ini diambil alih oleh CT.
§ Zonography: Ini adalah varian dari tomografi linear, di mana gerakan busur terbatas digunakan. Hal ini masih digunakan di beberapa pusat untuk memvisualisasikan ginjal selama intravena urogram (IVU).
§ Orthopantomography (OPT atau OPG): Satu-satunya pemeriksaan tomografi umum digunakan. Hal ini membuat penggunaan gerakan yang rumit untuk memungkinkan pemeriksaan radiografi mandibula, seolah-olah itu adalah tulang datar. Hal ini sering disebut sebagai "Panorex", tetapi ini tidak benar, karena merupakan merek dagang dari perusahaan tertentu peralatan
§ Computed Tomography (CT), atau Computed Axial Tomography (CAT): A CT scan, juga dikenal sebagai CAT scan, adalah heliks tomografi (generasi terbaru), yang secara tradisional menghasilkan gambar 2D struktur di bagian tipis dari tubuh . Menggunakan sinar-X. Makin besarradiasi pengion dosis beban daripada proyeksi radiography; ulang scan harus dibatasi untuk menghindari dampak kesehatan.
· Ultrasonografi
Ultrasonografi medis menggunakan frekuensi tinggi broadband gelombang suara dalam megahertz kisaran yang dipantulkan oleh jaringan untuk berbagai tingkatan untuk menghasilkan (sampai 3D) gambar. Hal ini umumnya terkait dengan pencitraan yang janin pada wanita hamil.Penggunaan USG jauh lebih luas, namun. Penting lainnya termasuk pencitraan menggunakan organ-organ perut, hati, payudara, otot, tendon, arteri dan vena. Walaupun kurang dapat memberikan detail dari teknik anatomis seperti CT atau MRI, itu memiliki beberapa keunggulan yang membuatnya ideal dalam berbagai situasi, khususnya yang mempelajari fungsi struktur bergerak secara real-time, tidak memancarkan radiasi pengion, dan berisi belu yang dapat digunakan dalam elastography. Sangat aman untuk digunakan dan tidak muncul untuk menimbulkan efek samping, meskipun informasi mengenai hal ini tidak didokumentasikan dengan baik. Hal ini juga relatif murah dan cepat untuk melakukan. USG scanner dapat diambil untuk pasien sakit kritis di unit perawatan intensif, menghindari bahaya yang disebabkan sementara memindahkan pasien ke radiologi. Real time gambar bergerak yang diperoleh dapat digunakan untuk memandu biopsi drainase dan prosedur. Doppler kemampuan scanner modern memungkinkan aliran darah di arteri dan vena yang akan dinilai.
Medical Imaging Topik
· Pembuatan gambar tiga dimensi
Baru-baru ini, teknik telah dikembangkan untuk memungkinkan CT, MRI dan pemindaian ultrasonografi perangkat lunak untuk menghasilkan gambar 3D untuk dokter. Tradisional CT dan MRI scan menghasilkan output statis 2D film. Untuk menghasilkan gambar 3D, banyak scan yang dibuat, kemudian digabungkan oleh komputer untuk menghasilkan model 3D, yang kemudian dapat dimanipulasi oleh dokter. 3D ultrasound diproduksi menggunakan teknik yang agak serupa.
Dengan kemampuan untuk memvisualisasikan struktur penting dengan sangat rinci, metode visualisasi 3D adalah sumber daya berharga untuk diagnosis dan perawatan bedah banyak patologi. Itu adalah kunci sumber daya untuk terkenal, tapi akhirnya gagal usaha Singapura ahli bedah untuk memisahkan kembar Iran Ladan dan Laleh Bijani pada tahun 2003. Peralatan 3D yang sebelumnya digunakan untuk operasi mirip dengan sukses besar.
Lain diusulkan atau teknik yang dikembangkan meliputi:
§ Impedansi listrik tomography
§ A-scan
§ B-scan
§ Scanning laser ophthalmoscopy
Beberapa teknik ini masih pada tahap penelitian dan belum digunakan dalam klinis rutinitas.
· Non-diagnostik pencitraan
Neuroimaging juga telah digunakan dalam situasi eksperimental untuk memungkinkan orang-orang (khususnya penyandang cacat) untuk mengendalikan perangkat luar, bertindak sebagai antarmuka komputer otak.
· Pengarsipan dan Pencatatan
Digunakan terutama di ultrasound imaging, mengambil gambar perangkat pencitraan medis diperlukan untuk pengarsipan dan telemedicineaplikasi. Di sebagian besar skenario, sebuah frame grabber digunakan untuk menangkap sinyal video dari perangkat medis dan relay ke komputer untuk diproses lebih lanjut dan operasi.
· Perangkat lunak sumber terbuka
Beberapa open source paket perangkat lunak yang tersedia untuk melakukan analisis gambar medis:
§ ImageJ
§ ITK
§ DICOMWORKS
§ GemIdent
Perangkat lunak berlisens
- Analisis
- MIMViewer
- SureVistaVision
- Universal PACS
- Simpleware ScanIP
- Dynamika RA
· Penggunaan di Pharmaceutical Clinical Trials
Medical imaging telah menjadi alat utama dalam uji klinis karena memungkinkan diagnosis cepat dengan visualisasi dan penilaian kuantitatif.
Tipikal uji klinis berjalan melalui beberapa tahap dan dapat berlangsung hingga delapan tahun. Klinis endpoint atau hasil tersebut digunakan untuk menentukan apakah terapi aman dan efektif. Sekali pasien mencapai titik akhir, ia biasanya dikeluarkan dari interaksi eksperimental lebih lanjut. Ujian yang hanya mengandalkan endpoint klinis sangat mahal karena mereka memiliki durasi panjang dan cenderung membutuhkan sejumlah besar pasien.
Berbeda dengan klinis endpoint, endpoint pengganti telah terbukti mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk mengkonfirmasi apakah obat memiliki keuntungan klinis. Imaging Biomakers (karakteristik yang diukur secara obyektif oleh teknik pencitraan, yang digunakan sebagai indikator farmakologis tanggapan terhadap terapi) dan pengganti endpoint telah menunjukkan untuk memfasilitasi penggunaan kelompok kecil ukuran, memperoleh hasil cepat dengan kekuatan statistik yang baik. [ 4]
Imaging mampu mengungkapkan perubahan yang halus menunjukkan perkembangan terapi yang mungkin akan terjawab oleh lebih subjektif, pendekatan tradisional. Statistik bias direduksi sebagai temuan dievaluasi pasien langsung tanpa kontak.
Sebagai contoh, pengukuran tumor penyusutan adalah pengganti yang umum digunakan endpoint respons tumor padat evaluasi. Hal ini memungkinkan untuk lebih cepat dan lebih objektif penilaian efek obat antikanker. Dalam mengevaluasi sejauh mana penyakit Alzheimer,masih lazim untuk menggunakan perilaku dan tes kognitif. MRI scan pada seluruh otak dapat secara akurat menunjukkan tingkat atrofi hipokampus sedangkan PET scan dapat mengukur aktivitas metabolik otak dengan mengukur metabolisme glukosa daerah. [5 ]
Sebuah pencitraan berbasis sidang biasanya akan terdiri dari tiga komponen:
1. Sebuah protokol pencitraan realistis. Protokol yang merupakan garis besarnya standardizes (sejauh yang praktis mungkin) cara gambar yang diperoleh dengan menggunakan berbagai modalitas (PET, SPECT, CT, MRI). Ini mencakup spesifik di mana gambar akan disimpan, proses dan dievaluasi.
2. Sebuah pusat pencitraan yang bertanggung jawab untuk mengumpulkan gambar-gambar, melakukan pengendalian kualitas dan menyediakan alat untuk penyimpanan data, distribusi dan analisis. Penting untuk gambar diperoleh pada titik waktu yang berbeda ditampilkan dalam format standar untuk mempertahankan keandalan dari evaluasi. Khusus tertentu pencitraan organisasi riset kontrak untuk mengakhiri menyediakan layanan pencitraan medis, dari protokol desain dan pengelolaan situs melalui jaminan kualitas data dan analisis citra.
3. Klinis situs yang merekrut pasien untuk menghasilkan gambar untuk mengirim kembali ke pusat pencitraan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar